专利名称：一种太阳能充电回路中mos管的驱动电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种MOS管的驱动电路，尤其是一种太阳能充电回路中MOS管的驱动电路。属于太阳能充电技术领域。
背景技术：
目前，半导体器件发展迅猛，MOS管因其开关频率高，无机械损耗，开关无打火现象而逐渐取代继电器成为控制板上主要的直流开关控制元件。但在实际应用中，MOS管存在各种寄生电容，为了达到快速导通和关断MOS管从而尽可能降低开关损耗的目的，通常会采用晶体管来组成外围的MOS管驱动电路。如图1、图2所示，现有技术中通过PNP管Ql，NPN管Q2组成MOSFET驱动是现在市面上使用最为广泛和最划算的晶体管同相推拉式驱动，这种电路结构简单，原理明了，对控制电流毛刺、功率损耗很有效，使PWM控制更有利，能应用在大部分的固定电源对电池充电的充电电路上。但在太阳能充电电路的开关控制中，如图2所示，如果采用晶体管推拉式驱动，所需电源要由蓄电池提供，在MOS管没有导通的时刻，太阳能电池和蓄电池是不共地的，MOS管门极驱动电压对太阳能电池没有参考点，使PWM控制失效，而MOS管本身存在的结电容使电路在通电的一瞬间MOS管就被微导通，所以MOS管一直处于不完全导通状态，MOS管在这种状态下开关损耗明显加大，发热严重，在电流较大的时候甚至导致MOS管烧毁。因此，现有技术的晶体管推拉式驱动，不适用太阳能充电电路的开关控制。综上所述，需要提供一种可在太阳能电池和电池不共地的情况下能完全导通和关断MOS管的驱动电路来解决以上问题。
实用新型内容本实用新型的目的，是为了解决上述现有技术的晶体管推拉式驱动，不适用太阳能充电电路的开关控制的问题，提供一种太阳能充电回路中MOS管的驱动电路。其具有结构简单、可靠性高、成本低的特点。本实用新型的目的可以通过以下技术方案达到一种太阳能充电回路中MOS管的驱动电路，包括带MOS管Ql的太阳能充电回路，其特征在于I)在MOS管Ql的控制端设有第一级驱动电路和第二级驱动电路；第一级驱动电路由微控制器ICl、三极管Q4 Q6、电阻R2 R7和开关二极管Dl构成，第二级驱动电路由稳压模块U1、电阻R1、驱动三极管Q2 Q3和滤波电容ECl ;微控制器ICl的输出端依次通过三极管Q6、Q5、Q4连接第二级驱动电路的输入端，驱动三极管Q2、Q3并联连接、其输出端连接MOS管Ql的控制端、其输入端连接第一级驱动电路，稳压模块Ul的电压输入端连接太阳能充电回路的充电压、电压输出端通过驱动三极管Q2 Q3连接MOS管Ql的控制端；2)利用MOS管Ql导通和关断状态下电位的变化，用第一级驱动电路实现对第二级驱动电路的PWM驱动控制，在一开始MOS管Ql的S极浮地的情况下使MOS管Ql进入正常工作状态；在太阳能充电电路进入工作状态并且有能量电时就自动给电池充电，在太阳能电池电压过低时停止充电。本实用新型的目的还可以通过以下技术方案达到本实用新型的一种技术改进方案是第一级驱动电路中，电阻R7连接在微控制器ICl的引脚11和引脚20之间，电阻R2连接在三极管Q4的B极和E极之间，电阻R4连接在三极管Q5的B极和E极之间，三极管Q6的B极通过电阻R6连接微控制器ICl的引脚11与电阻R7的公共端、C极通过电阻R5连接三极管Q5的B极与电阻R4的公共端，三极管Q5的C极依次通过开关二极管D1、电阻R3连接三极管Q4的B极与电阻R2的公共端；第二级驱动电路中，滤波电容ECl连接在稳压模块Ul的引脚2和引脚3之间，电阻Rl的一端连接驱动三极管Q2的C极和稳压模块Ul的引脚3与滤波电容ECl的公共端、另一端连接驱动三极管Q2的E极和驱动三极管Q3的E极，所述MOS管Ql的G极连接驱动三极管Q2的E极和驱动三极管Q3的E极；驱动三极管Q3的C极连接三极管Q4的E极与电阻R2的公共端，所述三极管Q4的C极与驱动三极管Q3的B极相连接、E极连接稳压模块Ul的引脚2与滤波电容ECl的公共端。本实用新型的一种技术改进方案是所述电阻Rl、R5和R6可以构成限流电阻，电阻R4和R7可以构成上拉电阻，电阻R2和R3可以构成分压电阻。本实用新型的一种技术改进方案是所述微控制器ICl的第20脚与电阻R7的公共端、三极管Q5的E极与电阻R4的公共端可以接5V电源。本实用新型的一种技术改进方案是所述微控制器ICl的引脚10、三极管Q6的E极、MOS管Ql的D极可以接地。本实用新型的一种技术改进方案是所述稳压模块Ul的引脚I可以连接太阳能电池正极。本实用新型的一种技术改进方案是所述稳压模块Ul的引脚2与滤波电容ECl的公共端、三极管Q4的E极与电阻R2的公共端、MOS管Ql的S极连接太阳能电池负极。本实用新型的目的还可以通过以下技术方案达到本实用新型的一种实施方案是所述电阻Rl、R5和R6为限流电阻，电阻R4和R7为上拉电阻，电阻R2和R3为分压电阻。本实用新型的一种实施方案是所述微控制器ICl的第20脚与电阻R7的公共端、三极管Q5的E极与电阻R4的公共端可以接5V电源。本实用新型的一种实施方案是所述微控制器ICl的引脚10、三极管Q6的E极、MOS管Ql的D极可以接地。本实用新型的一种实施方案是所述稳压模块Ul的引脚I可以连接太阳能电池正极。本实用新型的一种实施方案是所述稳压模块Ul的引脚2与滤波电容ECl的公共端、三极管Q4的E极与电阻R2的公共端、MOS管Ql的S极可以连接太阳能电池负极。本实用新型具有如下突出的有益效果1、本实用新型由于利用MOS管Ql导通和关断状态下电位的变化，用第一级驱动电路和电阻来实现对第二级驱动电路的PWM驱动控制，在一开始MOS管Ql的S极浮地的情况下使MOS管Ql进入正常工作状态；当太阳能充电电路在进入工作状态后，只要太阳能电池有能量就可自动给电池充电，当太阳能电池电压过低则停止充电，因此可保护太阳能电池，具有降低损耗、减少MOS管发热、防止MOS管烧毁的有益效果。广泛适合广泛应用于太阳能充电电路的MOS驱动。2、本实用新型的整个电路都是常规元器件，结构简单、可靠性高、成本低，应用该电路的机器维修方便，具有广阔的应用前景。
图1、图2为现有技术固定电源充电电路的MOS管驱动电路原理图。图3为本实用新型具体实施例1的电路原理图。其中，1-第一级驱动电路，2-第二级驱动电路，Ql-MOS管，Q2、Q3_驱动三极管，Q4、Q5、Q6-三极管，Rl R7-电阻，Dl-开关二极管，ECl-滤波电容，Ul-稳压模块。
具体实施方式
具体实施例1 :图3构成本实用新型的具体实施例1。参照图3，本实施例包括带MOS管Ql的太阳能充电回路，在MOS管Ql的控制端设有第一级驱动电路I和第二级驱动电路2 ;第一级驱动电路I由微控制器ICl、三极管Q4 Q6、电阻R2 R7和开关二极管Dl构成，第二级驱动电路2由稳压模块U1、电阻R1、驱动三极管Q2 Q3和滤波电容ECl ;微控制器ICl的输出端依次通过三极管Q6、Q5、Q4连接第二级驱动电路2的输入端，驱动三极管Q2、Q3并联连接、其输出端连接MOS管Ql的控制端、其输入端连接第一级驱动电路1，稳压模块Ul的电压输入端连接太阳能充电回路的充电压、电压输出端通过驱动三极管Q2 Q3连接MOS管Ql的控制端。第一级驱动电路I中，电阻R7连接在微控制器ICl的引脚11和引脚20之间，电阻R2连接在三极管Q4的B极和E极之间，电阻R4连接在三极管Q5的B极和E极之间，三极管Q6的B极通过电阻R6连接微控制器ICl的引脚11与电阻R7的公共端、C极通过电阻R5连接三极管Q5的B极与电阻R4的公共端，三极管Q5的C极依次通过开关二极管Dl、电阻R3连接三极管Q4的B极与电阻R2的公共端；第二级驱动电路2中，滤波电容ECl连接在稳压模块Ul的引脚2和引脚3之间，电阻Rl的一端连接驱动三极管Q2的C极和稳压模块Ul的引脚3与滤波电容ECl的公共端、另一端连接驱动三极管Q2的E极和驱动三极管Q3的E极，所述MOS管Ql的G极连接驱动三极管Q2的E极和驱动三极管Q3的E极；驱动三极管Q3的C极连接三极管Q4的E极与电阻R2的公共端，所述三极管Q4的C极与驱动三极管Q3的B极相连接、E极连接稳压模块Ul的引脚2与滤波电容ECl的公共端。本实施例中，所述电阻Rl、R5和R6为限流电阻，电阻R4和R7为上拉电阻，电阻R2和R3为分压电阻。所述微控制器ICl的第20脚与电阻R7的公共端、三极管Q5的E极与电阻R4的公共端接5V电源。所述微控制器ICl的引脚10、三极管Q6的E极、MOS管Ql的D极接地。所述稳压模块Ul的引脚I连接太阳能电池正极。所述稳压模块Ul的引脚2与滤波电容ECl的公共端、三极管Q4的E极与电阻R2的公共端、MOS管Ql的S极连接太阳能电池负极。[0035]本实施例的工作原理本实施例利用MOS管Ql导通和关断状态下电位的变化，用第一级驱动电路实现对第二级驱动电路的PWM驱动控制，在一开始MOS管Ql的S极浮地的情况下使MOS管Ql进入正常工作状态；在太阳能充电电路进入工作状态并且有能量电时就自动给电池充电，在太阳能电池电压过低时停止充电。参照图3，一开始MOS管Ql处于关断时，A点的电位和B点的电位相等，当微控制器ICl的引脚11输出高电平时，三极管Q6导通，电流从5V电源经过电阻R4、电阻R5、三极管Q6到地，三极管Q5的B极同样有电流，所以三极管Q5也导通，电流从5V电源经过开关二极管Dl到D点，由于MOS管Ql关断时，A点的电位和B点的电位相等，所以D点相对于C点的电压就等于A点电压加上5V，该电压经过分压电阻R2、R3分压后得到E点电压；当E点电压相对C点电压大于O. 7V时，三极管Q4导通，电流从稳压模块Ul的引脚3通过电阻R1、三极管Q4流到太阳能电池负极，所以三极管Q3导通，MOS管Ql的G极没有电压，MOS管Ql被关断；当微控制器ICl的引脚11输出低电平时，三极管Q3、Q4、Q5、Q6截止，三极管Q2导通，MOS管Ql的G极电压等于稳压模块的引脚3电压，若该电压大于MOS管导通的阀值电压，那么MOS管Ql被导通；当太阳能电池没有电压时，稳压模块Ul的引脚3也同样没有电压，即使微控制器ICl的引脚11输出低电平时，MOS管Ql的G极也没有电压来导通MOS管Q1，这样可以起到保护太阳能电池的作用。以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种太阳能充电回路中MOS管的驱动电路，包括带MOS管Ql的太阳能充电回路，其特征在于: 1)在MOS管Ql的控制端设有第一级驱动电路(I)和第二级驱动电路(2);第一级驱动电路(1)由微控制器IC1、三极管Q4 Q6、电阻R2 R7和开关二极管Dl构成，第二级驱动电路⑵由稳压模块U1、电阻R1、驱动三极管Q2 Q3和滤波电容ECl ;微控制器ICl的输出端依次通过三极管Q6、Q5、Q4连接第二级驱动电路(2)的输入端，驱动三极管Q2、Q3并联连接、其输出端连接MOS管Ql的控制端、其输入端连接第一级驱动电路(I)，稳压模块Ul的电压输入端连接太阳能充电回路的充电压、电压输出端通过驱动三极管Q2 Q3连接MOS管Ql的控制端； 2)利用MOS管Ql导通和关断状态下电位的变化，用第一级驱动电路实现对第二级驱动电路的PWM驱动控制，在一开始MOS管Ql的S极浮地的情况下使MOS管Ql进入正常工作状态；在太阳能充电电路进入工作状态并且有能量电时就自动给电池充电，在太阳能电池电压过低时停止充电。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能充电回路中MOS管的驱动电路，其特征在于 第一级驱动电路⑴中，电阻R7连接在微控制器ICl的引脚11和引脚20之间，电阻R2连接在三极管Q4的B极和E极之间，电阻R4连接在三极管Q5的B极和E极之间，三极管Q6的B极通过电阻R6连接微控制器ICl的引脚11与电阻R7的公共端、C极通过电阻R5连接三极管Q5的B极与电阻R4的公共端，三极管Q5的C极依次通过开关二极管D1、电阻R3连接三极管Q4的B极与电阻R2的公共端；第二级驱动电路(2)中，滤波电容ECl连接在稳压模块Ul的引脚2和引脚3之间，电阻Rl的一端连接驱动三极管Q2的C极和稳压模块Ul的引脚3与滤波电容ECl的公共端、另一端连接驱动三极管Q2的E极和驱动三极管Q3的E极，所述MOS管Ql的G极连接驱动三极管Q2的E极和驱动三极管Q3的E极；驱动三极管Q3的C极连接三极管Q4的E极与电阻R2的公共端，所述三极管Q4的C极与驱动三极管Q3的B极相连接、E极连接稳压模块Ul的引脚2与滤波电容ECl的公共端。
3.根据权利要求1或2所述的一种太阳能充电回路中MOS管的驱动电路，其特征在于:所述电阻Rl、R5和R6构成限流电阻，电阻R4和R7构成上拉电阻，电阻R2和R3构成分压电阻。
4.根据权利要求1或2所述的一种太阳能充电回路中MOS管的驱动电路，其特征在于:所述微控制器ICl的第20脚与电阻R7的公共端、三极管Q5的E极与电阻R4的公共端接5V电源。
5.根据权利要求1或2所述的一种太阳能充电回路中MOS管的驱动电路，其特征在于:所述微控制器ICl的引脚10、三极管Q6的E极、MOS管Ql的D极接地。
6.根据权利要求1或2所述的一种太阳能充电回路中MOS管的驱动电路，其特征在于:所述稳压模块Ul的引脚I连接太阳能电池正极。
7.根据权利要求1或2所述的一种太阳能充电回路中MOS管的驱动电路，其特征在于:所述稳压模块Ul的引脚2与滤波电容ECl的公共端、三极管Q4的E极与电阻R2的公共端、MOS管Ql的S极连接太阳能电池负极。
专利摘要本实用新型公开一种太阳能充电回路中MOS管的驱动电路，包括带MOS管Q1的太阳能充电回路，其特征在于在MOS管Q1的控制端设有第一级驱动电路(1)和第二级驱动电路(2)；第一级驱动电路(1)由微控制器IC1、三极管Q4～Q6、电阻R2～R7和开关二极管D1构成，第二级驱动电路(2)由稳压模块U1、电阻R1、驱动三极管Q2～Q3和滤波电容EC1；微控制器IC1的输出端依次通过三极管Q6、Q5、Q4连接第二级驱动电路(2)的输入端，驱动三极管Q2、Q3并联连接、其输出端连接MOS管Q1的控制端、其输入端连接第一级驱动电路(1)，稳压模块U1的电压输入端连接太阳能充电回路的充电压、电压输出端通过驱动三极管Q2～Q3连接MOS管Q1的控制端。本实用新型具有降低损耗、减少MOS管发热、防止MOS管烧毁的有益效果。
文档编号H02J7/00GK202918013SQ20122057010
公开日2013年5月1日 申请日期2012年11月1日 优先权日2012年11月1日
发明者徐守越, 郑魏, 幸兴 申请人:佛山市顺德区瑞德电子实业有限公司