NMOS管高电压高速驱动电路制造技术

本发明专利技术公开了一种NMOS管高电压高速驱动电路。包括输入保护整流电路、驱动主电路和主回路电路。输入保护整流电路由TVS管或者双向稳压二极管，四个整流二极管组成；驱动主电路由PNP转换三极管Q1，PNP释放三极管Q2、NPN放大三极管Q3 (可去除)，限流电阻R1、释放电阻R2、分压电阻R3、分压电阻R4、限流电阻R5、释放电阻R6 (可去除)、快速关断电容C1、分流二极管D6、稳压二极管D8 (可去除)；主回路电路由NMOS管M1、续流二极管D7和负载L1组成。本发明专利技术是一种功耗小、成本低，可承受输入电压范围大，开关速度快的驱动电路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及NMOS管驱动电路，尤其是涉及一种NMOS管高电压高速驱动电路。
技术介绍
NMOS管由于其输入电阻高、电压驱动型(栅极与源极之间电压高于一定值即可导通)、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽、热稳定性好等优点，目前广发应用于电子行业，但因其制造工艺的限制，会在NMOS管的三个管脚之间产生寄生电容，而寄生电容会导致NMOS管导通关断变慢，从而增加了NMOS管的开关损耗，因此需要一个能高速驱动NMOS管的电路要减小寄生电容对开关MOS管的影响。目前存在NMOS管驱动电路，存在以下缺点: （1）功耗大,成本高。（2）可承受输入电压幅值范围小。（3）开关速度慢。
技术实现思路
为了克服传统的NMOS管驱动电路功耗大、成本高，可承受输入电压幅值范围小，开关速度慢等缺点，本专利技术的目的在于提供一种NMOS管高电压高速驱动电路，是一种功耗小、成本低，可承受输入电压范围大，开关速度快的驱动电路。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：本专利技术包括输入保护整流电路、驱动主电路和主回路电路；输入保护整流电路，包括整流四个二极管D2～ D5和双向TVS管或双向稳压二极管D1，主回路电路，包括NMOS管M1、二极管D7和负载L1，输入保护整流电路对驱动主电路和主回路电路供直流电。所述驱动主电路，包括三极管Q1～Q3、电阻R1～R6、电容C1、二极管D6和稳压二极管D8；三极管Q1的集电极经电阻R4和电阻R3接GND，电阻R1的两端并联电容C1后分为两路，一路接三极管Q1的基极，另一路经电阻R2分别接三极管Q1的发射极、三极管Q3的集电极、负载L1的一端和二极管D7的负极后接VCC，稳压二极管D8的两端并联电阻R3，稳压二极管D8的负极接电阻R6的一端和三极管Q3的基极，电阻R6的另一端接三极管Q3的发射极、二极管D6的正极、三极管Q2的基极和电阻R5的一端，电阻R5的另一端接三极管Q2的集电极和NMOS管M1的源极后接GND，二极管D6的负极接三极管Q2的发射极和NMOS管M1的栅极。所述驱动主电路，包括三极管Q1～Q3、电阻R1～R6、电容C1和二极管D6；三极管Q1的集电极经电阻R4和电阻R3接GND，电阻R1的两端并联电容C1后分为两路，一路接三极管Q1的基极，另一路经电阻R2分别接三极管Q1的发射极、三极管Q3的集电极、负载L1的一端和二极管D7的负极后接VCC，电阻R3和电阻R4连接点接电阻R6的一端和三极管Q3的基极，电阻R6的另一端接三极管Q3的发射极、二极管D6的正极、三极管Q2的基极和电阻R5的一端，电阻R5的另一端接三极管Q2的集电极和NMOS管M1的源极后接GND，二极管D6的负极接三极管Q2的发射极和NMOS管M1的栅极。所述驱动主电路，包括三极管Q1～Q2、电阻R1～R4、电容C1、二极管D6和稳压二极管D8；三极管Q1的集电极经电阻R4和电阻R3接GND，电阻R1的两端并联电容C1后分为两路，一路接三极管Q1的基极，另一路经电阻R2分别接三极管Q1的发射极、负载L1的一端和二极管D7的负极后接VCC，稳压二极管D8的两端并联电阻R3，稳压二极管D8的负极分别接三极管Q2的基极和二极管D6的正极，二极管D6的负极分别接三极管Q2的发射极和NMOS管M1的栅极，三极管Q2的集电极接NMOS管M1的源极后接GND。所述驱动主电路，包括三极管Q1～Q2、电阻R1～R4、电容C1和二极管D6；三极管Q1的集电极经电阻R4和电阻R3接GND，电阻R1的两端并联电容C1分为两路，一路接三极管Q1的基极，另一路经电阻R2分别接负载L1的一端和二极管D7的负极后接VCC，电阻R3和电阻R4连接点分别接三极管Q2的基极和二极管D6的正极，二极管D6的负极分别接三极管Q2的发射极和NMOS管M1的栅极，三极管Q2的集电极接NMOS管M1的源极后接GND。所述输入保护整流电路的输入信号为直流信号或交流信号，直流信号的电压值为2-1000V；交流信号的电压有效为2-1000V，频率为50Hz或者60Hz；所述驱动主电路的输入类似方波信号由上述直流信号或交流信号与一个高电平信号为0V、低电平信号为-2V--15V、频率为100-40000Hz的方波信号叠加而成。本专利技术具有的有益效果是：本专利技术工作功耗小，仅有普通驱动电路功耗的50%；成本低，仅有普通驱动电路价格的20%；本专利技术可根据供电电源的电压幅值而调节电阻参数来驱动NMOS管，无需供电电源以外的额外电源供电，且可承受的电压范围大(2-1000V)，而普通驱动电路都需要额外的电源供电，且可承受电压范围小(几十伏);本专利技术驱动NMOS管速度快，可达到100k，而普通驱动只能达到50k。附图说明图1是NMOS管高电压高速驱动电路。图2是NMOS管高电压高速驱动电路(去除驱动主电路稳压二极管)。图3是NMOS管高电压高速驱动电路(去除驱动主电路其中一个三极管)。图4是NMOS管高电压高速驱动电路(去除驱动主电路稳压二极管和其中一个二极管)。图5是NMOS管高电压高速驱动电路典型应用电路（电路输入220V交流电源信号和类方波驱动信号）。图6是输入保护整流电路。图7是驱动主电路。图8是主回路电路。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述。如图1、图6～图8所示，本专利技术包括输入保护整流电路、驱动主电路和主回路电路；输入保护整流电路，包括整流四个二极管D2～ D5和双向TVS管或双向稳压二极管D1，主回路电路，包括NMOS管M1、二极管D7和负载L1，输入保护整流电路对驱动主电路和主回路电路供直流电。如图1和图5所示，是本专利技术的NMOS管高电压高速驱动电路和电路典型应用电路，如图7所示，是本专利技术的驱动主电路。所述驱动主电路，包括三极管Q1～Q3、电阻R1～R6、电容C1、二极管D6和稳压二极管D8；三极管Q1的集电极经电阻R4和R3接GND，电阻R1的两端并联电容C1分为两路，一路接三极管Q1的基极，另一路经电阻R2分别接三极管Q1的发射极、三极管Q3的集电极、负载L1的一端和二极管D7的负极后接VCC，稳压二极管D8的两端并联电阻R3，稳压二极管D8的负极接电阻R6的一端和三极管Q3的基极，电阻R6的另一端接三极管Q3的发射极、二极管D6的正极、三极管Q2的基极和电阻R5的一端，电阻R5的另一端接三极管Q2的集电极、NMOS管M1的源极后接GND，二极管D6的负极接三极管Q2的发射极和NMOS管M1的栅极。如图2所示，是NMOS管高电压高速驱动电路(去除驱动主电路稳压二极管)，所述驱动主电路，包括三极管Q1～Q3、电阻R1～R6、电容C1和二极管D6；三极管Q1的集电极经电阻R4和R3接GND，电阻R1的两端并联电容C1分为两路，一路接三极管Q1的基极，另一路经电阻R2分别接三极管Q1的发射极、三极管Q3的集电极、负载L1的一端和二极管D7的负极后接VCC，电阻R3和R4连接点接电阻R6的一端和三极管Q3的基极，电阻R6的另一端接三极管Q3的发射极、二极管D6的正极、三极管Q2的基极和电阻R5的一端，电阻R5的另一端接三极管Q2的集电极、NMOS管M1的源极后接GND，二极管D6的负极接三极管Q2的发射极和NMOS管M本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种NMOS管高电压高速驱动电路，其特征在于：包括输入保护整流电路、驱动主电路和主回路电路；输入保护整流电路，包括整流四个二极管D2～ D5和双向TVS管或双向稳压二极管D1，主回路电路，包括NMOS管M1、二极管D7和负载L1，输入保护整流电路对驱动主电路和主回路电路供直流电。

【技术特征摘要】
1.一种NMOS管高电压高速驱动电路，其特征在于：包括输入保护整流电路、驱动主电路和主回路电路；输入保护整流电路，包括整流四个二极管D2～ D5和双向TVS管或双向稳压二极管D1，主回路电路，包括NMOS管M1、二极管D7和负载L1，输入保护整流电路对驱动主电路和主回路电路供直流电。2.根据权利要求1所述的一种NMOS管高电压高速驱动电路，其特征在于：所述驱动主电路，包括三极管Q1～Q3、电阻R1～R6、电容C1、二极管D6和稳压二极管D8；三极管Q1的集电极经电阻R4和电阻R3接GND，电阻R1的两端并联电容C1后分为两路，一路接三极管Q1的基极，另一路经电阻R2分别接三极管Q1的发射极、三极管Q3的集电极、负载L1的一端和二极管D7的负极后接VCC，稳压二极管D8的两端并联电阻R3，稳压二极管D8的负极接电阻R6的一端和三极管Q3的基极，电阻R6的另一端接三极管Q3的发射极、二极管D6的正极、三极管Q2的基极和电阻R5的一端，电阻R5的另一端接三极管Q2的集电极和NMOS管M1的源极后接GND，二极管D6的负极接三极管Q2的发射极和NMOS管M1的栅极。3.根据权利要求1所述的一种NMOS管高电压高速驱动电路，其特征在于：所述驱动主电路，包括三极管Q1～Q3、电阻R1～R6、电容C1和二极管D6；三极管Q1的集电极经电阻R4和电阻R3接GND，电阻R1的两端并联电容C1后分为两路，一路接三极管Q1的基极，另一路经电阻R2分别接三极管Q1的发射极、三极管Q3的集电极、负载L1的一端和二极管D7的负极后接VCC，电阻R3和电阻R4连接点接电阻R6的一端和三极管Q3的基极，电阻R6的另一端接三极管Q3的发射极、二极管D6的正极、三极管Q2的基极和电阻R5的一端，电阻R5的另一端接三极管Q2的集电极和NMOS管M1的...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜文耀，陶勇，
申请(专利权)人：浙江桃园科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33