一種高壓可控硅驅(qū)動電路裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提出了一種高壓可控硅驅(qū)動電路裝置，包括：脈沖校驗(yàn)電路，脈沖校驗(yàn)電路包括：光纖收發(fā)器；第一MOSFET管；脈沖放大電路，脈沖放大電路與脈沖校驗(yàn)電路相連，脈沖放大電路包括：瞬態(tài)抑制二極管，瞬態(tài)抑制二極管的正向端與第二電阻的另一端相連；第三電阻，第三電阻的一端與瞬態(tài)抑制二極管的反向端相連；驅(qū)動接口芯片，驅(qū)動接口芯片的一個管腳與第三電阻的另一端相連；第二MOSFET管；可控硅過電壓保護(hù)電路，可控硅過電壓保護(hù)電路與脈沖放大電路相連，可控硅過電壓保護(hù)電路包括：第一擊穿二極管；第二擊穿二極管，第二擊穿二極管的正向端與第一擊穿二極管反向端相連。本實(shí)用新型可以直接驅(qū)動可控硅，實(shí)現(xiàn)了單寬脈沖的放大。
【專利說明】—種高壓可控硅驅(qū)動電路裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電子電路及電氣自動化【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種高壓可控硅驅(qū)動電路裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]可控硅是一種具有三個PN結(jié)的四層結(jié)構(gòu)的大功率半導(dǎo)體器件，亦稱為晶閘管?？煽毓杈哂畜w積小、結(jié)構(gòu)相對簡單、功能強(qiáng)等特點(diǎn)，是比較常用的半導(dǎo)體器件之一。可控硅可以被廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備和電子產(chǎn)品中，用于可控整流、逆變、變頻、調(diào)壓、無觸點(diǎn)開關(guān)等。可控硅的觸發(fā)控制信號可以由控制器直接給出，但這個信號的功率還不足以直接驅(qū)動晶閘管，必須進(jìn)行功率放大。
[0003]現(xiàn)在常用的可控硅驅(qū)動電路一般為集成電路構(gòu)成的脈沖功率放大電路，但由于芯片尺寸限制了其功耗，現(xiàn)有的集成電路只能用于調(diào)制脈沖列電路，不能用于單寬脈沖的放大。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的旨在至少解決所述技術(shù)缺陷之一。
[0005]為此，本實(shí)用新型的目的在于提出一種高壓可控硅驅(qū)動電路裝置，該裝置可以直接驅(qū)動可控硅，實(shí)現(xiàn)了單寬脈沖的放大。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的實(shí)施例提供一種高壓可控硅驅(qū)動電路裝置，包括:脈沖校驗(yàn)電路，所述脈沖校驗(yàn)電路包括:光纖收發(fā)器；第一金屬氧化層半導(dǎo)體場效晶體管MOSFET管，所述第一 MOSFET管的漏極與所述光纖收發(fā)器的輸出端相連，所述第一 MOSFET管的源級接地，所述第一 MOSFET管的柵極與第一電阻的一端相連，所述第一電阻的另一端與第一發(fā)光二極管的正向端相連，所述第一發(fā)光二極管的反向端與第二電阻的一端相連；脈沖放大電路，所述脈沖放大電路與所述脈沖校驗(yàn)電路相連，所述脈沖放大電路包括:瞬態(tài)抑制二極管，所述瞬態(tài)抑制二極管的正向端與所述第二電阻的另一端相連；第三電阻，所述第三電阻的一端與所述瞬態(tài)抑制二極管的反向端相連；驅(qū)動接口芯片，所述驅(qū)動接口芯片的一個管腳與所述第三電阻的另一端相連；第二 MOSFET管，所述第二 MOSFET管的柵極與所述第三電阻的一端相連，所第二 MOSFET管的源級與第四電阻的一端相連，所述第四電阻的另一端接地，所述第二 MOSFET管的漏極與第五電阻的一端相連，所述第五電阻的另一端與第一電容相連，所述第一電容的另一端接電源正極；可控硅過電壓保護(hù)電路，所述可控硅過電壓保護(hù)電路與所述脈沖放大電路相連，所述可控硅過電壓保護(hù)電路包括:第一擊穿二極管；第二擊穿二極管，所述第二擊穿二極管的正向端與所述第一擊穿二極管反向端相連。
[0007]在本實(shí)用新型的一個實(shí)施例中，所述第二 MOSFET管的漏極-源級之間的電壓閾值為60V,漏極電流的電流閾值為60A,結(jié)溫閾值為150攝氏度。
[0008]在本實(shí)用新型的一個實(shí)施例中，所述第一擊穿二極管和第二擊穿二極管的擊穿導(dǎo)通時(shí)長為3?5微秒。[0009]在本實(shí)用新型的一個實(shí)施例中，所述第一擊穿二極管和所述第二擊穿二極管的轉(zhuǎn)折電壓低于或等于可控硅的額定電壓。
[0010]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的高壓可控硅驅(qū)動電路裝置，脈沖校驗(yàn)電路確保了驅(qū)動可控硅的脈沖信號的正確性，并且由MOSFET管組成的脈沖放大電路對控制器發(fā)出的脈沖進(jìn)行了功率放大，直接驅(qū)動可控硅，實(shí)現(xiàn)了單寬脈沖的放大，擊穿二極管可以對可控硅過電壓進(jìn)行了可靠保護(hù)。
[0011]本實(shí)用新型附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0013]圖1為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的高壓可控硅驅(qū)動電路裝置的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對本實(shí)用新型的限制。
[0015]在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0016]此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實(shí)用新型的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0017]下面參考圖1對本實(shí)用新型實(shí)施例的高壓可控硅驅(qū)動電路裝置進(jìn)行描述。本實(shí)用新型提供的高壓可控硅驅(qū)動電路可以實(shí)現(xiàn)單寬脈沖的放大。
[0018]如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的高壓可控硅驅(qū)動電路裝置，包括:脈沖校驗(yàn)電路、脈沖放大電路和可控硅過電壓保護(hù)電路。
[0019]具體地，脈沖校驗(yàn)電路包括:光纖收發(fā)器和第一 MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,金氧半場效晶體管)管，其中，第一 MOSFET管的漏極與光纖收發(fā)器的輸出端相連，第一 MOSFET管的源級接地，柵極與第一電阻RG2的一端相連,第一電阻RG2的另一端與第一發(fā)光二極管LEDK的正向端相連,第一發(fā)光二極管LEDK的反向端與第二電阻R7的一端相連。
[0020]脈沖校驗(yàn)電路在對脈沖進(jìn)行放大前通過光纖收發(fā)器傳輸一個脈沖信號，對發(fā)出的脈沖和回傳的脈沖進(jìn)行比較分析以實(shí)現(xiàn)對脈沖的校驗(yàn)，從而可以保證驅(qū)動可控硅的脈沖信號是正確的。然后，脈沖校驗(yàn)電路在校驗(yàn)完成后及脈沖放大前通過第一 MOSFET管XP151A13A0MR輸出脈沖。其中，第一 MOSFET管為小信號MOSFET管。
[0021]脈沖放大電路與脈沖校驗(yàn)電路相連，其中脈沖放大電路包括瞬態(tài)抑制二極管(P6KE16CA)、第三電阻R3、驅(qū)動接口芯片和第二 MOSFET管。瞬態(tài)抑制二極管的正向端與第二電阻R7的另一端相連，第三電阻R3的一端與瞬態(tài)抑制二極管的反向端相連，驅(qū)動接口芯片的一個管腳與第三電阻R3的另一端相連，第二 MOSFET管的柵極與第三電阻R3的一端相連，源級與第四電阻R26的一端相連，第四電阻R26的另一端接地。第二 MOSFET管的漏極與第五電阻Rll的一端相連，第五電阻Rll的另一端與第一電容C5相連,第一電阻C5的另一端接電源正極。
[0022]優(yōu)選地，驅(qū)動接口芯片的型號為IXDN502SIA。脈沖放大電路可以采用驅(qū)動接口芯片IXDN502SIA和第二 MOSFET管對單個脈沖進(jìn)行功率放大。
[0023]在本實(shí)用新型的一個示例中，第二 MOSFET管的漏極-源級之間的電壓閾值為60V，漏極電流的電流閾值為60A，結(jié)溫閾值為150攝氏度。換言之，第二 MOSFET管的漏極-源級之間的最大電壓值為60V，漏極的最大電流值為60A，結(jié)溫最大值為150攝氏度。
[0024]優(yōu)選地，第二 MOSFET管的型號為SUM60N06-15。
[0025]可控硅過電壓保護(hù)電路與脈沖放大電路相連，其中可控硅過電壓保護(hù)電路包括第一擊穿二極管Z7和第二擊穿二極管Z8，其中，第二擊穿二極管Z8的正向端與第一擊穿二極管Z7的反向端相連。
[0026]在本實(shí)用新型的又一個示例中，第一擊穿二極管Z7和第二擊穿二極管Z8的擊穿導(dǎo)通時(shí)長為3?5 μ s (微秒)。
[0027]在本實(shí)用新型的一個實(shí)施例中，第一擊穿二極管Ζ7和第二擊穿二極管Ζ8的轉(zhuǎn)折電壓低于或等于可控硅的額定電壓，從而可以在很大范圍對可控硅進(jìn)行保護(hù)。
[0028]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的高壓可控硅驅(qū)動電路裝置，脈沖校驗(yàn)電路確保了驅(qū)動可控硅的脈沖信號的正確性，并且由MOSFET管組成的脈沖放大電路對控制器發(fā)出的脈沖進(jìn)行了功率放大，直接驅(qū)動可控硅，實(shí)現(xiàn)了單寬脈沖的放大，擊穿二極管可以對可控硅過電壓進(jìn)行了可靠保護(hù)。
[0029]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個或多個實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0030]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨的情況下在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求極其等同限定。
【權(quán)利要求】
1.一種高壓可控硅驅(qū)動電路裝置，其特征在于，包括: 脈沖校驗(yàn)電路，所述脈沖校驗(yàn)電路包括: 光纖收發(fā)器； 第一金屬氧化層半導(dǎo)體場效晶體管MOSFET管，第一 MOSFET管的漏極與所述光纖收發(fā)器的輸出端相連，所述第一 MOSFET管的源級接地，所述第一 MOSFET管的柵極與第一電阻的一端相連，所述第一電阻的另一端與第一發(fā)光二極管的正向端相連，所述第一發(fā)光二極管的反向端與第二電阻的一端相連； 脈沖放大電路，所述脈沖放大電路與所述脈沖校驗(yàn)電路相連，所述脈沖放大電路包括: 瞬態(tài)抑制二極管，所述瞬態(tài)抑制二極管的正向端與所述第二電阻的另一端相連； 第三電阻，所述第三電阻的一端與所述瞬態(tài)抑制二極管的反向端相連； 驅(qū)動接口芯片，所述驅(qū)動接口芯片的一個管腳與所述第三電阻的另一端相連； 第二 MOSFET管，所述第二 MOSFET管的柵極與所述第三電阻的一端相連，所第二 MOSFET管的源級與第四電阻的一端相連，所述第四電阻的另一端接地，所述第二 MOSFET管的漏極與第五電阻的一端相連，所述第五電阻的另一端與第一電容相連，所述第一電容的另一端接電源正極； 可控硅過電壓保護(hù)電路，所述可控硅過電壓保護(hù)電路與所述脈沖放大電路相連，所述可控硅過電壓保護(hù)電路包括: 第一擊穿二極管； 第二擊穿二極管，所述第二擊穿二極管的正向端與所述第一擊穿二極管反向端相連。
2.如權(quán)利要求1所述的高壓可控硅驅(qū)動電路裝置，其特征在于，所述第二MOSFET管的漏極-源級之間的電壓閾值為60V,漏極電流的電流閾值為60A,結(jié)溫閾值為150攝氏度。
3.如權(quán)利要求1所述的高壓可控硅驅(qū)動電路裝置，其特征在于，所述第一擊穿二極管和第二擊穿二極管的擊穿導(dǎo)通時(shí)長為3?5微秒。
4.如權(quán)利要求1所述的高壓可控硅驅(qū)動電路裝置，其特征在于，所述第一擊穿二極管和所述第二擊穿二極管的轉(zhuǎn)折電壓低于或等于可控硅的額定電壓。
【文檔編號】H03K17/72GK203691367SQ201420038421
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年1月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月21日
【發(fā)明者】李青春, 閆文金, 段海雁 申請人:天津市先導(dǎo)倍爾電氣有限公司