本实用新型涉及mos管驱动技术领域,更具体地说,涉及一种基于mos管的驱动器。
背景技术:
驱动器(或驱动电路)采用共源极反相电路控制上、下桥臂的互补导通是较为常用的电路,目前,驱动器(或驱动电路)结构较复杂,需要多路电源供电,没有设置关断负压,同时共源极反相器较大的漏极电阻,使得上桥臂mos管的栅极电压易受到dv/dt影响,关断时依靠驱动电路中的mos管实现器件快速关断,同时对栅极电压进行钳位,然而,两个mos管在单周期内需要驱动电路对其进行分别控制,造成控制的复杂度较大。
因此,如何降低控制mos管通断的复杂度成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现要素:
本实用新型要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述两个mos管在单周期内需要驱动电路对其进行分别控制,造成控制的复杂度较大的缺陷,提供一种输出控制信号稳定且控制通断便捷的基于mos管的驱动器。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种基于mos管的驱动器,具备:
推挽电路,其配置于驱动器内,用于接收外围电路输入的pwm脉冲信号,并对所述pwm脉冲信号进行功率放大;
充电支路,其输入端与所述推挽电路的输出端连接,用于接收放大后的所述pwm脉冲信号;
放电支路,其输入端与所述推挽电路的输出端连接,用于接收放大后的所述pwm脉冲信号;
所述充电支路及所述放电支路的输出端分别与mos管的栅极连接;
当所述充电支路不工作而所述放电支路工作时,在工作模态发生转变的瞬间,所述充电支路及所述放电支路的输入端产生驱动电流,所述驱动电流用于控制所述mos管导通/截止。
在一些实施方式中,所述充电支路包括第一三极管及第三三极管,
所述第一三极管的基极与所述推挽电路的输出端连接,
所述第一三极管的发射极耦接于电源的负极,
所述第一三极管的集电极与所述第三三极管的基极连接,
所述第三三极管的发射极耦接于所述电源的正极,
所述第三三极管的集电极耦接于所述mos管的栅极。
在一些实施方式中,还包括第一二极管,所述第一二极管的阳极与所述第一三极管的发射极连接,
所述第一二极管的阴极与所述电源的负极连接。
在一些实施方式中,所述放电支路包括第二三极管及第四三极管,
所述第二三极管的基极与所述推挽电路的输出端连接,
所述第二三极管的发射极耦接于电源的正极,
所述第二三极管的集电极与所述第四三极管的基极连接,
所述第四三极管的发射极耦接于所述电源的负极,
所述第四三极管的集电极耦接于所述mos管的栅极。
在一些实施方式中,还包括第二二极管,所述第二二极管的阳极与所述电源的正极连接,
所述第二二极管的阴极与所述第二三极管的发射极连接。
在一些实施方式中,所述推挽电路包括第五三极管及第六三极管,
所述第五三极管及所述第六三极管的基极分别与所述外围电路的脉冲信号输出端连接,用于接收所述pwm脉冲信号;
所述第五三极管及所述第六三极管的发射极通过一变压器与所述充电支路及所述放电支路的输入端连接。
在本实用新型所述的基于mos管的驱动器中,包括用于接收外围电路输入的pwm脉冲信号的推挽电路、充电支路及放电支路,当充电支路不工作而放电支路工作时,在工作模态发生转变的瞬间,充电支路及放电支路的输入端产生驱动电流,驱动电流用于控制mos管导通/截止。与现有技术相比,通过pwm脉冲信号控制充电支路与放电支路交替导通,进而控制mos管导通,可有效解决现有技术中两个mos管在单周期内需要驱动电路对其进行分别控制,造成控制的复杂度较大的问题。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明,附图中:
图1是本实用新型提供基于mos管的驱动器一实施例驱动电路图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示,在本实用新型的基于mos管的驱动器的第一实施例中,基于mos管的驱动器100包括推挽电路101、充电支路102及放电支路103。
其中,推挽电路101采用两个参数相同的功率bjt管或mosfet管,以推挽方式存在于电路中,各负责正负半周的波形放大任务。电路工作时,两只对称的功率开关管每次只有一个导通,所以导通损耗小效率高。
推挽电路101配置于驱动器内,用于接收外围电路输入的pwm脉冲信号,并对pwm脉冲信号进行功率放大。
具体而言,pwm脉冲信号经过第八电容c108隔离直流量后,通过隔离变压器tr101耦合到变压器tr101的二次侧(对应次级绕组n2),交变的信号(对应pwm脉冲信号)在变压器tr101二次侧分成两路,经过第四电容c104和第五电容c105后分别与第一三极管vt101(属于充电支路102)、第二三极管vt102(属于放电支路103)的发射极处的直流电压进行叠加,同步控制mos管输入充电支路102和放电支路103的互补开通。
进一步地,充电支路102的输入端与推挽电路101的输出端连接,其用于接收放大后的pwm脉冲信号,该pwm脉冲信号用于控制充电支路102工作或关断。
放电支路103的输入端与推挽电路101的输出端连接,用于接收放大后的pwm脉冲信号,该pwm脉冲信号用于控制放电支路103工作或关断。
可以理解为,当pwm脉冲信号为高电平时,充电支路102工作,放电支路103则关闭;当pwm脉冲信号为低电平时,放电支路103工作,充电支路102则关闭。
充电支路102及放电支路103的输出端分别与mos管的栅极连接。
当充电支路102处于关闭状态,而放电支路103处于工作状态时,在工作模态(即充电支路102处于关闭状态,放电支路103处于工作状态时)发生转变的瞬间(即放电支路103处于关闭状态,充电支路102处于工作状态时),充电支路102及放电支路103的输入端产生驱动电流,该驱动电流用于控制mos管导通/截止。
通过pwm脉冲信号控制充电支路102与放电支路103交替导通,进而控制mos管导通,可有效解决现有技术中两个mos管在单周期内需要驱动电路对其进行分别控制,造成控制的复杂度较大的问题。
具体而言,第四电容c104与第一二极管vd101、第五电容c105与第二二极管vd102组成快速充放电回路,第四电容c104在充电支路102不工作而放电支路103工作时,通过第一二极管vd101快速放电,第五电容c105在放电支路103不工作而充电支路102工作时,通过第二二极管vd102快速充电。当工作模态发生转变的瞬间,第一三极管vt101与第二三极管vt102的基极可以产生较大的驱动电流(或基极电流),可加速mos管的开通。
vcc(对应电源的正极)与vee(对应电源的负极)之间的差值为23v,第一稳压二极管vs101及第二稳压二极管vs102的额定值为9v,第三稳压二极管vs103的额定值为5v。其中,mos管的源极与第三稳压二极管vs103的阴极相连,则相对于mos管的源极,vcc= 18v,vee=-5v。
在一些实施方式中,为了提高mos管工作的稳定性,可在充电支路102中设置第一电阻r101、第四电容c104、第三电阻r103、第七电容c107、第一三极管vt101及第三三极管vt103,其中,第一三极管vt101为npn型三极管,第三三极管vt103为pnp型三极管,其均具有开关的作用。
具体地,第一三极管vt101的基极通过第一电阻r101与推挽电路101的输出端连接,第一三极管vt101的发射极通过第一二极管vd101与电源的负极(对应vee),具体地,第一二极管vd101的阳极与第一三极管vt101的发射极连接,第一二极管vd101的阴极与电源的负极(对应vee)连接。
第一三极管vt101的集电极通过并联连接的第三电阻r103及第七电容c107与第三三极管vt103的基极连接。
第三三极管vt103的发射极耦接于电源的正极(对应vcc),第三三极管vt103的集电极通过第五电阻r105与mos管的栅极连接。
具体而言,驱动电路的输出pwm脉冲信号的相位与源驱动信号相反,源驱动信号由高电平变为低电平后,充电支路102工作模态电压被拉低,第一二极管vd101承受反向电压处于关断状态,第一三极管vt101的发射极电压低于基极电压,第一三极管vt101导通,第四电容c104通过第三三极管vt103的发射极-基极、第一三极管vt101的集电极-发射极进行充电,形成基极电流。
基极电流驱动第三三极管vt103导通过程中,第三三极管vt103的集电极电流作为栅极充电电流经过第五电阻r105对mos管输入电容进行充电。在此过程中,第二二极管vd102因为阴极电压被拉低而开通,第五电容c105通过第二二极管vd102迅速充电,直至第二二极管vd102两端压降为零而关断。
由于第二三极管vt102的发射极电压低于基极电压,因此第二三极管vt102在此过程中始终处于关断状态,放电支路103不工作。
在一些实施方式中,为了提高mos管工作的稳定性,可在放电支路103中设置第二三极管vt102、第四三极管vt104、第二电阻r102、第五电容c105、第四电阻r104及第六电容c106,其中,第二三极管vt102为pnp型三极管,第四三极管vt104为npn型三极管,其均具有开关的作用。
具体地,第二三极管vt102的基极通过第二电阻r102与推挽电路101的输出端连接,第二三极管vt102的发射极通过第二二极管vd102与电源的正极(对应vcc),具体地,第二二极管vd102的阳极与电源的正极(对应vcc)连接,第二二极管vd102的阴极与第二三极管vt102的发射极连接。
第二三极管vt102的集电极通过并联连接的第四电阻r104及第六电容c106与第四三极管vt104的基极连接。
第四三极管vt104的发射极与电源的负极(对应vee)连接,第四三极管vt104的集电极通过第六电阻r106与mos管的栅极连接。
具体而言,在此过程中,第二二极管vd102由于阴极电压被拉低而开通,第五电容c105通过第二二极管vd102迅速充电,直至第二二极管vd102两端压降为零而关断。
由于第二三极管vt102的发射极电压低于基极电压,因此第二三极管vt102在此过程中始终处于关断状态,放电支路103不工作。
源驱动信号由低电平变为高电平后,第二二极管vd102的阳极电压被拉低,第二二极管vd102承受反向电压处于关断状态,第二三极管vt102的发射极电压高于基极电压,第二三极管vt102导通,第五电容c105通过第二三极管vt102的发射极-集电极、第四三极管vt104的基极-发射极放电,形成基极驱动电流。
基极驱动电流驱动第四三极管vt104导通过程中,第四三极管vt104的集电极电流作为栅极放电电流经过第六电阻r106对mos管输入电容进行放电。在此过程中,第一二极管vd101承受正压而开通,第四电容c104通过第一二极管vd101迅速放电,直至第一二极管vd101两端压降为零而关断。
由于第一三极管vt101的发射极电压高于基极电压,第一三极管vt101在此过程中始终处于关断状态,充电支路102不工作。
在一些实施方式中,推挽电路101包括第五三极管vt105及第六三极管vt106,其中,第五三极管vt105为npn型三极管,第六三极管vt106为pnp型三极管,其均具有开关的作用。
具体地,第五三极管vt105及第六三极管vt106的基极分别与外围电路的脉冲信号输出端连接,用于接收pwm脉冲信号。
第五三极管vt105及第六三极管vt106的发射极通过一变压器tr101与充电支路102及放电支路103的输入端连接,通过pwm脉冲信号控制充电支路102及放电支路103交替导通。
上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述,但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下,在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本实用新型的保护之内。
1.一种基于mos管的驱动器,其特征在于,具备:
推挽电路,其配置于驱动器内,用于接收外围电路输入的pwm脉冲信号,并对所述pwm脉冲信号进行功率放大;
充电支路,其输入端与所述推挽电路的输出端连接,用于接收放大后的所述pwm脉冲信号;
放电支路,其输入端与所述推挽电路的输出端连接,用于接收放大后的所述pwm脉冲信号;
所述充电支路及所述放电支路的输出端分别与mos管的栅极连接;
当所述充电支路不工作而所述放电支路工作时,在工作模态发生转变的瞬间,所述充电支路及所述放电支路的输入端产生驱动电流,所述驱动电流用于控制所述mos管导通/截止。
2.根据权利要求1所述的基于mos管的驱动器,其特征在于,
所述充电支路包括第一三极管及第三三极管,
所述第一三极管的基极与所述推挽电路的输出端连接,
所述第一三极管的发射极耦接于电源的负极,
所述第一三极管的集电极与所述第三三极管的基极连接,
所述第三三极管的发射极耦接于所述电源的正极,
所述第三三极管的集电极耦接于所述mos管的栅极。
3.根据权利要求2所述的基于mos管的驱动器,其特征在于,
还包括第一二极管,所述第一二极管的阳极与所述第一三极管的发射极连接,
所述第一二极管的阴极与所述电源的负极连接。
4.根据权利要求1所述的基于mos管的驱动器,其特征在于,
所述放电支路包括第二三极管及第四三极管,
所述第二三极管的基极与所述推挽电路的输出端连接,
所述第二三极管的发射极耦接于电源的正极,
所述第二三极管的集电极与所述第四三极管的基极连接,
所述第四三极管的发射极耦接于所述电源的负极,
所述第四三极管的集电极耦接于所述mos管的栅极。
5.根据权利要求4所述的基于mos管的驱动器,其特征在于,
还包括第二二极管,所述第二二极管的阳极与所述电源的正极连接,
所述第二二极管的阴极与所述第二三极管的发射极连接。
6.根据权利要求1所述的基于mos管的驱动器,其特征在于,
所述推挽电路包括第五三极管及第六三极管,
所述第五三极管及所述第六三极管的基极分别与所述外围电路的脉冲信号输出端连接,用于接收所述pwm脉冲信号;
所述第五三极管及所述第六三极管的发射极通过一变压器与所述充电支路及所述放电支路的输入端连接。
技术总结