一種mosfet隔離驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種功率驅(qū)動(dòng)電路，具體公開一種MOSFET隔離驅(qū)動(dòng)電路，它包括輸入電路、光耦和驅(qū)動(dòng)電路；輸入電路與光耦連接，光耦與驅(qū)動(dòng)電路連接。本實(shí)用新型具有強(qiáng)弱電隔離功能、防柵極過壓保護(hù)功能、負(fù)壓關(guān)斷功能，提高了MOSFET功率管的運(yùn)行可靠性。
【專利說明】—種MOSFET隔離驅(qū)動(dòng)電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種功率驅(qū)動(dòng)電路，具體涉及一種MOSFET隔離驅(qū)動(dòng)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著磁性材料、電力電子器件和數(shù)字處理器技術(shù)的發(fā)展，高性能電機(jī)與現(xiàn)代控制技術(shù)相結(jié)合,使機(jī)電伺服技術(shù)迅速崛起,快速向中大功率級(jí)別發(fā)展。功率器件的應(yīng)用越來越廣泛，功率器件的可靠性成為機(jī)電伺服技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。
[0003]在以往的小功率驅(qū)動(dòng)控制中，電壓、電流及其變化率均不大，電磁環(huán)境比較好，驅(qū)動(dòng)電路中不設(shè)計(jì)隔離電路，仍能正常工作，性能滿足使用要求。但隨著機(jī)電伺服系統(tǒng)向中大功率級(jí)別的快速發(fā)展，母線電壓從幾伏、幾十伏上升到幾百伏，電流也從毫安級(jí)上升到百安級(jí)，電壓、電流變化率也越來越大，系統(tǒng)的電磁環(huán)境越來越惡劣。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中的小功率MOSFET驅(qū)動(dòng)電路無隔離電路、柵極無過壓保護(hù)功能。在小功率應(yīng)用場合，MOSFET功率管運(yùn)行可靠，未出現(xiàn)故障，但隨著機(jī)電伺服系統(tǒng)功率級(jí)別越來越高，電壓、電流、電壓變化率、電流變化率都越來越大，電磁環(huán)境非常惡劣，以往簡單的驅(qū)動(dòng)電路已經(jīng)不能確保MOSFET功率管可靠運(yùn)行，需要開發(fā)適合中大功率MOSFET的驅(qū)動(dòng)電路。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種具有強(qiáng)弱電隔離功能、防柵極過壓保護(hù)功能、負(fù)壓關(guān)斷功能的高可靠的MOSFET隔離驅(qū)動(dòng)電路。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案為:
[0007]—種MOSFET隔離驅(qū)動(dòng)電路,它包括輸入電路、光稱和驅(qū)動(dòng)電路；輸入電路與光率禹連接，光耦與驅(qū)動(dòng)電路連接；輸入電路由第三電阻和第四電阻組成，第三電阻和第四電阻串聯(lián)，第三電阻的另一端與信號(hào)輸入端連接，第四電阻的另一端與控制地連接；光耦的第2引腳與第三電阻和第四電阻的串聯(lián)點(diǎn)相連接，光耦的第3引腳、第I引腳、第4引腳均分別接控制地。
[0008]所述的驅(qū)動(dòng)電路包括第一電容、第二電容、第一電阻、第二電阻、第一穩(wěn)壓管、第二穩(wěn)壓管和第三穩(wěn)壓管，第一電容的一端與光耦的第8引腳連接，另一端與光耦的第5引腳連接，電阻的一端與光耦的第8引腳連接，另一端與功率地連接，光耦的第5引腳與電源供電端連接，第二電容的一端與功率地連接，另一端與電源供電端連接，第一穩(wěn)壓管的負(fù)極與功率地連接，第一穩(wěn)壓管的正極與電源供電端連接，第二電阻的一端分別與光耦的第7引腳和第6引腳連接，第二電阻的另一端與第二穩(wěn)壓管的正極連接，第二穩(wěn)壓管的負(fù)極與第三穩(wěn)壓管的負(fù)極連接，驅(qū)動(dòng)輸出端與第二穩(wěn)壓管的正極連接，第三穩(wěn)壓管的正極與功率地連接。
[0009]所述的第二電容為電解電容，其負(fù)極與功率地連接，正極與電源供電端連接。
[0010]本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果在于:
[0011](I)本實(shí)用新型所提供的一種MOSFET隔離驅(qū)動(dòng)電路通過在驅(qū)動(dòng)電路上采用光耦隔離電路實(shí)現(xiàn)了控制器的強(qiáng)弱電隔離，阻止功率主回路對(duì)控制電路的傳導(dǎo)干擾；
[0012](2)通過在光耦Vcc和Vee間并聯(lián)RCD電路，實(shí)現(xiàn)了負(fù)壓關(guān)斷功能，提高了開關(guān)管的關(guān)斷速度，增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)電路的抗干擾能力，防止誤導(dǎo)通，并且只采用一路電源就實(shí)現(xiàn)了正壓驅(qū)動(dòng)和負(fù)壓關(guān)斷功能，相比以往的雙電源供電節(jié)省了一路電源。
[0013](3)通過在MOSFET功率管柵源極間并聯(lián)兩個(gè)反向串聯(lián)穩(wěn)壓管，可使電壓尖峰快速從穩(wěn)壓管流向地，防止柵極過電壓損壞。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型所提供的一種MOSFET隔離驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。
[0015]圖中:R1.第一電阻，R2.第二電阻，R3.第三電阻，R4.第四電阻，Cl.第一電容，C2.第二電容，Dl.第一穩(wěn)壓管,D2.第二穩(wěn)壓管,D3.第三穩(wěn)壓管，1.光稱，2.控制地,3.電源供電端，4.驅(qū)動(dòng)輸出端，5.功率地，6.信號(hào)輸入端。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0017]如圖1所示，本實(shí)用新型所提供的一種MOSFET隔離驅(qū)動(dòng)電路包括輸入電路、光耦I(lǐng)和驅(qū)動(dòng)電路。輸入電路與光耦I(lǐng)連接，光耦I(lǐng)與驅(qū)動(dòng)電路連接；輸入電路由第三電阻R3和第四電阻R4組成，第三電阻R3和第四電阻R4串聯(lián)，第三電阻R3的另一端與信號(hào)輸入端6連接，第四電阻R4的另一端與控制地2連接；光耦I(lǐng)的第2引腳與第三電阻R3和第四電阻R4的串聯(lián)點(diǎn)相連接，光耦I(lǐng)的第3引腳、第I引腳、第4引腳均分別接控制地2。
[0018]驅(qū)動(dòng)電路包括第一電容Cl、第二電容C2、第一電阻R1、第二電阻R2、第一穩(wěn)壓管D1、第二穩(wěn)壓管D2和第三穩(wěn)壓管D3。第一電容Cl為玻璃釉電容,它的一端與光稱I的第8引腳連接，另一端與光耦I(lǐng)的第5引腳連接。電阻Rl的一端與光耦I(lǐng)的第8引腳連接，另一端與功率地5連接。光耦I(lǐng)的第5引腳與電源供電端3連接。第二電容C2為電解電容，它的負(fù)極與功率地5連接，正極與電源供電端3連接。第一穩(wěn)壓管Dl的負(fù)極與功率地5連接，第一穩(wěn)壓管Dl的正極與電源供電端3連接，第二電阻R2的一端分別與光耦I(lǐng)的第7引腳和第6引腳連接，第二電阻R2的另一端與第二穩(wěn)壓管D2的正極連接，第二穩(wěn)壓管D2的負(fù)極與第三穩(wěn)壓管D3的負(fù)極連接，驅(qū)動(dòng)輸出端與第二穩(wěn)壓管D2的正極連接，第三穩(wěn)壓管D3的正極與功率地5連接。
[0019]本實(shí)用新型的工作過程為=MOSFET并聯(lián)在本實(shí)用新型所提供的MOSFET隔離驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)輸出端4和功率地5上。電源供電端3提供電壓恒定的直流電壓，值為20V。信號(hào)輸入端6通過第三電阻R3向光耦I(lǐng)的第2引腳輸入高電平時(shí)，在第7引腳輸出最大幅值為20V的電壓信號(hào)，并經(jīng)過兩個(gè)反接+15V穩(wěn)壓管第二穩(wěn)壓管D2和第三穩(wěn)壓管D3穩(wěn)壓，形成幅值恒為+15V的驅(qū)動(dòng)電壓。當(dāng)光耦I(lǐng)第2引腳輸入低電平時(shí)，第7引腳輸出為零，第8引腳的輸出電壓通過驅(qū)動(dòng)電路的處理產(chǎn)生-5V的驅(qū)動(dòng)電壓，以提高M(jìn)OSFET的關(guān)斷速度，增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)電路的抗干擾能力，防止誤導(dǎo)通。驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)經(jīng)過光耦I(lǐng)隔離后變?yōu)?15V開通、-5V截止的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。該驅(qū)動(dòng)信號(hào)加載在MOSFET上,從而實(shí)現(xiàn)了安全可靠、可適用于中大功率的MOSFET隔離驅(qū)動(dòng)電路。
【權(quán)利要求】
1.一種MOSFET隔離驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:它包括輸入電路、光耦(I)和驅(qū)動(dòng)電路；輸入電路與光耦(I)連接，光耦(I)與驅(qū)動(dòng)電路連接；輸入電路由第三電阻(R3)和第四電阻(R4)組成，第三電阻(R3)和第四電阻(R4)串聯(lián)，第三電阻(R3)的另一端與信號(hào)輸入端(6)連接，第四電阻(R4)的另一端與控制地(2)連接；光耦(I)的第2引腳與第三電阻(R3)和第四電阻(R4)的串聯(lián)點(diǎn)相連接，光耦(I)的第3引腳、第I引腳、第4引腳均分別接控制地(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MOSFET隔離驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述的驅(qū)動(dòng)電路包括第一電容(Cl)、第二電容(C2)、第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、第一穩(wěn)壓管(D1)、第二穩(wěn)壓管(D2)和第三穩(wěn)壓管(D3)，第一電容(Cl)的一端與光耦(I)的第8引腳連接，另一端與光耦(I)的第5引腳連接，電阻(Rl)的一端與光耦(I)的第8引腳連接，另一端與功率地(5)連接，光耦(I)的第5引腳與電源供電端(3)連接，第二電容(C2)的一端與功率地(5)連接，另一端與電源供電端(3)連接，第一穩(wěn)壓管(Dl)的負(fù)極與功率地(5)連接，第一穩(wěn)壓管(Dl)的正極與電源供電端(3)連接，第二電阻(R2)的一端分別與光耦(I)的第7引腳和第6引腳連接，第二電阻(R2)的另一端與第二穩(wěn)壓管(D2)的正極連接，第二穩(wěn)壓管(D2)的負(fù)極與第三穩(wěn)壓管(D3)的負(fù)極連接，驅(qū)動(dòng)輸出端與第二穩(wěn)壓管(D2)的正極連接，第三穩(wěn)壓管(D3)的正極與功率地(5)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種MOSFET隔離驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述的第二電容(C2 )為電解電容，其負(fù)極與功率地(5)連接，正極與電源供電端(3)連接。
【文檔編號(hào)】H02H7/12GK203734516SQ201420109712
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】鄭再平, 李建明, 黃玉平, 鄭繼貴, 周壽明, 高建華 申請(qǐng)人:北京精密機(jī)電控制設(shè)備研究所, 中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院