[发明专利]一种基于逻辑保护放大电路的混合保护型栅极驱动系统

摘要

本发明公开了一种基于逻辑保护放大电路的混合保护型栅极驱动系统，主要由开关电流源，变压器T，驱动芯片M，串接于驱动芯片M的VCC管脚与BOOST管脚之间的二极管D1，串接于驱动芯片M的BOOST管脚与TG管脚之间的电容C3，串接于驱动芯片M的TG管脚与TS管脚之间的电阻R7等组成，其特征在于，在驱动芯片M与开关功率放大电路之间还串接有逻辑保护放大电路。本发明能够在电路运行温度过高或者电压过高时断开电路，更好的保护了电路结构，提高了电路运行的安全性以及电路的使用寿命，还具有短路保护、过压保护及开路保护的功能，而且其功耗较低，其启动时间仅为传统栅极驱动电路启动时间的1/4；同时，本发明设有开关功率放大电路，因此能确保输入驱动芯片M中的功率信号不会产生衰减，进而确保整体的性能稳定。

主权项

一种基于逻辑保护放大电路的混合保护型栅极驱动系统，主要由开关电流源，变压器T，驱动芯片M，串接于驱动芯片M的VCC管脚与BOOST管脚之间的二极管D1，串接于驱动芯片M的BOOST管脚与TG管脚之间的电容C3，串接于驱动芯片M的TG管脚与TS管脚之间的电阻R7，串接于开关电流源与驱动芯片M之间的开关功率放大电路，以及基极与驱动芯片M的TG管脚相连接、集电极顺次经电容C4和电容C5后接地、而发射极接地的晶体管Q4组成；所述开关功率放大电路则由功率放大器P1，功率放大器P2，功率放大器P3，串接在功率放大器P1的输出端与负极输入端之间的电阻R9和电容C6，串接在功率放大器P2的输出端与正极输入端之间的电阻R10和电容C7，基极与功率放大器P1的输出端相连接、集电极经电阻R11后与功率放大器P3的正极输入端相连接的三极管Q5，基极与三极管Q5的发射极相连接、集电极经电阻R12后与功率放大器P3的负极输入端相连接的三极管Q6，基极经电阻R14后与功率放大器P2的输出端相连接、集电极经电阻R13后与三极管Q6的基极相连接的三极管Q7，正极与功率放大器P3的负极输入端相连接、而负极与三极管Q6的发射极相连接并接地的电容C8，与电阻R14相并联的电容C9，一端与三极管Q7的基极相连接、另一端外接‑4V电压的电阻R15，一端与三极管Q7的发射极相连接、另一端外接‑4V电压的电阻R16，与电阻R16相并联的电容C10，以及N极与三极管Q5的集电极相连接、P极外接‑4V电压的二极管D2组成；所述功率放大器P1的负极输入端与功率放大器P2的正极输入端相连接，功率放大器P3的输出端与驱动芯片M的VCC管脚相连接，而功率放大器P1的正极输入端和功率放大器P2的负极输入端则均与开关电流源相连接，其特征在于，在三极管Q7的集电极与驱动芯片M的INP管脚之间串接有逻辑保护放大电路(20)，在电阻R16与外界的‑4V电压上还设置有混合型保护电路(10)，且该逻辑保护放大电路主要由功率放大器P4，功率放大器P5，与非门IC6，与非门IC7，负极与功率放大器P4的正极输入端相连接、正极经电阻R20后与与非门IC7的负极输入端相连接的极性电容C11，一端与与非门IC6的负极输入端相连接、另一端与功率放大器P4的正极输入端相连接的电阻R17，串接在功率放大器P4的负极输入端与输出端之间的电阻R18，一端与与非门IC6的输出端相连接、另一端与功率放大器P5的负极输入端相连接的电阻R19，串接在功率放大器P5的正极输入端与输出端之间的极性电容C12，正极与与非门IC7的输出端相连接、负极顺次经稳压二极管D3和电阻R21后与功率放大器P4的输出端相连接的电容C13，P极与功率放大器P5的输出端相连接、N极顺次经电阻R23和电阻R22后与稳压二极管D3和电阻R21的连接点相连接的二极管D4，以及N极与电容C13的负极相连接、P极与二极管D4和电阻R23的连接点相连接的稳压二极管D5组成；所述与非门IC6的正极输入端与功率放大器P4的负极输入端相连接；功率放大器P5的输出端与非门IC7的正极输入端相连接，其正极输入端则与功率放大器P4的输出端相连接；所述极性电容C11的正极则与三极管Q7的集电极相连接，而电阻R22和电阻R23的连接点则与驱动芯片M的INP管脚相连接；所述混合型保护电路(10)由输入线路，稳压集成电路Q101，时基集成电路Q102，三极管VT101，三极管VT102，三极管VT103，三极管VT104，运算放大器P101，运算放大器P102，负极接地、正极与输入线路相连接的电容C101，负极接地、正极与稳压集成电路Q101的OUT管脚相连接的电容C102，一端与电容C102的正极相连接、另一端与运算放大器P101的负输入端相连接的电阻R101，N极与电容C102的正极相连接、P极与三极管VT101的集电极相连接的二极管D101，与二极管D101并联的继电器K101，一端与三极管VT101的集电极相连接、另一端经电阻R102后接地的电阻R103，一端与三极管VT101的基极相连接、另一端与运算放大器P101的输出端相连接的电阻R104，一端与二极管D101的N极相连接、另一端与三极管VT103的集电极相连接的电阻R105，一端接地、另一端与运算放大器P101的正输入端相连接的滑动变阻器TP101，负极接地、正极与运算放大器P101的正输入端相连接的电容C103，负极接地、正极经电阻R109后与稳压集成电路Q101的OUT管脚相连接的电容C104，一端与稳压集成电路Q101的OUT管脚相连接、另一端同时与运算放大器P102的负输入端和三极管VT102的集电极相连接的电阻R108，一端接地、另一端与运算放大器P102的负输入端相连接的电阻R107，一端与三极管VT102的基极相连接、另一端与运算放大器P102的输出端相连接的电阻R106，P极与运算放大器P102的正输入端相连接、N极与电容C104的正极相连接的稳压二极管D102，一端与电容C103的正极相连接、另一端与电容C101的正极相连接的电阻R101，负极与电容C104的正极相连接、正极与三极管VT104的集电极相连接的电容C105，一端与电容C105的正极相连接、另一端经继电器K102后与电容C101的正极相连接的电阻R110，N极与电容C101的正极相连接、P极经电阻R111后与三极管VT104的基极相连接的二极管D103，P极经电阻R112后与电容C101的正极相连接、N极与时基集成电路Q102的Discharge管脚相连接的二极管D105，P极与二极管D105的N极相连接、N极与三极管VT104的发射极相连接的二极管D104，一端与二极管D105的P极相连接、另一端与二极管D104的N极相连接、滑动端与时基集成电路Q102的Controlvoltage管脚相连接的滑动变阻器RP102，N极与二极管D105的P极相连接、P极接地的二极管D106，负极接地、正极与时基集成电路Q102的Trigger管脚和Thresshold管脚相连接的电容C106，与电容C106并联的热敏电阻RT101，以及一端与二极管D106的N极相连接、另一端经电阻R113后与电容C106的正极相连接的滑动变阻器RP103组成；其中，稳压集成电路Q101的GND管脚接地、IN管脚与电容C101的正极相连接，所述继电器K101的常闭触点开关S101设置在输入线路上，继电器K102的常闭触点开关S102设置在输入线路上，三极管VT101的发射极和三极管VT102的发射极均与三极管VT103的基极相连接，三极管VT103的发射极接地，二极管D103的P极与继电器K102和电阻R110的连接点相连接、且二极管D103的P极还与时基集成电路Q102的Discharge管脚相连接，三极管VT104的发射极接地，时基集成电路Q102的GND管脚接地、其Vcc管脚与Reset管脚均与二极管D106的N极相连接。