一種懸浮開關(guān)管柵極電壓的驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種懸浮開關(guān)管柵極電壓的驅(qū)動(dòng)電路，涉及驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]開關(guān)電源以其小型輕便，效率高等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活中，當(dāng)要開關(guān)電源輸出較大功率時(shí)，開關(guān)電源的橋式結(jié)構(gòu)隨處可見，功率開關(guān)管通常遇到需要懸浮柵極電壓驅(qū)動(dòng)開關(guān)管的情況。在電機(jī)驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，隨著智能化設(shè)備的發(fā)展，直流無刷電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的運(yùn)用也越來越廣，這些電機(jī)的工作往往是通過H橋的結(jié)構(gòu)來驅(qū)動(dòng)，通常，功率管也遇到了需要懸浮柵極電壓驅(qū)動(dòng)開關(guān)管的問題，另外逆變器也是同樣出現(xiàn)需要懸浮柵極電壓驅(qū)動(dòng)開關(guān)管的問題。
[0003]為解決上述問題，有的采取用光耦隔離傳輸信號(hào)來驅(qū)動(dòng)，其具有體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但存在傳輸速度慢的缺點(diǎn)。有的采用脈沖變壓器作為隔離元件來驅(qū)動(dòng)，其具有響應(yīng)速度快(脈沖的前沿上升速度和后沿下降速度)，原副邊的絕緣強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。但信號(hào)的最大傳輸寬度受磁飽和特性的限制，因而信號(hào)的頂部不易傳輸。而且脈沖變壓器體積大，笨重，加工復(fù)雜。而且采用脈沖變壓器驅(qū)動(dòng)，其驅(qū)動(dòng)電流較大，損耗也相對(duì)較大。
[0004]隨著驅(qū)動(dòng)技術(shù)的不斷成熟，已有多種集成厚膜驅(qū)動(dòng)器推出。如EXB840/841、EXB850/851、M57959L/AL、M57962L/AL、HR065等等，它們采用的是光耦隔離，仍受上述缺點(diǎn)的限制。美國(guó)IR公司生產(chǎn)的IR2110驅(qū)動(dòng)器，它雖然兼有光耦隔離(體積小)和電磁隔離(速度快)的優(yōu)點(diǎn)，但所驅(qū)動(dòng)的最高功率電壓被限制在600V以下，而且成本較高。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種懸浮開關(guān)管柵極電壓的驅(qū)動(dòng)電路，能克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，驅(qū)動(dòng)一支需要懸浮驅(qū)動(dòng)的單獨(dú)的開關(guān)管，也可以配合下管驅(qū)動(dòng)去驅(qū)動(dòng)H橋。
[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:一種懸浮開關(guān)管柵極電壓的驅(qū)動(dòng)電路，它包括H橋上管浮柵驅(qū)動(dòng)器、H橋下管驅(qū)動(dòng)模塊、需要驅(qū)動(dòng)的H橋上管、需要驅(qū)動(dòng)的H橋下管，H橋上管浮柵驅(qū)動(dòng)器上設(shè)置有輸入H端，H橋下管驅(qū)動(dòng)模塊上設(shè)置有兩路輸入端，分別為輸入L端和輸入D端，所述的浮柵驅(qū)動(dòng)器由懸浮開關(guān)電路以及OC/OD開關(guān)組成；
[0007]其中，所述的懸浮開關(guān)電路，它包括充電二極管Dl、自舉電容Cl、懸浮電壓傳輸開關(guān)管Q1、下拉放電管D2以及懸浮上拉電阻R3，懸浮電壓傳輸開關(guān)管Ql為NPN型三極管，下拉放電管D2為二極管，充電二極管Dl的正極連接電源VCCl，負(fù)極連接著自舉電容Cl 一端、懸浮電壓傳輸開關(guān)管Ql的集電極和懸浮上拉電阻R3，自舉電容Cl的另一端連接著H橋上管的輸出極，懸浮電壓傳輸開關(guān)管Ql的基極分別與懸浮上拉電阻R3的另一端、下拉放電管D2的負(fù)極相連以及OC/OD開關(guān)相連，懸浮電壓傳輸開關(guān)管Ql的發(fā)射極分別與下拉放電管D2的正極、H橋上管的控制極相連；
[0008]所述的OC/OD開關(guān)上有輸出極、控制極以及輸入極，其輸出極連接著懸浮電壓傳輸開關(guān)管Ql的基極，控制極為浮柵驅(qū)動(dòng)器的輸入H端，輸入級(jí)接地；
[0009]所述的H橋下管驅(qū)動(dòng)模塊，它包括開關(guān)管Q2、開關(guān)管Q3、開關(guān)管Q4、上拉電阻R6、限流電阻R7，限流電阻R8、下拉放電管D3、輸入L端以及輸入D端，開關(guān)管Q2、開關(guān)管Q3和開關(guān)管Q4為NPN型三極管，下拉放電管D3為二極管，開關(guān)管Q2的集電極連接著上拉電阻R6的一端和電源VCC2，開關(guān)管Q2的基極分別連接著上拉電阻R6的另一端、開關(guān)管Q3的集電極、開關(guān)管Q4的集電極和下拉放電管D3的負(fù)極，開關(guān)管Q2的發(fā)射極連接H橋下管的控制極和下拉放電管D3的正極，開關(guān)管Q3的發(fā)射極和開關(guān)管Q4的發(fā)射極接地，開關(guān)管Q3的基極連接限流電阻R7的一端，限流電阻R7的另一端為H橋下管驅(qū)動(dòng)模塊的輸入L端，開關(guān)管Q4的基極連接限流電阻R8的一端，限流電阻R8的另一端為H橋下管驅(qū)動(dòng)模塊的輸入D端。
[0010]一種懸浮開關(guān)管柵極電壓的驅(qū)動(dòng)電路，它包括H橋上管浮柵驅(qū)動(dòng)器、H橋下管驅(qū)動(dòng)模塊、需要驅(qū)動(dòng)的H橋上管、需要驅(qū)動(dòng)的H橋下管，H橋上管浮柵驅(qū)動(dòng)器上設(shè)置有輸入H端，H橋下管驅(qū)動(dòng)模塊上設(shè)置有兩路輸入端，分別為輸入L端和輸入D端，所述的浮柵驅(qū)動(dòng)器由懸浮開關(guān)電路以及OC/OD開關(guān)組成；
[0011]其中，所述的懸浮開關(guān)電路，它包括充電二極管Dl、自舉電容Cl、懸浮電壓傳輸開關(guān)管Q1、下拉放電管D2以及懸浮上拉電阻R3，懸浮電壓傳輸開關(guān)管Ql為NPN型三極管，下拉放電管D2為PNP型三極管，充電二極管Dl的正極連接電源VCCl，負(fù)極連接著自舉電容Cl 一端、懸浮電壓傳輸開關(guān)管Ql的集電極和懸浮上拉電阻R3，自舉電容Cl的另一端分別連接著下拉放電管D2的集電極和H橋上管的輸出極，懸浮電壓傳輸開關(guān)管Ql的基極分別與懸浮上拉電阻R3的另一端、下拉放電管D2的基極相連以及OC/OD開關(guān)電路相連，懸浮電壓傳輸開關(guān)管Ql的發(fā)射極連接著下拉放電管D2的發(fā)射極、H橋上管的控制極，下拉放電管D2的基極連接著OC/OD開關(guān)開關(guān)電路的輸出極，下拉放電管D2的集電極還連接著H橋上管的輸出極；
[0012]所述的OC/OD開關(guān)上有輸出極、控制極以及輸入極，其輸出極連接著懸浮電壓傳輸開關(guān)管Ql的基極，控制極為浮柵驅(qū)動(dòng)器的輸入H端，輸入級(jí)接地；
[0013]所述的H橋下管驅(qū)動(dòng)模塊，它包括開關(guān)管Q2、開關(guān)管Q3、開關(guān)管Q4、上拉電阻R6、限流電阻R7，限流電阻R8、下拉放電管D3、輸入L端以及輸入D端，開關(guān)管Q2、開關(guān)管Q3和開關(guān)管Q4為NPN型三極管，下拉放電管D3為二極管，開關(guān)管Q2的集電極連接著上拉電阻R6的一端和電源VCC2，開關(guān)管Q2的基極分別連接著上拉電阻R6的另一端、開關(guān)管Q3的集電極、開關(guān)管Q4的集電極和下拉放電管D3的負(fù)極，開關(guān)管Q2的發(fā)射極連接H橋下管8的控制極和下拉放電管D3的正極，開關(guān)管Q3的發(fā)射極和開關(guān)管Q4的發(fā)射極接地，開關(guān)管Q3的基極連接限流電阻R7的一端，限流電阻R7的另一端為H橋下管驅(qū)動(dòng)模塊的輸入L端，開關(guān)管Q4的基極連接限流電阻R8的一端，限流電阻R8的另一端為H橋下管驅(qū)動(dòng)模塊的輸入D端。
[0014]一種懸浮開關(guān)管柵極電壓的驅(qū)動(dòng)電路，它包括H橋上管浮柵驅(qū)動(dòng)器、H橋下管驅(qū)動(dòng)模塊、需要驅(qū)動(dòng)的H橋上管、需要驅(qū)動(dòng)的H橋下管，H橋上管浮柵驅(qū)動(dòng)器上設(shè)置有輸入H端，H橋下管驅(qū)動(dòng)模塊上設(shè)置有兩路輸入端，分別為輸入L端和輸入D端，所述的浮柵驅(qū)動(dòng)器由懸浮開關(guān)電路以及OC/OD開關(guān)組成；
[0015]其中，所述的懸浮開關(guān)電路，它包括充電二極管Dl、自舉電容Cl、懸浮電壓傳輸開關(guān)管Q1、下拉放電管D2以及懸浮上拉電阻R3，懸浮電壓傳輸開關(guān)管Ql為NPN型三極管，下拉放電管D2為二極管，充電二極管Dl的正極連接電源VCCl，負(fù)極連接著自舉電容Cl 一端、懸浮電壓傳輸開關(guān)管Ql的集電極和懸浮上拉電阻R3，自舉電容Cl的另一端連接著H橋上管的輸出極，懸浮電壓傳輸開關(guān)管Ql的基極分別與懸浮上拉電阻R3的另一端、下拉放電管D2的負(fù)極相連以及OC/OD開關(guān)相連，懸浮電壓傳輸開關(guān)管Ql的發(fā)射極分別與下拉放電管D2的正極、H橋上管的控制極相連；
[0016]所述的OC/OD開關(guān)上有輸出極、控制極以及輸入極，其輸出極連接著懸浮電壓傳輸開關(guān)管Ql的基極，控制極為浮柵驅(qū)動(dòng)器的輸入H端，輸入級(jí)接地；
[0017]所述的H橋下管驅(qū)動(dòng)模塊，它包括開關(guān)管Q2、開關(guān)管Q3、開關(guān)管Q4、上拉電阻R6、限流電阻R7，限流電阻R8、下拉放電管D3、輸入L端以及輸入D端，開關(guān)管Q2、開關(guān)管Q3和開關(guān)管Q4為NPN型三極管，下拉放電管D3為PNP型三極管，開關(guān)管Q2的集電極連接著上拉電阻R6的一端和電源VCC2，開關(guān)管Q2的基極分別連接著上拉電阻R6的另一端、開關(guān)管Q3的集電極、開關(guān)管Q4的集電極和下拉放電管D3的基極，開關(guān)管Q2的發(fā)射極連接H橋下管的控制極和下拉放電管D3的發(fā)射極，開關(guān)管Q3的發(fā)射極和開關(guān)管Q4的發(fā)射極接地，開關(guān)管Q3的基極連接限流電阻R7的一端，限流電阻R7的另一端為H橋下管驅(qū)動(dòng)模塊的輸入L端，開關(guān)管Q4的基極連接限流電阻R8的一端，限流電阻R8的另一端為H橋下管驅(qū)動(dòng)模塊的輸入D端，下拉放電管D3的集電極接地或連接著H橋下管的輸出極。
[0018]一種懸浮開關(guān)管柵極電壓的驅(qū)動(dòng)電路，它包括H橋上管浮柵驅(qū)動(dòng)器、H橋下管驅(qū)動(dòng)模塊、需要驅(qū)動(dòng)的H橋上管、需要驅(qū)動(dòng)的H橋下管，H橋上管浮柵驅(qū)動(dòng)器上設(shè)置有輸入H端，H橋下管驅(qū)動(dòng)模塊上設(shè)置有兩路輸入端，分別為輸入L端和輸入D端，所述的浮柵驅(qū)動(dòng)器由懸浮開關(guān)電路以及OC/OD開關(guān)組成；
[0019]其中，所述的懸浮開關(guān)電路，它包括充電二極管Dl、自舉電容Cl、懸浮電壓傳輸開關(guān)管Q1、下拉放電管D2以及懸浮上拉電阻R3，懸浮電壓傳輸開關(guān)管Ql為NPN型三極管，下拉放電管D2為PNP型三極管，充電二極管Dl的正極連接電源VCCl，負(fù)極連接著自舉電容Cl 一端、懸浮電壓傳輸開關(guān)管Ql的集電極和懸浮上拉電阻R3，自舉電容Cl的另一端分別連接著下拉放電管D2的集電極和H橋上管的輸出極，懸浮電壓傳輸開關(guān)管Ql的基極分別與懸浮上拉電阻R3的另一端、下拉放電管D2的基極相連以及OC/OD開關(guān)電路相連，懸浮電壓傳輸開關(guān)管Ql的發(fā)射極連接著下拉放電管D2的發(fā)射極、H橋上管的控制極，下拉放電管D2的基極連接著OC/OD開關(guān)開關(guān)電路的輸出極，下拉放電管D2的集電極還連接著H橋上管的輸出極；
[0020]所述的OC/OD開關(guān)上有輸出極、控制極以及輸入極，其輸出極連接著懸浮電壓傳輸開關(guān)管Ql的基極，控制極為浮柵驅(qū)動(dòng)器的輸入H端，輸入級(jí)接地；
[0021]所述的H橋下管驅(qū)動(dòng)模塊，它包括開關(guān)管Q2、開關(guān)管Q3、開關(guān)管Q4、上拉電阻R6、限流電阻R7，限流電阻R8、下拉放電管D3、輸入L端以及輸入D端，開關(guān)管Q2、開關(guān)管Q3和開關(guān)管Q4為NPN型三極管，下拉放電管D