专利名称：一种上桥臂n沟道场效应管驱动电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种上桥臂N沟道场效应管驱动电路。
背景技术：
一般在驱动功率器件，如电机、发热器件的时候，会使用到逆变电路，逆变电路通常有ー个或者多个桥臂组成。由于N沟道场效应管能够提供较大的电流，且价格比同样功率的P沟道场效应管低廉，储存更为方便，在逆变电路中得到了广泛的应用。然而，公知的技术表明，N沟道场效应管工作在饱和导通的条件下，其栅极要比源 极高出一定的电压，通常这个电压在12V左右。对于下桥臂，由于其源极的电压为0V，因此，下桥的N沟道场效应管的栅极驱动电压只要满足导通电压为12V左右即可可靠地饱和导通；对于上桥臂，由于该N沟道场效应管的源极与负载相连，因此在导通的时候，源极的电压与漏极相近，以漏极电压36V为例，那么要使得该N沟道场效应管可靠的饱和导通，施加在栅极的电压大致要48V左右，产生比较困难。现有的驱动方式主要有两种，一种是配置独立电源，在36V的基础上，直接将外置独立电源的负端与N沟道MOS管的源级相连，正端与该N沟道MOS管的门极或者门极驱动电路相连。由于要配置ー套独立的电源，在体积和成本上都存在缺陷。另外ー种方式是采用专用芯片，如IR2103等使用自举充电的方式，电路结构较为简单，然而存在难以得到100%占空比的缺点，同时这类驱动芯片价格较为昂贵。
发明内容针对上述问题，本实用新型的目的是提供ー种上桥臂N沟道场效应管驱动电路，该电路可以实现100%的占空比输出，占空比范围更宽，结构简单，成本较低。为实现上述目的，本发明采取以下技术方案I. ー种上桥臂N沟道场效应管驱动电路，包含升压电路I和N沟道场效应管驱动电路2。2.所述的ー种上桥臂N沟道场效应管驱动电路，其特征在于，所述的升压电路包含555定时芯片U1，电阻R1，电容C1、C2、C3、C4、C5，ニ极管D1、D2，以及直流电压36V和直流电压12V。所述的555定时芯片Ul的TH端和TR端直接连接，并通过电阻Rl同芯片Ul的OUT端相连，所述的555定时芯片Ul的TH端和TR端同GND之间还由电容Cl相连，所述的555定时芯片Ul的VC端同GND之间还有电容C2相连。3.所述的上桥臂N沟道场效应管驱动电路，其特征在于，所述的N沟道场效应管驱动电路包含场效应管Q4，三极管Ql、Q2、Q3，电阻R2、R4、R5、R6，ニ极管D3，以及负载。所述的场效应管Q4的漏极接入直流电压36V，源级通过负载与GND相连。输入信号由SエG端输入，经过R4、Q2后驱动三极管Q1，再由Ql的集电极输出到三极管Q3、D3、R6，Q3和R6都与场效应管Q4的门级相连。本发明由于采取以上技术方案，具有以下优点[0012]I.不需要独立的外置电源，不仅节省成本，还减小了电路板的体积。2.同现有的IR21XX等芯片相比，能够实现占空比为100%的PWM输出，输出的PWM波占空比范围更宽。3.所采用的芯片价格低廉，从而使整个驱动电路的成本更低。
图I是ー种上桥臂N沟道场效应管驱动电路。 具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。如图I所示，本发明包括升压电路I和N沟道场效应管驱动电路2。所述的升压电路包含555定时芯片U1，电阻R1，电容C1、C2、C3、C4、C5，ニ极管D1、D2，以及直流电压36V和直流电压12V。12V的电压通过555定时芯片Ul转化为PWM的信号，经555定时芯片Ul的OUT端输出，利用Dl、C4、D2、C5构成的电路进行叠加，进而产生约48V的电压。所述的N沟道场效应管驱动电路包含场效应管Q4，三极管Q1、Q2、Q3，电阻R2、R4、R5、R6，ニ极管D3，以及负载。输入的信号SIG，可以由单片机或其他芯片产生，该芯片通过后续的ー些电路来驱动效应管Q4，实现导通和关断。如SIG为低电平的时候，三极管Q2导通，Ql的基极变为低电平。三极管Ql导通,升压电路I中的约48V的高压就被加载到ニ极管D3上，经过电阻R5，即可驱动场效应管Q4。如SIG为高电平的时候，三极管Q2截止，Ql的基极变为高电平。三极管Ql截止，Q4不导通。电路上放置Q3的有益效果是，在Q4不导通的时候，可以迅速将Q4的寄生电容的电荷放光，达到快速放电的目的。
权利要求1. 一种上桥臂N沟道场效应管驱动电路，其特征在于包含升压电路I和N沟道场效应管驱动电路2，所述的升压电路I包含555定时芯片Ul，电阻Rl，电容C1、C2、C3、C4、C5，二极管Dl、D2，以及直流电压36V和直流电压12V ;所述的555定时芯片Ul的TH端和TR端直接连接，并通过电阻Rl同555定时芯片Ul的OUT端相连，所述的555定时芯片Ul的TH端和TR端同GND之间还由电容Cl相连，所述的555定时芯片Ul的VC端同GND之间还有电容C2相连；所述的N沟道场效应管驱动电路2包含场效应管Q4，三极管Q1、Q2、Q3，电阻R2、R4、R5、R6，二极管D3，以及负载；所述的场效应管Q4的漏极接入直流电压36V，源级通过负载与GND相连；输入信号由SIG端输入，经过R4、Q2后驱动三极管Q1，再由Ql的集电极输出到三极管Q3、D3、R6，由于R6和Q3都与场效应管Q4的门级相连。
专利摘要本实用新型涉及一种上桥臂N沟道场效应管驱动电路，由升压电路和N沟道场效应管驱动电路组成。其中所述升压电路由以555为核心的脉冲发生芯片和相关辅助器件构成。所述的N沟道场效应管驱动电路包含场效应管Q4，三极管Q1、Q2、Q3，电阻R2、R4、R5、R6，二极管D3，以及负载。相对于传统的驱动电路，能够实现100％的占空比的输出，电路结构简单，成本较为低廉。
文档编号H03K17/687GK202617078SQ20122012285
公开日2012年12月19日 申请日期2012年3月21日 优先权日2012年3月21日
发明者顾敏明, 潘海鹏, 王惠姣, 蒋琳 申请人:浙江理工大学