[发明专利]一种防栅极驱动信号振荡的驱动电路

说明书

技术领域

本发明是一种防栅极驱动信号振荡的驱动电路，属于开关电源驱动技术领域，特别是一种防栅极驱动信号振荡的驱动电路。  

背景技术

目前，大多数开关电源电路都会用到功率器件，而功率MOS管以其开关速度快、驱动功率小和功耗低等优点在中小功率的电源产品中得到了广泛的应用。在采用桥式拓扑结构的电路中常会出现两种情况，第一，同一桥臂上的两个功率器件在转换过程中，栅极驱动信号会产生振荡，此时功率器件的损耗较大。当振荡幅值较高时，将使原本应该关断的功率MOS管导通，从而造成同一桥臂上的两个功率MOS管直通而形成短路。针对以上问题，目前常用的解决方法有以下几种：（a）在MOS管关断时给栅极施加反压，从而快速关断MOS管来削弱振荡对其的影响，但其反压电路实现复杂，同时也增加了成本。（b）尽量减小电路的分布电感，使驱动信号由阻尼振荡变为指数衰减，在一定程度上降低振荡幅值。常用的方法有设计电路时尽量使驱动芯片靠近MOS管，并减小闭合回路所围的面积。但以上方法改善效果不是很明显，受产品结构和人为因素比较多。第二，由于控制信号提供给MOS管的驱动电流上升很快（上升沿），会引起较高的开通浪涌，导致MOS管冲击损坏，在一定程度上会影响整个开关电源EMC特性。

发明内容

本发明针对目前技术存在的上述问题，提出了一种防栅极驱动信号振荡的驱动电路，它具有电路简单可靠、容易实现，可同时解决以上两大问题等特点。一方面可以最大程度抑制驱动信号的振荡，防止同一桥臂的两个功率MOS管直通；另一方面可以有效控制MOS管的驱动电流上升速度，减小开通过程中的开通浪涌，减少对MOS管冲击损坏和改善整个开关电源EMC特性。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现的，其是一种防栅极驱动信号振荡的驱动电路，其特征在于包括缓冲电路、限幅电路及快速放电电路，其中缓冲电路接收驱动信号PWM并进行处理后将该信号输出给限幅电路，限幅电路将接收到的信号处理后分别输出给MOS管的栅极及快速放电电路，快速放电电路还接收驱动信号PWM。

所述限幅电路、包括稳压二极管、，稳压二极管、的阳极接地，阴极接所述MOS管、的栅极。

所述缓冲电路包括栅极驱动电阻和第二电容；所述快速放电电路包括二极管、限流电阻、快恢复二极管、电阻、第一电容、三极管；其中栅极驱动电阻的两端分别连接到二极管的阴极和MOS管的栅极；栅极驱动电阻两端并联一个由快恢复二极管和限流电阻组成的串联支路，快恢复二极管的阳极和限流电阻相连，快恢复二极管的阴极与二极管的阴极以及栅极驱

动电阻相连；电阻与第一电容组成的并联支路，一端接驱动信号PWM及与二极管的阳极相连，另一端与三极管的基极相连，三极管的发射极与栅极驱动电阻和快恢复二极管的阴极相连，三极管的集电极接地；稳压二极管的阴极与MOS管的栅极相连，阳极与地相连；第二电容并联在MOS管的栅极和地之间；MOS管的源极与地相连，漏极接输入电压+HVDC。

所述的三极管为PNP型三极管。

所述MOS管为N型MOS管，其源极与地相连，漏极连接有输入电压+HVDC。

所述第二电容为单个电容，也可以为两个或多个并联电容。

本发明采用的技术方案与现有技术相比的有益效果如下： 

第一，通过在驱动芯片与MOS管栅极间增加由电阻R3、电容C2组成的缓冲电路，即串接栅极驱动电阻，在MOS管栅源极间并联电容，适当延长栅极电容的充电时间，降低电压变化率。通过适当增大MOS管的开通时间，在很大程度上减小驱动信号的振荡幅值，防止同一桥臂的两个功率MOS管直通；另外也可以有效控制MOS管的驱动电流上升速度，减小开通过程中的开通浪涌，减少对MOS管冲击损坏和改善整个开关电源EMC特性。

第二，为了避免采用措施一对MOS管关断时间的影响，本发明加入了由电阻R1、电容C1、限流电阻R2、快恢复二极管D2、三极管Q1、组成的加速MOS管关断的快速放电电路，其中电阻R1、电容C1组成的并联支路可以使三极管Q1在MOS管需要关断时快速导通，迅速泄放振荡电压，减小关断损耗。

第三，通过增加限幅电路，即稳压二极管D3，进一步限制栅源极的过电压，有效防止驱动信号的异常振荡，保护MOS管及电路的正常工作。

附图说明

图1为本发明的电路方框图；

图2是图1的具体实施例的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明做进一步的详述。