一種寬占空比的mosfet隔離驅(qū)動電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種MOSFET隔離驅(qū)動電路，尤其涉及一種寬占空比的MOSFET隔離驅(qū)動電路。
【背景技術(shù)】
[0002]MOSFET隔離驅(qū)動電路廣泛地應(yīng)用電源系統(tǒng)中，隔離驅(qū)動的性能好壞直接影響電源輸出的品質(zhì)，對于MOSFET的隔離驅(qū)動電路，目前，主要采用的有光耦隔離和磁耦隔離的方式，由于光耦只能實現(xiàn)信號的傳輸，需要在隔離副邊增加一個輔助源電路，隔離驅(qū)動電路相對較為復(fù)雜，而傳統(tǒng)的磁耦隔離驅(qū)動在占空比突變時，存在低電平上揚(yáng)問題，從而導(dǎo)致MOSFET誤觸發(fā)，嚴(yán)重影響電源的性能指標(biāo)，甚至導(dǎo)致功率MOSFET燒毀，隨著電源技術(shù)的發(fā)展，開關(guān)電源的輸入范圍、帶載能力的提高，負(fù)載切換或者輸入電壓跳變時，占空比會出現(xiàn)瞬變，傳統(tǒng)磁耦隔離驅(qū)動將不能正常工作，因此，開發(fā)一種可靠隔離驅(qū)動電路十分必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提出了一種寬占空比的MOSFET隔離驅(qū)動電路，其目的是提高隔離驅(qū)動的可靠性，及在占空比突變時，隔離輸出的低電平無上揚(yáng)現(xiàn)象。
[0004]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0005]—種寬占空比的MOSFET隔離驅(qū)動電路，包括第一邊沿捕獲電路、第二邊沿捕獲電路、第一驅(qū)動電路、第二驅(qū)動電路、變壓器和PWM副邊輸出電路；PWM信號經(jīng)由第三非門連接第一邊沿捕獲電路，第一邊沿捕獲電路連接驅(qū)動電路，第一驅(qū)動電路的輸出端連接變壓器原邊的一端；所述PWM信號連接第二邊沿捕獲電路，第二邊沿捕獲電路連接驅(qū)動電路，第二驅(qū)動電路的輸出端連接變壓器原邊的另一端；捕獲到的信號經(jīng)過所述驅(qū)動電路后形成帶功率的脈沖信號驅(qū)動變壓器，以實現(xiàn)在傳遞脈沖沿信號的同時將驅(qū)動能量傳輸?shù)剿龈边呡敵鲭娐?；所述副邊輸出電路的輸出為還原后的PWM信號，用于驅(qū)動MOSFET管。
[0006]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述邊沿捕獲電路為RC微分電路，微分電路的輸入接電容c的一端，微分電路的輸出接電容C的另一端，電阻R的一端接微分電路的輸出，電阻R的另一端接地。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述變壓器的副邊為N個PWM副邊輸出電路，可同時輸出N路MOSFET驅(qū)動信號，實現(xiàn)N個MOSFET的隔離驅(qū)動。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述MOSFET隔離驅(qū)動電路還包括脈寬拓展電路，所述脈寬拓展電路包括第一非門、第一二極管D1、第二非門、電阻&、電容Q;其中，PMW信號經(jīng)由第一非門與第一二極管Di的負(fù)極相連，第一二極管D i的正極與第二非門U1B相連，第二非門的輸出即為脈寬拓展電路的輸出；電阻札的一端連接電壓V (^，札的另一端與第一二極管D:的正極相連；電容C:的一端接地，C:的另一端與第一二極管D:的正極相連。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述副邊輸出電路包括第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2;(^的源極接變壓器副邊的一端，Q:的柵極接變壓器副邊的另一端，Q:的漏極接Q 2的柵極，Q 2的源極接仏的柵極，Q:的漏極和Q 2的漏極作為副邊輸出電路的輸出端。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在所述脈寬拓展電路與第二邊沿捕獲電路之間還有第三非門。
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述MOSFET在PWM信號的上升沿打開，下降沿關(guān)斷。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的寬占空比的MOSFET隔離驅(qū)動電路，通過對PWM信號的上升沿和下降沿分別捕獲后形成邊沿脈沖信號，輸入到變壓器的原邊，在變壓器副邊對輸出的脈沖經(jīng)過整形后最終復(fù)原成有正負(fù)電壓輸出的PWM驅(qū)動波形，實現(xiàn)對MOSFET的驅(qū)動。由于是在PWM的邊沿時候瞬間傳遞信號和能量，本發(fā)明的隔離輸出寬占空比范圍寬，可達(dá)0?99.5% ;由于原邊的脈沖產(chǎn)生方式與傳統(tǒng)的電容-變壓器組合驅(qū)動方式不同，不存在自激頻率問題，在輸入占空比突變時，輸出能正確跟隨，無低電平上揚(yáng)現(xiàn)象，不會導(dǎo)致開關(guān)管短時直通，發(fā)生燒毀。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的MOSFET隔離驅(qū)動電路的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0014]圖2是本發(fā)明的第一實施例的電路圖；
[0015]圖3是本發(fā)明的第二實施例的電路圖；
[0016]圖4是本發(fā)明的電路中各點(diǎn)的信號波形圖。
【具體實施方式】
[0017]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0018]本發(fā)明的寬占空比的MOSFET隔離驅(qū)動電路的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如附圖1所示，所述隔離驅(qū)動電路主要由邊沿捕獲電路、驅(qū)動電路、變壓器、PWM副邊輸出電路等組成。其中，脈寬拓展電路是可選的，其作用為……。第一邊沿捕獲電路、第一驅(qū)動電路構(gòu)成了第一支路，第一邊沿捕獲電路對PWM信號上升沿進(jìn)行捕獲。第二邊沿捕獲電路、第二驅(qū)動電路構(gòu)成了第二支路，第二邊沿捕獲電路對PWM信號下降沿進(jìn)行捕獲。捕獲到的信號經(jīng)過驅(qū)動芯片后形成帶功率的脈沖信號驅(qū)動變壓器，可實現(xiàn)在傳遞脈沖沿信號的同時將驅(qū)動能量傳輸?shù)絇WM副邊輸出電路，由于副邊輸出電路的開關(guān)管的柵極-源極的電容存在，變壓器副邊的脈沖經(jīng)過整形后復(fù)原成PWM信號對MOSFET進(jìn)行開關(guān)控制，MOSFET在PWM信號的上升沿打開，下降沿關(guān)斷。
[0019]附圖2是本發(fā)明的MOSFET隔離驅(qū)動電路的第一實施例，包括脈寬拓展電路、第一邊沿捕獲電路、第二邊沿捕獲電路、第一驅(qū)動電路、第二驅(qū)動電路、變壓器和PWM副邊輸出電路。所述副邊輸出電路的輸出用于驅(qū)動MOSFET管。PWM信號輸入到脈寬拓展電路，脈寬拓展電路的輸出經(jīng)過第三非門U1C后得到一反相信號；所述反相信號經(jīng)由第四非門U1D連接第一邊沿捕獲電路，第一邊沿捕獲電路捕獲PWM信號的上升沿，第一邊沿捕獲電路連接驅(qū)動電路，第一驅(qū)動電路的輸出端連接變壓器原邊的一端；所述反相信號連接第二邊沿捕獲電路，第二邊沿捕獲電路捕獲PWM信號的下降沿，第二邊沿捕獲電路連接