[发明专利]一种功率开关管的隔离驱动电路

说明书

技术领域

本发明属于电气开关及开关电源领域，尤其涉及一种功率开关管的隔离驱动电路，具体涉及一种带加速关断通路的隔离驱动电路。

背景技术

对于用功率开关管进行电路开关的场合，由于应用场合要求或是出于电路安全考虑，需要对来自控制电路的驱动与功率开关管进行隔离。在保证长时间可靠开通关断的前提下，需要其驱动电路具有一定的开关速率。

现有技术中的功率开关管长时间开通关断的隔离型驱动电路结构如图1所示，包括：振荡器，驱动芯片或电路、原边隔直电容C1，原边限流电阻R1，驱动变压器T1，副边隔直电容C2，副边整流二极管D1、D2，滤波电容C3，电阻R2和R3。

在开关信号为打开功率开关管的信号时，所述振荡器发出的脉冲方波信号经过所述驱动芯片或电路、原边隔直电容C1和隔离驱动变压器T1传送到副边，再经过所述副边隔直电容C2和所述整流二极管D1、D2，滤波电容C3将方波整流成幅值近乎等于驱动器方波幅值的直流，从而使功率开关管M1导通。在开关信号为关闭功率开关管的信号时，驱动芯片或电路停止发出脉冲方波信号，变压器T1停止工作，滤波电容C3和功率开关管M1的门级寄生电容通过电阻R3放电，当M1门级电压降到开启阈值电平以下时，功率开关管关闭。

所述电阻R1用来调节变压器的驱动电流，防止因变压器原边电流过大引起变压器饱和；所述电阻R2的阻值很小，用来抑制线路等效电感产生的振荡；所述电阻R3的阻值很大，用来防止MOSFET门级因静电累积而误导通。

这种隔离驱动电路存在的技术问题是：振荡器产生的载波信号经过驱动芯片或电路、隔离变压器输出到副边后，由滤波电容C3和功率开关管的门级寄生电容进行滤波。如果总的滤波电容比较小，则门级驱动电压存在很大的纹波；如果加大总的滤波电容值，虽然门级驱动电压的纹波变小了，但由于在关断时只能通过电阻R2和电阻R3放电，而通常电阻R2的电阻值较大，门级电压下降非常缓慢，不仅使关断过程变慢，而且会引起功率开关管的电压或是电流振荡，从而增加故障发生的可能性。由于关断过程变慢，使得该驱动电路的开关速率也不能提到很高。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种功率开关管的隔离驱动电路，旨在解决现有技术存在的功率开关管的关断过程较慢，容易发生故障的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种功率开关管的隔离驱动电路，所述电路包括产生载波信号的振荡器，与所述振荡器相连的逻辑选择电路，所述逻辑选择电路还分别与加速关断放电电路、开通隔离驱动电路相连，

所述开关信号经过逻辑选择电路，由逻辑选择电路同时控制开通隔离驱动电路和加速关断放电电路，当开关信号为开启功率开关管时，所述开通隔离驱动电路工作，输出高电平使得功率开关管开通，加速关断驱动电路关闭，所述隔离驱动电路的输入信号为关闭功率开关管时，所述开通隔离驱动电路停止工作，加速关断电路工作使得功率开关管门级电容迅速放电，使所述被驱动功率开关管迅速关闭。

进一步地，所述逻辑选择电路包括：非门、第一与门以及第二与门，所述非门的输入端接开关信号，所述第一与门的一个输入端与振荡器的输出端相连，另一输入端接非门的输出端，其输出端接开通隔离驱动电路，所述第二与门的一个输入端接振荡器的输出端，另一个输入端接开关信号，而第二与门的输出端接加速关断驱动电路。

进一步地，所述逻辑选择电路包括：

反相器、第一与门以及第二与门，所述反相器的输入端接开关信号，所述第一与门的一个输入端与振荡器的输出端相连，另一输入端接开关信号，其输出端接开通隔离驱动电路，所述第二与门的一个输入端接振荡器的输出端，另一个输入端接反相器的输出端，而第二与门的输出端接加速关断驱动电路。

进一步地，所述加速关断驱动电路包括：第二驱动芯片或电路、隔直电容C4、限流电阻R5、变压器T2，整流二极管D3、限流电阻R6、电阻R7、放电功率管Q1以及放电限流电阻R4，

所述变压器T2的原边接第二驱动芯片或电路，隔直电容C4，限流电阻R5，并且第二驱动芯片或电路接到第二与门的输出端，所述变压器T2的副边通过整流二极管D3，限流电阻R6 驱动所述放电功率管Q1，所述放电功率管Q1和放电限流电阻R4串联后接到所述副边滤波电容C3两端，电阻R7接放电功率管Q1的门级。

进一步地，所述加速关断驱动电路包括：

第二驱动芯片或电路、隔直电容C4、限流电阻R5、变压器T2，电容C5、整流二极管D3、电阻R7、放电功率管Q1以及放电限流电阻R4，