[发明专利]一种新型单电感互补谐振驱动电路及其工作方法

说明书

本发明涉及一种新型单电感互补谐振驱动电路及其工作方法，包括谐振电感L_r、第一控制MOSFET管S₁、第二控制MOSFET管S₂、第三控制MOSFET管S₃、第四控制MOSFET管S₄、第五控制MOSFET管S₅、第六控制MOSFET管S₆、第七控制MOSFET管S₇、第八控制MOSFET管S₈、第一供电电源U_C1、第二供电电源U_C2；用以驱动互补工作的第一功率MOSFET管Q₁和第二功率MOSFET管Q₂。本发明可以驱动一对共源极或不共源极的互补工作且非隔离的功率MOSFET管，驱动损耗低，时序控制灵活，利于集成，适用于低压变换器，具有较好的使用价值。

技术领域

本发明涉及场效应晶体管的驱动电路设计领域，特别是一种新型单电感互补谐振驱动电路及其工作方法。

背景技术

随着功率变换器向着高频化和高功率密度发展，功率MOSFET管的开关过程及其驱动带来的损耗也愈发突显出来。随着开关频率的增加，功率MOSFET管的开关损耗和驱动损耗成比例增大。功率MOSFET管的开关速度是开关损耗的一个重要影响因素，而其驱动损耗主要源自器件的栅源电荷能量耗散。另一方面，为了降低功率MOSFET管的导通损耗要求其具有较小的导通电阻，在现有半导体工艺水平下，这意味着功率MOSFET管输入电容的增大，也即相同驱动电压下栅源电荷增多。因此，为了降低功率MOSFET管的损耗，其驱动电路应具备大电流的驱动能力以加快开关速度，并且能减少栅极电荷能量的耗散以降低驱动损耗。综上，在高频应用中，功率MOSFET管驱动电路的性能对损耗的降低至关重要。

为了提高功率MOSFET管的驱动速度，减小驱动损耗，谐振驱动是一个很有效的方法。谐振驱动利用LC谐振对功率MOSFET管的栅源电容充放电，并通过驱动电路的控制开关管控制功率MOSFET管的栅源电压，实现了能量回收利用，具有驱动速度快、驱动损耗小等优点。

现有的谐振驱动电路可以分为电感电流连续和电感电流不连续两类。电感电流连续型驱动电路比较简单，所需的器件较少，控制逻辑简单，驱动速度较快，但损耗较大。电感电流不连续驱动电路结构较为复杂，所需的器件较多，但由于驱动损耗比较小，是谐振驱动电路的一个研究方向。目前谐振驱动电路大多针对单个功率MOSFET开关管，而可同时驱动两个功率MOSFET开关管的谐振驱动电路大部分是针对共源极的双功率MOSFET管，一些可驱动不共源极的双功率MOSFET管的方案采用了耦合电感，体积较大结构也较为复杂。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提出一种新型单电感互补谐振驱动电路及其工作方法，可以驱动一对共源极或不共源极的互补工作且非隔离的功率MOSFET管，驱动损耗低，时序控制灵活，利于集成，适用于低压变换器，具有较好的使用价值。

本发明采用以下方案实现：一种新型单电感互补谐振驱动电路，包括谐振电感L_r、第一控制MOSFET管S₁、第二控制MOSFET管S₂、第三控制MOSFET管S₃、第四控制MOSFET管S₄、第五控制MOSFET管S₅、第六控制MOSFET管S₆、第七控制MOSFET管S₇、第八控制MOSFET管S₈、第一供电电源U_C1、第二供电电源U_C2；用以驱动互补工作的第一功率MOSFET管Q₁和第二功率MOSFET管Q₂；