[实用新型]一种超高速驱动模块电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种超高速驱动模块电路，属于中大功率电力电子器件的高速驱动技术领域。

背景技术

随着电力电子技术的应用范围不断扩大和新型大功率高速开关器件(如碳化硅高速场效应管等)的问世，使主回路斩波频率高达8～10MHz以上的新产品开发成为可能，然而，在目前的市场产品中，能与之相配套的超高速驱动模块产品却没有跟上，因此，研发能符合要求的超高速驱动模块成为必然。

然而，理论分析和开发经验均告诉我们，此类超高速驱动模块的传输延迟时间及脉冲沿的上升下降时间均在10ns以内而瞬时传输功率又在100W左右，因此无论是电路原理设计还是元件布局和走线工艺的设计，均需采用线性高频功率电子电路的设计方法和制作工艺才行，否则，成功的可能性很小！纵观本实用新型的研发过程亦证明了这个观点的正确性。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种超高速驱动模块电路。以用于解决：从电路原理上确立一种既能保证所研发的驱动模块具有2000V以上隔离电压同时又具有小于5nS的脉冲上升下降沿及大于10K欧姆输入阻抗的输入电路方式。

本实用新型的技术方案是：一种超高速驱动模块电路，由输入隔离电路I、脉冲放大电路A、输出电路O、负偏压电路N和三路输出直流电源电路S共五个单元电路组成；其中输入隔离电路I的输入端Vi与驱动脉冲源相连，输入隔离电路I的输出端与脉冲放大电路A的输入端相连，脉冲放大电路A的输出端与输出电路O的输入端相连，负偏压电路N的负压输出端与输出电路的钳位端相连接；电源电路S的+Vaa电压输出端接输出电路的上管V3的集电极，电源电路S的+Vcc电压输出端为输入隔离电路I和脉冲放大电路A的供电电源，电容C4、电容C5对+Vcc进行退耦滤波，其中电容C4电解电容主要是滤波作用，电容C5瓷片电容主要是退耦作用，在高频时保证输入隔离电路I、脉冲放大电路A的能量供给，电源电路S的-Vee电压输出端为负偏压电路N的供电电源。

所述输入隔离电路I由集成芯片Si8610、电阻R10、电容C8、稳压二极管DW2共同组成；其中电阻R10的上端接+VCC电源，电阻R10的下端与电容C8、稳压二极管DW2并联后的上端及集成芯片Si8610的副边电源端相连，电容C8、稳压二极管DW2并联后的下端接地；集成芯片SI8610的输入端Vi与输入驱动脉冲源相连，集成芯片Si8610的输出端接三极管V1的基极。

所述脉冲放大电路A由三极管V1、三极管V2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2共同组成；其中电阻R1、电阻R2串联后的下端接到三极管V1的集电极而上端接+VCC电源，中间点接三极管V2的基极；电阻R3、电容C2并联后的上端接到三极管V1的发射极而下端接地；电容C1、电阻R4并联后的下端接到三极管V2的发射极而上端接+VCC电源；电阻R5的上端与三极管V2的集电极以及三极管V3、三极管V4的基极相连接而下端接地。

所述输出电路O由三极管V3、三极管V4、三极管V5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电容C3、二极管D1、二极管D2共同组成；其中三极管V3、三极管V4的发射级相连并与三极管V5的集电极相连接，该连接点即为整个模块的输出端；三极管V3的集电极接+Vaa电源；三极管V4的集电极接电阻R6的上端后再接电容C3、电阻R7并联后的左端，电阻R6的下端接地，电容C3、电阻R7并联后的右端接二极管D1、二极管D2的阳极，二极管D1的阴极接三极管V5的集电极，二极管D2的阴极接三极管V5的基极，三极管V5的发射极与电阻R9的左端、电阻R8、电容C6、电容C7的下端以及三极管V6的发射极相连，电阻R8的上端与二极管D2的阴极和三极管V5的基极同时相连。

所述负偏压电路N由稳压二极管DW1、三极管V6、电容C6、电容C7、电阻R9共同组成；其中电容C6、电容C7的上端及三极管V6的集电极和稳压二极管DW1的阴极同时接地，稳压二极管DW1阳极与三极管V6的基极相连，电阻R9的右端接-Vee电源。

本实用新型的工作原理是：