一種采用多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)實(shí)現(xiàn)電路控制的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子產(chǎn)品的電源電路領(lǐng)域，尤其涉及到一種采用多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)實(shí)現(xiàn)電路控制的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在電子行業(yè)，許多電源產(chǎn)品中都需要功率型電子元器件作為電子開關(guān)來實(shí)現(xiàn)電路上的導(dǎo)通或關(guān)斷，這類電子開關(guān)主要有繼電器、場(chǎng)效應(yīng)管、IGBT、三極管等幾類，對(duì)于超過300V高壓的大電流電源電路控制中，由于場(chǎng)效應(yīng)管的耐壓不夠，多數(shù)會(huì)采用IGBT或繼電器進(jìn)行控制等，其中的繼電器為機(jī)械方式控制，具有動(dòng)作時(shí)間慢、驅(qū)動(dòng)耗電大、靜態(tài)電流大、觸點(diǎn)會(huì)因?yàn)槔∧p而導(dǎo)致壽命短等特點(diǎn)，而IGBT和三極管則通態(tài)壓降較大，在大電流情況下功率管溫升很高，需要較大功率的散熱措施。
[0003]現(xiàn)有的場(chǎng)效應(yīng)管進(jìn)行電子電路的通斷控制，一般只適用于低壓應(yīng)用場(chǎng)合或者高壓小電流控制的應(yīng)用場(chǎng)合，當(dāng)電壓達(dá)到300V以上，電流超過50A時(shí)，市場(chǎng)上現(xiàn)有的場(chǎng)效應(yīng)管由于耐壓不夠而無法使用，只能選用IGBT或三極管或繼電器進(jìn)行控制，而IGBT或三極管產(chǎn)生的溫升很高，比如50A電流情況下就要產(chǎn)生150W的高熱量，繼電器的成本很高，是機(jī)械觸點(diǎn)，會(huì)有高壓拉弧磨損，使用壽命短，驅(qū)動(dòng)電流又需要很大，靜態(tài)功耗也很大，體積也大，導(dǎo)致在實(shí)際應(yīng)用中有一定的局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種壽命長(zhǎng)、低成本的采用多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)實(shí)現(xiàn)電路控制的方法。
[0005]本發(fā)明是通過如下方式實(shí)現(xiàn)的:
[0006]—種采用多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)實(shí)現(xiàn)電路控制的方法，其特征在于:包括二個(gè)以上的耐壓電路、同步驅(qū)動(dòng)電路，兩兩相鄰的二個(gè)耐壓電路之間相串聯(lián)，且所有的耐壓電路的結(jié)構(gòu)均是相同；所述耐壓電路包括場(chǎng)效應(yīng)管、電阻、電容，所述場(chǎng)效應(yīng)管、電阻、電容之間相互并聯(lián)；所述場(chǎng)效應(yīng)管與同步驅(qū)動(dòng)電路相連接，同步驅(qū)動(dòng)電路控制多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管同時(shí)導(dǎo)通或關(guān)斷；本方法采用多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)使用，同時(shí)每個(gè)耐壓電路中采用電阻和電容來使場(chǎng)效應(yīng)管所分配到的電壓為所控制的電路的平均電壓，實(shí)現(xiàn)了高于單個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管耐壓的電路的通斷控制。
[0007]本發(fā)明的有益效果在于:采用多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)使用，同時(shí)每個(gè)耐壓電路中采用電阻和電容來使場(chǎng)效應(yīng)管所分配到的電壓為所控制的電路的平均電壓，實(shí)現(xiàn)了高于單個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管耐壓的電路的通斷控制。
【附圖說明】
[0008]圖1本發(fā)明實(shí)施例示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]現(xiàn)結(jié)合附圖，詳述本發(fā)明【具體實(shí)施方式】:
[0010]一種采用多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)實(shí)現(xiàn)電路控制的方法，包括二個(gè)以上的耐壓電路、同步驅(qū)動(dòng)電路，兩兩相鄰的二個(gè)耐壓電路之間相串聯(lián)，且所有的耐壓電路的結(jié)構(gòu)均是相同；耐壓電路包括場(chǎng)效應(yīng)管、電阻、電容，場(chǎng)效應(yīng)管、電阻、電容之間相互并聯(lián)；場(chǎng)效應(yīng)管與同步驅(qū)動(dòng)電路相連接，同步驅(qū)動(dòng)電路控制多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管同時(shí)導(dǎo)通或關(guān)斷；本方法采用多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)使用，同時(shí)每個(gè)耐壓電路中采用電阻和電容來使場(chǎng)效應(yīng)管所分配到的電壓為所控制的電路的平均電壓，實(shí)現(xiàn)了高于單個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管耐壓的電路的通斷控制。
[0011]實(shí)施例
[0012]如圖1所示，以2個(gè)300V耐壓的場(chǎng)效應(yīng)管實(shí)現(xiàn)500V的電路控制為例:二個(gè)耐壓電路相互串聯(lián)，二個(gè)耐壓電路中的場(chǎng)效應(yīng)管分別與同步驅(qū)動(dòng)電路相連接，同步驅(qū)動(dòng)電路控制二個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管同時(shí)導(dǎo)通或關(guān)斷；
[0013]每個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管(M0SFET)的DS極之間與一個(gè)電阻R和一個(gè)電容C并聯(lián)后，再將場(chǎng)效應(yīng)管(M0SFET)之間進(jìn)行串聯(lián)，所有場(chǎng)效應(yīng)管(M0SFET)的G極都受同步驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)，同步驅(qū)動(dòng)電路，就是指所有場(chǎng)效應(yīng)管(M0SFET)的G極驅(qū)動(dòng)是同時(shí)進(jìn)行的，對(duì)各場(chǎng)效應(yīng)管(M0SFET)是同時(shí)進(jìn)行導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)或關(guān)斷驅(qū)動(dòng)，由于電路中的二個(gè)電容C是相同參數(shù)值，二個(gè)電阻R也是相同的參數(shù)值，而場(chǎng)效應(yīng)管(M0SFET)的驅(qū)動(dòng)又是同時(shí)的，因此整個(gè)電路回路在場(chǎng)效應(yīng)管(M0SFET)導(dǎo)通或關(guān)斷時(shí)，每個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管(M0SFET)上承受的電壓會(huì)是均勻的分配，從而使整個(gè)電路在關(guān)斷時(shí)可以承受的耐壓值接近于每個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管(M0SFET)耐壓的2倍，例如，當(dāng)單個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管(M0SFET)的耐壓為300V時(shí)，采用2個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管(M0SFET)串聯(lián)后，電路上控制的電壓可以達(dá)到500V以上。
[0014]采用N個(gè)300V以上的場(chǎng)效應(yīng)管(M0SFET)進(jìn)行串聯(lián)控制時(shí)，電路上控制的電壓可以達(dá)到N*300V*0.85 (注:0.85為電容和電阻以及場(chǎng)效應(yīng)管(M0SFET)結(jié)電容的參數(shù)誤差值所導(dǎo)致的電壓平均分配時(shí)的不平衡系數(shù))，例如采用3個(gè)耐壓為300V的M0SFET串聯(lián)，電路所控制的電壓可以達(dá)到750V以上。
[0015]目前，耐高壓的IGBT或三極管在50A電流的回路中，IGBT或三極管產(chǎn)生的壓降會(huì)達(dá)到3V，產(chǎn)生的熱功率有50A*3V = 150W。而采用本申請(qǐng)中的電路，通態(tài)阻抗可以下降到只有0.02Ω，同樣在50A電流情況下，壓降只有IV，產(chǎn)生的熱功率只有50W。該電路若采用繼電器控制的話，驅(qū)動(dòng)電流會(huì)達(dá)到120mA，而且體積龐大，保持吸合時(shí)的靜態(tài)耗電流也大，會(huì)達(dá)到50mA以上，動(dòng)作時(shí)間需要4mS ;而如果采用本專利中的電路，驅(qū)動(dòng)電流和靜態(tài)耗電流可以減小到0.1mA，動(dòng)作時(shí)間為0.02mS以內(nèi)，并且體積很小。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種采用多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)實(shí)現(xiàn)電路控制的方法，其特征在于:包括二個(gè)以上的耐壓電路、同步驅(qū)動(dòng)電路，兩兩相鄰的二個(gè)耐壓電路之間相串聯(lián)，且所有的耐壓電路的結(jié)構(gòu)均是相同；所述耐壓電路包括場(chǎng)效應(yīng)管、電阻、電容，所述場(chǎng)效應(yīng)管、電阻、電容之間相互并聯(lián)；所述場(chǎng)效應(yīng)管與同步驅(qū)動(dòng)電路相連接，同步驅(qū)動(dòng)電路控制多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管同時(shí)導(dǎo)通或關(guān)斷；本方法采用多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)使用，同時(shí)每個(gè)耐壓電路中采用電阻和電容來使場(chǎng)效應(yīng)管所分配到的電壓為所控制的電路的平均電壓，實(shí)現(xiàn)了高于單個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管耐壓的電路的通斷控制。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種采用多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)實(shí)現(xiàn)電路控制的方法，包括二個(gè)以上的耐壓電路、同步驅(qū)動(dòng)電路，兩兩相鄰的二個(gè)耐壓電路之間相串聯(lián)，且所有的耐壓電路的結(jié)構(gòu)均是相同；耐壓電路包括場(chǎng)效應(yīng)管、電阻、電容，場(chǎng)效應(yīng)管、電阻、電容之間相互并聯(lián)；場(chǎng)效應(yīng)管與同步驅(qū)動(dòng)電路相連接，同步驅(qū)動(dòng)電路控制多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管同時(shí)導(dǎo)通或關(guān)斷；本方法采用多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)使用，同時(shí)每個(gè)耐壓電路中采用電阻和電容來使場(chǎng)效應(yīng)管所分配到的電壓為所控制的電路的平均電壓，實(shí)現(xiàn)了高于單個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管耐壓的電路的通斷控制。本發(fā)明采用多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)后進(jìn)行同步控制，可以控制超過場(chǎng)效應(yīng)管本身的電壓電路的通斷，具有低溫升、低驅(qū)動(dòng)電流、壽命長(zhǎng)、體積小、成本低優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】H02M3/155
【公開號(hào)】CN105305816
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510754849
【發(fā)明人】俞峰, 楊麒麟
【申請(qǐng)人】飛毛腿(福建)電子有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年11月9日