[实用新型]MOSFET电子开关驱动电路

说明书

技术领域

本实用新型属于电力电子器件应用技术领域，尤其涉及一种MOSFET电子开关驱动电路。

背景技术

小型化任意脉宽MOSFET电子开关多采用有源变压器耦合方式。这种驱动电路原理虽然可实现任意脉冲宽度，但是，不适合于阵列MOSFET电子开关。究其原因在于，这种驱动电路所需隔离电源数量庞大，很难实现小型化设计。如何克服上述技术问题成为本领域技术人员努力的方向。

发明内容

本实用新型目的是提供一种MOSFET电子开关驱动电路，该MOSFET电子开关驱动电路可实现驱动脉冲的任意宽度，无需大量隔离电源，驱动电路体积很小，驱动电源功率极小。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种MOSFET电子开关驱动电路，包括：方波发生器、低电平边缘检测单元、高电平边缘检测单元、正脉冲电平转换单元、负脉冲电平转换单元、正脉冲驱动支路、负脉冲驱动支路；用于产生触发方波信号的方波发生器连接到低电平边缘检测单元和高电平边缘检测单元各自的输入端，所述低电平边缘检测单元与负脉冲电平转换单元和负脉冲驱动支路依次连接，所述高电平边缘检测单元与正脉冲电平转换单元和正脉冲驱动支路依次连接；

所述高电平边缘检测单元进一步包括依次串联的第一与门、高电平微分模块、第一非门和第二非门，此第一与门的一个输入端与方波发生器连接，另一个输入端与接地之间设置有第一电容，所述第二非门与正脉冲电平转换单元连接；

所述低电平边缘检测单元进一步包括依次串联的第二与门、低电平微分模块、第三非门和第四非门，此第二与门的一个输入端与方波发生器之间设置有第五非门，另一个输入端与接地之间设置有第二电容，所述第四非门与负脉冲电平转换单元连接；

所述正脉冲驱动支路、负脉冲驱动支路均由依次串联的驱动小信号单元、功率管单元和主电路取能单元组成，所述耦合变压器初级侧和次级侧分别具有一个初级线圈和至少2个次级线圈，此至少2个次级线圈进一步分为至少1个V_Tp次级线圈和至少1个V_Tn次级线圈；

所述加速网络单元与耦合变压器的初级线圈串连连接，耦合变压器的V_Tp次级线圈和V_Tn次级线圈均连接到对应驱动支路的驱动小信号单元上，所述加速网络单元由并联的R_v电阻和C_v电容并联组成；

所述驱动小信号单元进一步包括滤波模块、MOS管和位于滤波模块、MOS管之间的第一二极管，此滤波模块与VTn次级线圈连接，此MOS管的栅极和源极分别与VTp次级线圈的高电位输出端和低电位输出端连接，一稳压二极管与串联的第一二极管、滤波模块并联；

所述主电路取能单元进一步包括存储电容、第二二极管和2个串联的限流电阻，所述存储电容与驱动小信号单元的MOS管的漏极连接，所述第二二极管位于2个串联的限流电阻的接点与MOS管与存储电容的接点之间，驱动小信号单元的MOS管的源极连接到功率管单元中功率管的栅极，所述功率管单元的漏极和源极分别作为主电路的正极和负极。

上述技术方案中进一步改进方案如下：

1. 上述方案中，所述功率管单元中的功率管由第一功率MOS管和第二功率MOS管并联组成。

2. 上述方案中，所述正脉冲电平转换单元、负脉冲电平转换单元均由推挽电路、高压MOS管、加速网络单元、耦合变压器组成。

3. 上述方案中，所述推挽电路包括第一功率MOS管、第二功率MOS管和第三功率MOS管，第二功率MOS管与第三功率MOS管并联，第一功率MOS管与第二功率MOS管和第三功率MOS管串联。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

本实用新型MOSFET电子开关驱动电路，其可实现驱动脉冲的任意宽度，无需大量隔离电源，驱动电路体积很小，驱动电源功率极小；供电电源大幅减小，而且电源功率很小，这种驱动电路设计的核心：首先，检测触发信号的前沿和后沿，为脉冲宽度控制提供依据；其次，利用主电路为驱动电路电容器储能，从而可以省去隔离电源；且采用来自耦合变压器和主电路取能单元前后双脉冲注入功率，无需额外供电电源，既大大减少了电子开关驱动电路体积，又加速了电子开关上升前沿，电子开关驱动电路所需功率大幅减小，尤其适合阵列MOSFET电子开关。

附图说明

附图1为本实用新型MOSFET电子开关驱动电路局部结构示意图；

附图2为本实用新型各点电压波形图；