[发明专利]一种开关驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及电池管理领域，特别是涉及一种开关驱动电路。

背景技术

开关驱动电路应用于多种电子产品，尤其是对电池和类似电池类需要电子线路的储能产品。例如，锂离子蓄电池用管理系统、锂聚合物电池用电池管理系统、铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、超级电容，以及未来新型储能产品的外围电子线路。

现有技术中，如图1所示，当控制电路下电或者未上电，充电器的开路电压与电池组的电压差大于一定值时，第一驱动电源VCC1和第二驱动电源VCC2以及控制信号COP1的电位参考地电位CH-均为高电平，此时晶体管Q11关断从而晶体管Q12关断，MOS管Q13的栅极和源极之间的电压为高电平从而驱动MOS管Q13一直处于导通状态。这时充电器将对电池组一直充电，存在极大的安全隐患。当控制信号COP1为低电平，MOS管Q13关断时，因为晶体管Q11导通且晶体管Q12导通，第一驱动电源VCC1通过电阻R15、电阻R13形成回路产生电流，同时第二VCC2通过电阻R12、晶体管Q12形成回路产生电流，因此导致较大的电量损耗。

由此可以看出，现有的开关驱动电路对开关控制会出现失效的问题，开关电路的稳定性和可靠性较差。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种开关驱动电路，能够解决开关控制失效等问题，保证了开关电路的稳定性和可靠性。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种开关驱动电路，用于驱动一被控主开关管，包括：

驱动电源，用于提供工作电压VCC；

驱动缓冲单元，用于接收外部驱动信号以实现功率放大以及电平变换；

馈电开关单元，与驱动电源以及驱动缓冲单元连接，驱动缓冲单元控制馈电开关单元的导通或关断，用以提供或切断驱动电压和电流；

单向导通的驱动限流单元，连接于馈电开关单元以及被控主开关管之间；

单向导通的钳位开关单元，并联在被控主开关管的控制端与地之间，与驱动缓冲单元连接，且受控于驱动缓冲单元；

其中，开关驱动电路通过单向导通的驱动限流单元输出用于驱动被控主开关管的驱动电压和电流；通过单向导通的钳位开关单元切断被控主开关管的驱动电压和电流。

其中，外部驱动信号为高电平时，驱动缓冲单元输出低电平；外部驱动信号为低电平时，驱动缓冲单元输出高电平。

其中，驱动缓冲单元输出高电平时，单向导通的钳位开关单元呈低阻态，单向导通的馈电开关单元关断；驱动缓冲单元输出低电平时，单向导通的钳位开关单元呈高阻态，单向导通的馈电开关单元导通。

其中，驱动缓冲单元包括电阻R1、电阻R6以及第一开关管；电阻R1的第一端连接于工作电压VCC，电阻R1的第二端连接于第一开关管的第二端，外部驱动信号通过电阻R6输入至第一开关管的第一端，第一开关管的第三端接地。

其中，馈电开关单元包括第二开关管，第二开关管的第一端连接于电阻R1的第二端与第一开关管的第二端之间，第二开关管的第三端连接于工作电压VCC与电阻R1的第一端之间。

其中，单向导通的驱动限流单元包括二极管D1、电阻R2、电阻R5、第三开关管以及第四开关管，二极管D1的正端连接于第二开关管的第二端，二极管D1的负端连接于电阻R2的第一端，电阻R2的第二端连接于第三开关管的第二端，第三开关管的第一端连接于第一开关的第二端与第二开关管的第一端之间，并与电阻R1的第二端连接，电阻R5的第一端连接于第三开关管的第二端与电阻R2的第二端之间，电阻R5的第二端连接于第四开关管的第一端，第四开关管的第三端与被控主开关连接。

其中，单向导通的钳位开关单元包括二极管D2以及电阻R4，电阻R4的第一端连接于第二开关管的第二端与二极管D1的正端之间，电阻R4的第二端连接于二极管D2的正端，二极管D2的负端连接于第四开关管的第二端。

被控主开关管的第一端连接于二极管D2的负端与第四开关管的第二端之间，被控主开关管的第三端连接于第四开关管的第三端。

开关驱动电路进一步还包括电阻R3，电阻R3的第一端连接于二极管D2的负端与第四开关管的第二端之间，并与被控主开关管的第一端连接，电阻R3的第二端连接于第四开关管的第三端与被控主开关管的第三端之间。

其中，第一开关管与第三开关管为NMOS管或NPN三极管；第二开关管与第四开关管为PMOS管或PNP三极管。