專利名稱：大功率場(chǎng)效應(yīng)管的柵極驅(qū)動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種大功率場(chǎng)效應(yīng)管的柵極驅(qū)動(dòng)電路。
通常采用脈沖變壓器驅(qū)動(dòng)的柵極電路如

圖1所示以上橋臂為例，在應(yīng)用于大功率MOSFET的驅(qū)動(dòng)時(shí)，Va的電流增益有限，所以提供快速關(guān)斷的能力有限。其次，此電路對(duì)VM1柵極不能提供負(fù)偏壓偏置，在VM1關(guān)斷期間，柵極常有尖峰電壓干擾，有時(shí)會(huì)造成上下橋臂的共態(tài)導(dǎo)通而損壞功率管。
鑒于上述，本實(shí)用新型的目的是提供一種大功率場(chǎng)效應(yīng)管的柵極驅(qū)動(dòng)器，它可為功率管提供更快速的關(guān)斷，并使其在關(guān)斷期間具有較強(qiáng)的抗干擾能力。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種大功率場(chǎng)效應(yīng)管的柵極驅(qū)動(dòng)器，包括脈沖變壓器、第一隔離二極管、驅(qū)動(dòng)器、功率管，第一隔離二極管和驅(qū)動(dòng)器串接在脈沖變壓器的次級(jí)回路中，驅(qū)動(dòng)器的輸出接功率管，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)器為復(fù)合晶體管；第一隔離二極管之前串接第二隔離二極管，第二隔離二極管的陰極至脈沖變壓器的次級(jí)地之間接有由充電電阻、第三隔離二極管、穩(wěn)壓管構(gòu)成的串聯(lián)支路，穩(wěn)壓管兩端并聯(lián)負(fù)偏置電容，功率管的源極接充電電容的前端。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)1.由于驅(qū)動(dòng)器采用復(fù)合晶體管，具有很高的電流增益，故可為功率管提供更快速的關(guān)斷；2.由于采用穩(wěn)壓管和負(fù)偏置電容后，可給功率管提供穩(wěn)定的負(fù)偏壓，故功率管在關(guān)斷期間，其柵極具有較強(qiáng)的抗干擾能力；3.由于復(fù)合晶體管具有更低的動(dòng)態(tài)電阻，故可應(yīng)用于多個(gè)功率管并聯(lián)的柵極電路。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明。
圖1為公知技術(shù)的電路圖；圖2為本實(shí)用新型的電路圖。
請(qǐng)參閱圖2，圖中僅畫出一個(gè)橋臂電路。本實(shí)用新型為一種大功率場(chǎng)效應(yīng)管的柵極驅(qū)動(dòng)電路，包括脈沖變壓器TM、第一隔離二極管V4、驅(qū)動(dòng)器、功率管VM，第一隔離二極管V4和驅(qū)動(dòng)器串接在脈沖變壓器TM的次級(jí)回路中，驅(qū)動(dòng)器的輸出接功率管VM，其特征在于驅(qū)動(dòng)器是由V5、V6構(gòu)成的復(fù)合晶體管；第一隔離二極管V4之前串接第二隔離二極管V1，第二隔離二極管V1的陰極至脈沖變壓器TM的次級(jí)地之間接有由充電電阻R1、第三隔離二極管V2、穩(wěn)壓管V3構(gòu)成的串聯(lián)支路，穩(wěn)壓管V3兩端并聯(lián)負(fù)偏置電容C1，功率管VM的源極接負(fù)偏置電容C1的前端。上述電路可裝在一外殼內(nèi)。
下面說(shuō)明其工作原理
脈沖變壓器TM初級(jí)工作電壓波形是半周期正負(fù)脈寬和幅值相等的矩形脈沖，感應(yīng)到次級(jí)的波形與初級(jí)同相位。在正脈沖期間，電壓通過(guò)V1、R1、V2給C1充電并被穩(wěn)壓管V3筘位，同時(shí)通過(guò)V1、V4、R4加到MOSFET功率管VM的柵極，其柵極電容Cg被充電。VM正偏導(dǎo)通。當(dāng)V4導(dǎo)通時(shí)，V5的be結(jié)被反向偏置而截止，因而在正脈沖期間V5、V6均截止。在正負(fù)脈沖的死區(qū)時(shí)間，TM次級(jí)電壓為零，Cg通過(guò)R4、V5的be結(jié)和R2、V3放電使V5、V6導(dǎo)通，C1上的電荷便通過(guò)V6、R4給VM柵極電容反向充電，使VGS為負(fù)值，負(fù)值的大小決定于V3的穩(wěn)定值，比C1上的電壓高一個(gè)V6的飽和壓降值。
在TM次級(jí)電壓為負(fù)脈沖的期間，由于V1被反偏，VM柵極狀態(tài)不受負(fù)脈沖影響。同時(shí)，由于V5、V6的復(fù)合，電流增益很高，仍維持導(dǎo)通，VM的柵極仍受負(fù)偏壓控制，直到TM次級(jí)電壓為正時(shí)，V1、V4正偏，V5、V6截止，VM柵極被激勵(lì)而導(dǎo)通。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)是其一，采用V5、V6組成的復(fù)合管代替圖1中的Va，具有很高的電流增益，在激勵(lì)脈沖的下降沿為VM提供更快速的關(guān)斷。其二，由V3、C1提供一個(gè)穩(wěn)定的負(fù)偏壓(C1容量較大)，使VM在關(guān)斷期間，柵極具有較強(qiáng)的抗干擾能力。其三，由于V5、V6復(fù)合應(yīng)用具有更低的動(dòng)態(tài)電阻，可應(yīng)用于多個(gè)功率MOSFET并聯(lián)的柵極電路。
本實(shí)用新型可用于TBO48/50開關(guān)整流器中。
權(quán)利要求1.一種大功率場(chǎng)效應(yīng)管的柵極驅(qū)動(dòng)器，包括脈沖變壓器、第一隔離二極管、驅(qū)動(dòng)器、功率管，第一隔離二極管和驅(qū)動(dòng)器串接在脈沖變壓器的次級(jí)回路中，驅(qū)動(dòng)器的輸出接功率管，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)器為復(fù)合晶體管；第一隔離二極管之前串接第二隔離二極管，第二隔離二極管的陰極至脈沖變壓器的次級(jí)地之間接有由充電電阻、第三隔離二極管、穩(wěn)壓管構(gòu)成的串聯(lián)支路，穩(wěn)壓管兩端并聯(lián)負(fù)偏置電容，功率管的源極接負(fù)偏置電容的前端。
專利摘要大功率場(chǎng)效應(yīng)管的柵極驅(qū)動(dòng)器包括脈沖變壓器、第一隔離二極管、驅(qū)動(dòng)器、功率管,隔離二極管和驅(qū)動(dòng)器接在變壓器的次級(jí)回路,驅(qū)動(dòng)器的輸出接功率管,驅(qū)動(dòng)器為復(fù)合晶體管,隔離二極管之前串接第二隔離二極管,第二隔離二極管的陰極至變壓器的次級(jí)地之間接有由充電電阻、第三隔離二極管、穩(wěn)壓管構(gòu)成的串聯(lián)支路,穩(wěn)壓管并聯(lián)負(fù)偏置電容,功率管的源極接負(fù)偏置電容的前端。它可為功率管提供更快速的關(guān)斷,并使其在關(guān)斷期間具有較強(qiáng)的抗干擾能力。
文檔編號(hào)H03K17/04GK2443544SQ0024578
公開日2001年8月15日 申請(qǐng)日期2000年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月10日
發(fā)明者劉承祝 申請(qǐng)人:北京通力環(huán)電氣有限公司