一種具有短脈沖補(bǔ)償功能的mosfet驅(qū)動器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種MOSFET驅(qū)動器，特別是一種具有短脈沖補(bǔ)償功能的MOSFET驅(qū)動器。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬-氧化層半導(dǎo)體場效晶體管，簡稱金氧半場效晶體管是一種可以廣泛使用在模擬電路與數(shù)字電路的場效晶體管。MOSFET依照其“通道”的極性不同，可分為“N型”與“P型”的兩種類型，通常又稱為NM0SFET與PM0SFET，其他簡稱尚包括NMOS、PMOS等。
[0003]隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，電力電子器件不斷更新，功率MOSFET器件的性能得到快速的提升。目前MOSFET已經(jīng)代替了傳統(tǒng)的晶體管成為了中低壓變流器中的主要功率器件。但是，現(xiàn)代MOSFET在短的脈沖驅(qū)動下可能會造成劇烈地震蕩和很高的尖峰電壓。因此，在MOSFET的驅(qū)動電路中，對脈沖寬度的識別和處理能力就顯得格外重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種具有脈沖補(bǔ)償功能的MOSFET驅(qū)動器。
[0005]為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明的一種具有短脈沖補(bǔ)償功能的MOSFET驅(qū)動器包括脈沖補(bǔ)償單元，所述脈沖補(bǔ)償單元與MOS管柵極相連接，所述MOS管漏極與脈沖輸出端相連接，所述脈沖補(bǔ)償單元包括時(shí)鐘子模塊、脈沖寬度檢測子模塊、故障處理子模塊和信號輸出子模塊，
[0006]所述時(shí)鐘子模塊用于為各子模塊提供時(shí)鐘信號；
[0007]所述脈沖寬度檢測子模塊，用于檢測輸入脈沖的寬度，當(dāng)該脈沖寬度小于設(shè)定寬度時(shí)，該脈沖將被補(bǔ)償，當(dāng)脈沖寬度大于等于設(shè)定值時(shí)，該脈沖將被無損輸送至所述的信號輸出子模塊；
[0008]所述故障處理子模塊，用于檢測所述比較器傳送過來的故障信號脈沖，與檢測所述比較器傳送過來的故障信號脈沖，當(dāng)有低電平脈沖時(shí)，輸出低電平信號；
[0009]所述信號輸出子模塊，用于將所述脈沖寬度檢測子模塊輸出的信號進(jìn)行同步輸出。
[0010]進(jìn)一步的，所述脈沖補(bǔ)償單元與脈沖輸入端和故障信號輸入端相連接；所述脈沖補(bǔ)償單元與比較器輸出端相連接，所述比較器基準(zhǔn)輸入端端通過電阻Rl接地，所述比較器基準(zhǔn)輸入端通過恒流源Is2與電源Vcc相連接，所述比較器比較輸入端通過恒流源Isl與電源Vcc相連接，所述比較器比較輸入端通過電阻R2與二極管Dl正極相連接，所述二極管Dl負(fù)極與MOS管Ql漏極相連接；所述MOS管Ql漏極與脈沖輸出端相連接，所述MOS管Ql柵極與放大器輸出端相連接，所述脈沖輸入端與脈沖補(bǔ)償單元相連接，所述MOS管Ql的源極接地。
[0011]進(jìn)一步的，所述恒流源Is2和Isl為集成的低溫漂高精度直流恒流源。
[0012]采用上述結(jié)構(gòu)后，利用脈沖補(bǔ)償單元檢測輸入脈沖的寬度，對短脈沖進(jìn)行補(bǔ)償，同時(shí)，該脈沖補(bǔ)償單元可以實(shí)時(shí)檢測到MOSFET的短路狀態(tài)，并能實(shí)施保護(hù)。
【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0014]圖1為本發(fā)明一種具有短脈沖補(bǔ)償功能的MOSFET驅(qū)動器原理框圖。
[0015]圖2為本發(fā)明脈沖補(bǔ)償單元的原理框圖。
[0016]圖3為本發(fā)明MOSFET驅(qū)動器輸入輸出波形關(guān)系示意圖。
[0017]圖中:1為脈沖補(bǔ)償單元，2為脈沖輸入端，3為故障信號輸入端，4為比較器，5為放大器，6為脈沖輸出端
[0018]101為脈沖寬度補(bǔ)償子模塊，102為時(shí)鐘子模塊，103為故障處理子模塊，104為信號輸出模塊
【具體實(shí)施方式】
[0019]如圖1所示，本發(fā)明的一種具有短脈沖補(bǔ)償功能的MOSFET驅(qū)動器包括脈沖補(bǔ)償單元，所述脈沖補(bǔ)償單元I與脈沖輸入端2和故障信號輸入端3相連接。所述脈沖補(bǔ)償單元與比較器4輸出端相連接，所述比較器基準(zhǔn)輸入端端通過電阻Rl接地，所述比較器基準(zhǔn)輸入端通過恒流源Is2與電源Vcc相連接，所述比較器比較輸入端通過恒流源Isl與電源Vcc相連接，所述比較器比較輸入端通過電阻R2與二極管Dl正極相連接，所述二極管Dl負(fù)極與MOS管Ql漏極相連接，二極管Dl用于阻斷MOSFET關(guān)斷后產(chǎn)生的高電壓。這樣通過將MOSFET實(shí)際導(dǎo)通電壓和MOSFET參考導(dǎo)通電壓進(jìn)行比較，當(dāng)MOSFET實(shí)際導(dǎo)通電壓大于參考導(dǎo)通電壓時(shí)，所述比較器4輸出低電平至脈沖補(bǔ)償單元I。所述MOS管Ql漏極與脈沖輸出端相連接，所述MOS管Ql柵極與放大器5輸出端相連接，放大器5用于將所述脈沖補(bǔ)償單元I傳送來的若電流脈沖信號放大為可以驅(qū)動MOSFET開通和關(guān)斷的強(qiáng)電流脈沖信號。所述脈沖輸入端與脈沖補(bǔ)償單元相連接，所述MOS管Ql的源極接地。所述脈沖補(bǔ)償單元1，用于檢測輸入脈沖信號的寬度，經(jīng)過處理后輸出至所述放大器的輸入端；同時(shí)，所述脈沖補(bǔ)償單元還具備檢測MOSFET工作狀態(tài)，并向外部控制器傳送狀態(tài)信息的能力。所述恒流源Isl，通過所述電阻R2產(chǎn)生偏置電壓。所述恒流源Is2，用于產(chǎn)生MOSFET管壓降參考電路的基準(zhǔn)電流，通過所述電阻Rl產(chǎn)生參考電壓。本實(shí)施方式中，恒流源Is2和Isl為集成的低溫漂高精度直流恒流源
[0020]進(jìn)一步的，如圖2所示，所述脈沖補(bǔ)償單元包括時(shí)鐘子模塊102、脈沖寬度檢測子模塊101、故障處理子模塊103和信號輸出子模塊104。其中，所述時(shí)鐘子模塊用于為各子模塊提供時(shí)鐘信號。所述脈沖寬度檢測子模塊，用于檢測輸入脈沖的寬度，當(dāng)該脈沖寬度小于設(shè)定寬度時(shí)，該脈沖將被補(bǔ)償，當(dāng)脈沖寬度大于等于設(shè)定值時(shí)，該脈沖將被無損輸送至所述的信號輸出子模塊。所述故障處理子模塊，用于檢測所述比較器傳送過來的故障信號脈沖，與檢測所述比較器傳送過來的故障信號脈沖，當(dāng)有低電平脈沖時(shí)，該模塊將在Fault端輸出1ms的低電平信號。所述信號輸出子模塊，用于將所述脈沖寬度檢測子模塊輸出的信號進(jìn)行同步輸出。
[0021]如圖3所示，所述脈沖補(bǔ)償單元I在接收到脈沖寬度小于Ius的高電平脈沖信號或者低電平脈沖信號后，均將其補(bǔ)償，只有脈沖寬度高于Ius的脈沖信號才能無損地通過所述脈沖補(bǔ)償單元I。
[0022]以上描述了本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但是本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，可以對本實(shí)施方式做出多種變更或修改，而不背離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)，本發(fā)明的保護(hù)范圍僅由所附權(quán)利要求書限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有短脈沖補(bǔ)償功能的MOSFET驅(qū)動器，其特征在于:包括脈沖補(bǔ)償單元，所述脈沖補(bǔ)償單元與脈沖輸入端和故障信號輸入端相連接；所述脈沖補(bǔ)償單元與MOS管柵極相連接，所述MOS管漏極與脈沖輸出端相連接；所述脈沖補(bǔ)償單元包括時(shí)鐘子模塊、脈沖寬度檢測子模塊、故障處理子模塊和信號輸出子模塊， 所述時(shí)鐘子模塊用于為各子模塊提供時(shí)鐘信號； 所述脈沖寬度檢測子模塊，用于檢測輸入脈沖的寬度，當(dāng)該脈沖寬度小于設(shè)定寬度時(shí)，該脈沖將被補(bǔ)償，當(dāng)脈沖寬度大于等于設(shè)定值時(shí)，該脈沖將被無損輸送至所述的信號輸出子模塊； 所述故障處理子模塊，用于檢測所述比較器傳送過來的故障信號脈沖，與檢測所述比較器傳送過來的故障信號脈沖，當(dāng)有低電平脈沖時(shí)，輸出低電平信號； 所述信號輸出子模塊，用于將所述脈沖寬度檢測子模塊輸出的信號進(jìn)行同步輸出。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種具有短脈沖補(bǔ)償功能的MOSFET驅(qū)動器，其特征在于:所述脈沖補(bǔ)償單元與比較器輸出端相連接，所述比較器基準(zhǔn)輸入端端通過電阻Rl接地，所述比較器基準(zhǔn)輸入端通過恒流源Is2與電源Vcc相連接，所述比較器比較輸入端通過恒流源Isl與電源Ncc相連接，所述比較器比較輸入端通過電阻R2與二極管Dl正極相連接，所述二極管Dl負(fù)極與MOS管Ql漏極相連接；所述MOS管Ql漏極與脈沖輸出端相連接，所述MOS管Ql柵極與放大器輸出端相連接，所述脈沖輸入端與脈沖補(bǔ)償單元相連接，所述MOS管Ql的源極接地。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種具有短脈沖補(bǔ)償功能的MOSFET驅(qū)動器，其特征在于:所述恒流源Is2和Isl為集成的低溫漂高精度直流恒流源。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種MOSFET驅(qū)動器，特別是一種具有短脈沖補(bǔ)償功能的MOSFET驅(qū)動器，包括脈沖補(bǔ)償單元，所述脈沖補(bǔ)償單元與脈沖輸入端和故障信號輸入端相連接；所述脈沖補(bǔ)償單元與MOS管柵極相連接，所述MOS管漏極與脈沖輸出端相連接；所述脈沖補(bǔ)償單元包括時(shí)鐘子模塊、脈沖寬度檢測子模塊、故障處理子模塊和信號輸出子模塊。采用上述結(jié)構(gòu)后，利用脈沖補(bǔ)償單元檢測輸入脈沖的寬度，對短脈沖進(jìn)行補(bǔ)償，同時(shí)，該脈沖補(bǔ)償單元可以實(shí)時(shí)檢測到MOSFET的短路狀態(tài)，并能實(shí)施保護(hù)。
【IPC分類】H02M1-08
【公開號】CN104578720
【申請?zhí)枴緾N201410811361
【發(fā)明人】胡存剛
【申請人】安徽大學(xué)
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月23日