[发明专利]高效率N型开关管隔离驱动装置及隔离驱动方法

权利要求书

1.一种高效率N型开关管隔离驱动装置，连接在PWM脉宽调制电路与开关管之间，其特征在于：包括隔离变压器、第一隔离二极管、第二隔离二极管、第三隔离二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、三极管、电容；

其中，所述隔离变压器接受PWM脉宽调制电路中的脉宽调制信号而输出高电平或低电平，以使开关管通过接受所述隔离变压器经由所述第一隔离二极管或第二隔离二极管隔离后输出的高电平而导通，或者通过接受该隔离变压器输出的低电平而关断；

所述三极管是在开关管关断以后，接受第一信号而导通，以泄放开关管结电容电压至第二电阻，所述第二电阻为开关管结电容泄放电阻；并且，所述三极管是在开关管导通以后，接受第二信号而关断，以结束整个装置的工作；

所述电容是在开关管关断以后，提供电压作为驱动所述三极管导通的第一信号；所述第三电阻为三极管限流电阻；在所述电容中放电完毕后，向所述三极管提供使其关断的第二信号；

所述第三隔离二极管对所述电容的输出电压进行隔离，以使所述隔离变压器的漏感能量通过所述第一电阻消耗。

2. 如权利要求1所述的高效率N型开关管隔离驱动装置，其特征在于：所述隔离变压器输入端同名端为高电平时，输出端同名端为高电平。

3. 如权利要求1所述的高效率N型开关管隔离驱动装置，其特征在于：所述隔离变压器输入端异名端为高电平时，输出端异名端为高电平。

4. 如权利要求1或2或3所述的高效率N型开关管隔离驱动装置，其特征在于：所述隔离变压器输入端同名端输出高电平时，经由第一隔离二极管输出高电平；所述隔离变压器输入端异名端输出高电平时，经由第二隔离二极管输出高电平。

5. 如权利要求4所述的高效率N型开关管隔离驱动装置，其特征在于：所述隔离变压器输入端同名端和异名端同时为低电平时，经由第一隔离二极管及第二隔离二极管都输出低电平。

6. 如权利要求1所述的高效率N型开关管隔离驱动装置，其特征在于：所述第一隔离二极管与第二隔离二极管的输出端连接在一个公共端，所述第一隔离二极管与第二隔离二极管两者之中任意一个的输出端为高电平时，从公共端输出高电平；两者的输出端都为低电平时，从公共端输出低电平。

7. 如权利要求1所述的高效率N型开关管隔离驱动装置，其特征在于：所述第一信号是高电平信号，所述第二信号是低电平信号。

8. 如权利要求1所述的高效率N型开关管隔离驱动装置，其特征在于：所述开关管为N-MOS型开关管。

9. 一种高效率N型开关管隔离驱动装置，其特征在于：包括隔离变压器、第一隔离二极管、第二隔离二极管、第三隔离二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、三极管、电容；

其中，所述隔离变压器输入端的同名端和异名端，对应与PWM脉宽调制电路的第一输出端和第二输出端连接，以接受脉宽调制信号而在该隔离变压器输出端得到高电平或低电平向开关管输出，以对应驱动该开关管导通或关断；

所述第一隔离二极管，连接在所述隔离变压器输出端第一绕组的同名端与N型的开关管的栅极之间，实现对所述隔离变压器输出电压的隔离并向所述开关管输出使其导通的高电平或使其关断的低电平；

所述第二隔离二极管，连接在所述隔离变压器输出端第二绕组的异名端与所述开关管的栅极之间，实现对所述隔离变压器输出电压的隔离并向所述开关管输出使其导通的高电平或使其关断的低电平；

所述开关管的源极经由所述电容、所述第三隔离二极管、所述第三电阻，连接至所述三极管的基极；所述三极管的发射极连接至所述电容与第三隔离二极管之间；所述三极管的集电极连接至所述开关管的栅极；从而在所述开关管的关断瞬间，通过该开关管栅极和源极带有的结电容为所述电容进行充电；并在所述开关管关断以后，由所述电容提供的电压驱动所述三极管导通，形成使所述开关管的结电容电压加速通过所述三极管、第三隔离二极管和第二电阻进行泄放的回路；

所述第一电阻连接在所述第一隔离二极管和第二隔离二极管的阴极与所述第一绕组异名端及第二绕组同名端的公共端之间；并且，所述第三隔离二极管的阴极也连接至所述第一绕组异名端及第二绕组同名端的公共端，从而在所述隔离变压器输出端由高电平转低电平时，所述第三隔离二极管对所述电容的输出电压进行隔离，以使该隔离变压器的漏感能量能够通过一个第一电阻进行消耗。

10. 一种高效率N型开关管隔离驱动方法，其特征在于： 

由一个PWM脉宽调制电路的第一输出端和第二输出端，输出带有死区时间的对称的方波作为脉宽调制信号；

一个隔离变压器输入端的同名端接受所述第一输出端的高电平时，在该隔离变压器输出端的同名端经过一个第一隔离二极管隔离后输出高电平至一个N-MOS型的开关管，以使该开关管导通；

或者，所述隔离变压器输入端的异名端接受所述第二输出端的高电平时，在该隔离变压器输出端的异名端经过一个第二隔离二极管隔离后输出高电平至所述开关管，以使该开关管导通；

所述隔离变压器输入端接受所述第一输入端及第二输入端同时输出的低电平时，在该隔离变压器的输出端经由第一隔离二极管及第二隔离二极管向所述开关管输出低电平，以使该开关管关断；

在所述开关管的关断瞬间，通过该开关管栅极和源极带有的结电容为一个电容进行充电；则在所述开关管关断以后，由所述电容提供的电压，通过一个第三限流电阻来驱动一个三极管导通；所述三极管导通以后，使得所述开关管的结电容电压加速通过所述三极管、一个第三隔离二极管和一个第二电阻进行泄放。