System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 可调驱动电路及N型MOS管的驱动系统技术方案_技高网

可调驱动电路及N型MOS管的驱动系统技术方案

技术编号:41253915 阅读:15 留言:0更新日期:2024-05-11 09:14
本发明专利技术提供一种可调驱动电路及N型MOS管的驱动系统,包括:导通控制模块,当开关控制信号为第一电平时产生驱动N型MOS管导通的驱动信号;关断控制模块,当开关控制信号为第二电平时产生驱动N型MOS管关断的驱动信号;第一二极管,阳极连接导通控制模块的输出端,阴极连接关断控制模块的输出端及N型MOS管的栅极。本发明专利技术可通过对电源电压的设置提高驱动电压,驱动电压不受开关控制信号的电平幅值影响;且驱动电压、驱动电流可根据实际需要灵活调整,能满足不同N型MOS管的驱动需求,应用范围不受限;导通控制回路和关断控制回路分开,性能稳定;损耗低、驱动成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路设计领域,特别是涉及一种可调驱动电路及n型mos管的驱动系统。


技术介绍

1、mos管是金属氧化物半导体场效应管,相比于传统的三极管,mos管体积小、寿命长、抗干扰性能强、开关速度快、导通电压低、电压驱动简单,在电子产品中的应用越来越广,地位不可或缺,随之解决mos管的驱动技术变得至关重要。要想合理使用mos管,降低mos管的开关损耗,降低其在应用中的失效率,mos驱动电路是关键。现目前常见的mos管驱动电路为驱动ic和/或图腾柱驱动电路构成的驱动电路。

2、如图1所示为驱动ic构成的驱动电路1,包括驱动芯片u1,电容ca、cb及电阻ra、rb;驱动芯片u1的vcc端接电源电压vcc,gnd端接参考地gnd,vcc端和gnd端之间连接电容ca;驱动芯片u1的pwm端接收pwm控制信号,en端通过电阻ra连接电源电压vcc,boot端依次通过电阻rb和电容cb连接ph端;hg端通过电阻rc输出第一驱动信号mos_g1,lg端通过电阻rd输出第二驱动信号mos_g2,驱动信号mos_g1和mos_g2可根据需要提供给mos管qa的栅极以驱动mos管qa。其工作原理如下:驱动芯片u1接收pwm控制信号,并通过驱动芯片u1内部结构控制,输出符合mos要求的驱动电压、驱动电流及控制时序,驱动电压由驱动芯片u1的供电电源vcc决定。驱动ic的方案优点在于外围电路简单、应用方便;但是其缺点也比较明显,设计过度依靠驱动芯片u1,驱动电压、驱动电流受驱动芯片u1能力限制,所以在遇到大功率mos驱动、多管并联等驱动能力不足的情况时,驱动ic方案往往都需要外扩图腾柱以增加驱动能力,设计成本高。

3、如图2所示为传统的图腾柱驱动电路2,包括npn三极管qb、pnp三极管qc及电阻re、rf;pwm信号通过电阻re连接到npn三极管qb和pnp三极管qc的基极;npn三极管qb的集电极连接电源电压vcc,发射极连接pnp三极管qc的发射极并通过电阻rf连接到mos管qa的栅极;pnp三极管qc的集电极接地gnd。其工作原理如下:通过控制pwm信号的高低电平变化来开关npn三极管qb和pnp三极管qc,进而实现mos管qa的开关。图腾柱驱动电路的优点是驱动电路结构简单、驱动电流能力强。缺点是驱动电压受pwm控制信号电平幅值影响;pwm信号一般是由系统mcu(micro-controller unit,微控制单元)产生,而mcu都是3.3v或5v供电系统,pwm信号通过npn三极管qa电压降0.7v左右,驱动电压只有2.7v或4.3v反而降低不能抬升,然而多数mos管的驱动电压一般需要10v左右,驱动电压2.7v或4.3v不能将mos管完全开启,使mos管工作在放大区,电流增大时mos管温升严重,容易使mos失效,所以图腾柱驱动电路一般配合ic驱动方案使用。

4、综上,驱动ic方案由于驱动电压受芯片供电电压限制,同时驱动芯片的驱动能力有限;而图腾柱驱动电路压降过大,且驱动电压受控制电平幅值影响不能抬升,驱动电平不可调;所以驱动ic和图腾柱驱动电路的应用范围受限,同时驱动ic价格相对较高。因此,如何提高驱动电路的驱动能力、扩大应用范围、降低成本,已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。

5、应该注意,上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明,并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。


技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点,本专利技术的目的在于提供一种可调驱动电路及n型mos管的驱动系统,用于解决现有技术中驱动电路驱动能力不足、应用范围受限、成本高等问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的,本专利技术提供一种可调驱动电路,用于驱动n型mos管,所述可调驱动电路至少包括:

3、导通控制模块、关断控制模块及第一二极管;

4、所述导通控制模块的输入端接收开关控制信号,当所述开关控制信号为高电平时产生驱动所述n型mos管导通的驱动信号;

5、所述关断控制模块的输入端接收所述开关控制信号,当所述开关控制信号为低电平时产生驱动所述n型mos管关断的驱动信号;

6、所述第一二极管的阳极连接所述导通控制模块的输出端,阴极连接所述关断控制模块的输出端及所述n型mos管的栅极。

7、可选地,所述导通控制模块包括第一控制单元及第一驱动单元;

8、所述第一控制单元连接在电源电压和地之间,控制端接收所述开关控制信号,基于所述开关控制信号产生所述第一驱动单元的控制信号;

9、所述第一控制单元连接在所述电源电压和第一二极管的阳极之间,控制端连接所述第一控制单元的输出端,基于所述第一控制单元的输出信号产生驱动所述n型mos管导通的驱动信号。

10、更可选地,所述第一控制单元包括npn三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻;

11、所述第一电阻的一端接收所述开关控制信号,另一端接地;所述第二电阻的一端接收所述开关控制信号,另一端连接所述npn三极管的基极;

12、所述npn三极管的发射极接地,集电极依次经由所述第三电阻及所述第四电阻连接所述电源电压;所述第三电阻与所述第四电阻的连接节点输出所述第一驱动单元的控制信号。

13、更可选地,所述第一控制单元还包括电容,所述电容并联在所述第二电阻的两端。

14、更可选地,所述第四电阻替换为第二二极管;所述第二二极管的阳极连接所述电源电压,阴极连接所述第三电阻。

15、更可选地,所述第一驱动单元包括第一pnp三极管及第五电阻;

16、所述第一pnp三极管的发射极连接所述电源电压,基极连接所述第一控制单元的输出端,集电极经由所述第五电阻输出驱动所述n型mos管导通的驱动信号。

17、可选地,所述关断控制模块包括第二控制单元及第二驱动单元;

18、所述第二控制单元连接在所述第一二极管的阳极和地之间,控制端接收所述开关控制信号,基于所述开关控制信号产生所述第二驱动单元的控制信号;

19、所述第二驱动单元连接在所述第一二极管的阴极和地之间,控制端连接所述第二控制单元的输出端,基于所述第二控制单元的输出信号产生驱动所述n型mos管关断的驱动信号。

20、更可选地,所述第二控制单元包括第二pnp三极管及第六电阻;

21、所述第二pnp三极管的集电极接地,基极接收所述开关控制信号,发射极经由所述第六电阻连接所述第一二极管的阳极。

22、更可选地,所述第二驱动单元包括第三pnp三极管及第七电阻;

23、所述第七电阻的一端接地,另一端连接所述第三pnp三极管的集电极;

24、所述第三pnp三极管的基极连接所述第一二极管的阳极,发射极连接所述第一二极管的阴极。

25、为实现上述目的及其本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种可调驱动电路,用于驱动N型MOS管,其特征在于,所述可调驱动电路至少包括:

2.根据权利要求1所述的可调驱动电路,其特征在于:所述导通控制模块包括第一控制单元及第一驱动单元;

3.根据权利要求2所述的可调驱动电路,其特征在于:所述第一控制单元包括NPN三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻;

4.根据权利要求3所述的可调驱动电路,其特征在于:所述第一控制单元还包括电容,所述电容并联在所述第二电阻的两端。

5.根据权利要求3所述的可调驱动电路,其特征在于:所述第四电阻替换为第二二极管;所述第二二极管的阳极连接所述电源电压,阴极连接所述第三电阻。

6.根据权利要求2-5任意一项所述的可调驱动电路,其特征在于:所述第一驱动单元包括第一PNP三极管及第五电阻;

7.根据权利要求1所述的可调驱动电路,其特征在于:所述关断控制模块包括第二控制单元及第二驱动单元;

8.根据权利要求7所述的可调驱动电路,其特征在于:所述第二控制单元包括第二PNP三极管及第六电阻;

9.根据权利要求7或8所述的可调驱动电路,其特征在于:所述第二驱动单元包括第三PNP三极管及第七电阻;

10.一种N型MOS管的驱动系统,其特征在于,所述N型MOS管的驱动系统至少包括:

11.根据权利要求10所述的N型MOS管的驱动系统,其特征在于:所述开关控制信号产生电路的电源电压小于所述可调驱动电路的电源电压。

...

【技术特征摘要】

1.一种可调驱动电路,用于驱动n型mos管,其特征在于,所述可调驱动电路至少包括:

2.根据权利要求1所述的可调驱动电路,其特征在于:所述导通控制模块包括第一控制单元及第一驱动单元;

3.根据权利要求2所述的可调驱动电路,其特征在于:所述第一控制单元包括npn三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻;

4.根据权利要求3所述的可调驱动电路,其特征在于:所述第一控制单元还包括电容,所述电容并联在所述第二电阻的两端。

5.根据权利要求3所述的可调驱动电路,其特征在于:所述第四电阻替换为第二二极管;所述第二二极管的阳极连接所述电源电压,阴极连接所述第三电阻。

6.根据权利要求2-5任意一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员:张青青谢果叶俊朱仁强陈国川
申请(专利权)人:华润微电子重庆有限公司
类型:发明
国别省市:

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