一种自适应输入电压的P沟道MOS管驱动电路的制作方法

一种自适应输入电压的p沟道mos管驱动电路
技术领域
[0001]
本实用新型属于电池生产制造的技术领域，具体涉及一种自适应输入电压的p沟道mos管驱动电路。


背景技术：

[0002]
p沟道mos管是常用的开关器件，p沟道mos晶体管的空穴迁移率低，因而在mos晶体管的几何尺寸和工作电压绝对值相等的情况下，pmos晶体管的跨导小于n沟道mos晶体管。此外，p沟道mos晶体管阈值电压的绝对值一般偏高，要求有较高的工作电压。它的供电电源的电压大小和极性，与双极型晶体管——晶体管逻辑电路不兼容。因pmos电路工艺简单，价格便宜，有些中规模和小规模数字控制电路仍采用pmos电路技术。
[0003]
但是发明人发现现有方案至少还存在以下缺陷：由于p沟道mos管的栅极和源极电压特性，驱动电路需提供与p沟道mos管的源极电压相当的驱动电压才能关闭p沟道mos管，导致输入电压发生改变时，驱动电压也要相应也发生改变，限制了p沟道mos管的使用范围。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，提供一种自适应输入电压的p沟道mos管驱动电路，解决p沟道mos管的驱动电压需要跟随输入电压变化问题，使驱动电路可以自适应不同的输入电压，拓宽了输入电压的范围。
[0005]
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
[0006]
一种自适应输入电压的p沟道mos管驱动电路，包括第一mos管q1、三极管q2、第一电阻r1、二极管d1、第一恒流开关模块、第二恒流开关模块及触发源，所述第一mos管q1的栅极分别与所述三极管q2的发射极和第一恒流开关模块连接，所述第一mos管q1的漏极连接有电路输出端，所述第一mos管q1的源极分别连接电路的输入端和所述三极管q2的集电极，所述二极管d1设置在所述三极管q2的发射极和基极之间，所述三极管q2的基极分别连接所述二极管d1的负极和所述第二恒流开关模块，所述第一电阻r1的一端与所述电路输入端连接，所述第一电阻r1的另一端与所述三极管q2的基极连接，所述第一恒流开关模块和所述第二恒流开关模块均与所述触发源连接。
[0007]
作为本实用新型所述的一种自适应输入电压的p沟道mos管驱动电路的一种改进，所述二极管d1的正极分别连接所述第一mos管q1的栅极、所述三极管q2的发射极及所述第一恒流开关模块，所述二极管d1的负极分别连接所述第一电阻r1、所述三极管q2的发射极及第二恒流开关模块。
[0008]
作为本实用新型所述的一种自适应输入电压的p沟道mos管驱动电路的一种改进，所述第一恒流开关模块包括依次连接的第二电阻r2、第一恒流二极管d2及第二mos管q3。
[0009]
作为本实用新型所述的一种自适应输入电压的p沟道mos管驱动电路的一种改进，所述第二恒流开关模块包括依次连接的第三电阻r3、第二恒流二极管d3及第三mos管q4。
[0010]
作为本实用新型所述的一种自适应输入电压的p沟道mos管驱动电路的一种改进，
所述第二mos管q3的栅极和第三mos管q4的栅极相连，所述第二mos管q3的源极和第三mos管q4的源极均接地，所述第二mos管q3的漏极和第三mos管q4的漏极分别连接所述第一恒流二极管d2和第二恒流二极管d3。
[0011]
作为本实用新型所述的一种自适应输入电压的p沟道mos管驱动电路的一种改进，所述第二电阻r2的一端连接所述第一mos管q1的栅极，所述第二电阻r2的另一端连接所述第一恒流二极管d2。
[0012]
作为本实用新型所述的一种自适应输入电压的p沟道mos管驱动电路的一种改进，所述第三电阻r3的一端连接所述三极管q2基极，所述第三电阻r3的另一端连接所述第二恒流二极管d3。
[0013]
作为本实用新型所述的一种自适应输入电压的p沟道mos管驱动电路的一种改进，所述第二mos管q3和所述第三mos管q4均为n沟道mos管。
[0014]
本实用新型的有益效果在于，本实用新型包括第一mos管q1、三极管q2、第一电阻r1、二极管d1、第一恒流开关模块、第二恒流开关模块及触发源，所述第一mos管q1的栅极分别与所述三极管q2的发射极和第一恒流开关模块连接，所述第一mos管q1的漏极连接有电路输出端，所述第一mos管q1的源极分别连接电路的输入端和所述三极管q2的集电极，所述二极管d1设置在所述三极管q2的发射极和基极之间，所述三极管q2的基极分别连接所述二极管d1的负极和所述第二恒流开关模块，所述第一电阻r1的一端与所述电路输入端连接，所述第一电阻r1的另一端与所述三极管q2的基极连接，所述第一恒流开关模块和所述第二恒流开关模块均与所述触发源连接。由于p沟道mos管的栅极和源极电压特性，驱动电路需提供与p沟道mos管的源极电压相当的驱动电压才能关闭p沟道mos管，导致输入电压发生改变时，驱动电压也要相应也发生改变，限制了p沟道mos管的使用范围，因此，采用第一恒流开关模块和第二恒流开关模块均与触发源连接的结构，当触发源给信号，使第一恒流开关模块和第二恒流开关模块关闭时，第一mos管q1的栅极与源极的电压差为输入电压和三极管q2的基极与发射极的导通电压的差值，由于三极管q2的基极与发射极的导通电压很小，低于第一mos管q1的导通电压，而导通电压等于栅极电压和源极电压的差值，并且由于三极管q2的基极上加一个微小的电流时，在集电极上可以得到大电流，使第一mos管q1快速截止关闭输出；同时，由于三极管q2的基极电流很小可以忽略不计，这时流过r1的电流为恒第二恒流流开关模的中恒流源电流，等于第一电阻r1的阻值和第二恒流开关模块中恒流源电流的乘积，第一mos管q1的栅极与源极的压差，等于第一电阻r1压差和三极管q2基极与发射极间的导通电压之和，由于第一电阻r1的压差和恒流源电流不变，所以第一mos管q1的栅极与源极的压差也不变。这样就实现了输入电压发生改变，第一mos管q1的栅极与源极的压差不变，使驱动电路可以自适应不同的输入电压，拓宽了输入电压的范围。本实用新型解决p沟道mos管的驱动电压需要跟随输入电压变化问题，使驱动电路可以自适应不同的输入电压，拓宽了输入电压的范围。
附图说明
[0015]
图1为本实用新型中实施例方式1的电路图。
[0016]
图2为本实用新型中实施例方式2的电路图。
具体实施方式
[0017]
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。
[0018]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0019]
在实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0020]
以下结合附图1～2对本实用新型作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。
[0021]
实施例方式1
[0022]
如图1所示，一种自适应输入电压的p沟道mos管驱动电路，包括第一mos管q1、三极管q2、第一电阻r1、二极管d1、第一恒流开关模块、第二恒流开关模块及触发源，第一mos管q1的栅极分别与三极管q2的发射极和第一恒流开关模块连接，第一mos管q1的漏极连接有电路输出端，第一mos管q1的源极分别连接电路的输入端和三极管q2的集电极，二极管d1设置在三极管q2的发射极和基极之间，三极管q2的基极分别连接二极管d1的负极和第二恒流开关模块，第一电阻r1的一端与电路输入端连接，第一电阻r1的另一端与三极管q2的基极连接，第一恒流开关模块和第二恒流开关模块均与触发源连接。由于p沟道mos管的栅极和源极电压特性，驱动电路需提供与p沟道mos管的源极电压相当的驱动电压才能关闭p沟道mos管，导致输入电压发生改变时，驱动电压也要相应也发生改变，限制了p沟道mos管的使用范围，因此，采用第一恒流开关模块和第二恒流开关模块均与触发源连接的结构，当触发源给信号，使第一恒流开关模块和第二恒流开关模块关闭时，第一mos管q1的栅极与源极的电压差为输入电压和三极管q2的基极与发射极的导通电压的差值，由于三极管q2的基极与发射极的导通电压很小，低于第一mos管q1的导通电压，而导通电压等于栅极电压和源极电压的差值，并且由于三极管q2的基极上加一个微小的电流时，在集电极上可以得到大电流，使第一mos管q1快速截止关闭输出；同时，由于三极管q2的基极电流很小可以忽略不计，这时流过r1的电流为恒第二恒流流开关模的中恒流源电流，等于第一电阻r1的阻值和第二恒流开关模块中恒流源电流的乘积，第一mos管q1的栅极与源极的压差，等于第一电阻r1压差和三极管q2基极与发射极间的导通电压之和，由于第一电阻r1的压差和恒流源电流不变，所以第一mos管q1的栅极与源极的压差也不变。这样就实现了输入电压发生改变，第一mos管q1的栅极与源极的压差不变，使驱动电路可以自适应不同的输入电压，拓宽了输入电压
的范围。
[0023]
于本实施例中，恒流电流为5.6ma，使第一电阻r1的电压不变，第一电阻r1的电压＝680ω*0.0056ma＝3.808v。第一mos管q1的导通电压等于第一电阻r1压差和三极管q2的导通电压之和，第一mos管q1的导通电压＝-3.808-0.7＝-4.508v，由于第一电阻r1的压差和恒流源电流不变，所以第一mos管q1的导通电压保持-4.508v不变，这样就实现了输入电压发生改变，第一mos管q1的栅极与源极的压差不变，使驱动电路可以自适应不同的输入电压，拓宽了输入电压的范围。
[0024]
本实用新型的工作原理是：
[0025]
由于p沟道mos管的栅极和源极电压特性，驱动电路需提供与p沟道mos管的源极电压相当的驱动电压才能关闭p沟道mos管，导致输入电压发生改变时，驱动电压也要相应也发生改变，限制了p沟道mos管的使用范围，因此，采用第一恒流开关模块和第二恒流开关模块均与触发源连接的结构，当触发源给信号，使第一恒流开关模块和第二恒流开关模块关闭时，第一mos管q1的栅极与源极的电压差为输入电压和三极管q2的基极与发射极的导通电压的差值，由于三极管q2的基极与发射极的导通电压很小，低于第一mos管q1的导通电压，而导通电压等于栅极电压和源极电压的差值，并且由于三极管q2的基极上加一个微小的电流时，在集电极上可以得到大电流，使第一mos管q1快速截止关闭输出；同时，由于三极管q2的基极电流很小可以忽略不计，这时流过r1的电流为恒第二恒流流开关模的中恒流源电流，等于第一电阻r1的阻值和第二恒流开关模块中恒流源电流的乘积，第一mos管q1的栅极与源极的压差，等于第一电阻r1压差和三极管q2基极与发射极间的导通电压之和，由于第一电阻r1的压差和恒流源电流不变，所以第一mos管q1的栅极与源极的压差也不变。这样就实现了输入电压发生改变，第一mos管q1的栅极与源极的压差不变，使驱动电路可以自适应不同的输入电压，拓宽了输入电压的范围。
[0026]
实施例方式2
[0027]
如图2所示，与实施例方式1不同的是：本实施例方式的第一恒流开关模块包括依次连接的第二电阻r2、第一恒流二极管d2及第二mos管q3，第二mos管q3的栅极和第三mos管q4的栅极相连，第二mos管q3的源极和第三mos管q4的源极均接地，第二mos管q3的漏极连接第一恒流二极管d2，第二电阻r2的一端连接第一mos管q1的栅极，第二电阻r2的另一端连接第一恒流二极管d2，第二电阻r2的阻值为51ω，第一恒流二极管d2的型号为s-103t，第二mos管q3为n沟道mos管。当触发源给信号，使第一恒流开关模块和第二恒流开关模块开启时，由于二极管d1的阳极电压与阴极电压高于二极管d1的导通电压，这时第一mos管q1栅极的电流通过二极管d1和第二电阻r2泄放，从而加快第一mos管q1的导通速度。当二极管d1的阳极电压与阴极电压低于二极管d1的导通电压时，二极管d1截止，这时第一mos管q1已完全导通，且因为第一恒流开关模块中的恒流源的恒流作用，使第一mos管q1的栅极电流的泄放速度一致，从而不会因为输入电压的变化导致q1导通时间的变化。
[0028]
其他结构与实施例方式1相同，这里不再赘述。
[0029]
根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说
明，并不对本实用新型构成任何限制。