[发明专利]一种通用型NMOS开关管驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种NMOS开关管驱动电路，具体涉及一种采用分立元件组成的NMOS开关管驱动电路。

背景技术

    目前广泛使用的驱动技术主要有专用驱动芯片驱动和光电耦合器驱动，使用专用的NMOS驱动芯片价格昂贵，在中低档产品中成本难以承受，光电耦合器驱动若采用普通光电耦合器，其驱动电流需达到10MA以上才能可靠驱动，对于需要长时间工作的充放电开关电路来说功耗过大，若采用小电流可驱动的光电耦合器，同样存在价格过高的问题。

采用NMOS管进行开关控制的充放电系统有充电、放电同口和充电、放电异口两种结构，其电路原理图如图1、图2所示。

    图1的同口结构中，储能器件的充放电共用一个回路。充电时，双向开关K1、K2打向右边，接通充电机，此时，P+为充电机的正极、P-为充电机负极，B+为储能器件正极，B-为储能器件负极，通过启动驱动电路DRIVER CIRCUIT使开关NMOS管Q2导通，形成P+→B+→B-→Q1→Q2→P-→P+的充电回路，其中由于Q1体二极管的存在，其通断状态不影响充电回路；放电时，双向开关K1、K2打向左边，接通负载，此时，P+为负载的正极、P-为负载负极，B+为储能器件正极，B-为储能器件负极，通过启动驱动电路DRIVER CIRCUIT使开关NMOS管Q1导通，形成B+→P+-→P-Q2→Q1→B-→B+的放电回路，其中由于Q2体二极管的存在，其通断状态不影响放电回路。此结构中，充放电过程不能同时进行。

异口结构中，充放电回路各自独立。充电时，单向开关K2闭合，接通充电机，驱动电路DRIVER CIRCUIT使Q2导通，形成充电回路；放电时，单向开关K1闭合，接通负载，驱动电路DRIVER CIRCUIT使Q1导通，形成放电回路。此结构中，充放电过程可同时进行。

由于充电过程中存在P-比B-电势更低，而控制系统的地GND是以储能器件的负极B-的电势为参考的，因此导致普通分立元件驱动电路无法正常控制放电NMOS管Q2的通断。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种成本低的NMOS管驱动电路，可以适用于同口结构和异口结构。

本发明的技术方案是以下述方式实现的：一种通用型NMOS开关管驱动电路，包括控制装置，控制装置与放电控制电路、充电控制电路相连。

所述充电控制电路包括三极管Q6，三极管Q6集电极和发射极之间连有电容C2，三极管Q6的基极与电阻R8相连、集电极与R7相连，三极管Q6的集电极与三极管Q7的基极相连、三极管Q6的发射极与三极管Q7的发射极相连，三极管Q7的集电极与第一稳压电路相连，第一稳压电路与NMOS管Q8的栅极相连，NMOS管Q8漏极与第二稳压电路相连。

所述放电控制电路包括三极管Q3，三极管Q3的集电极和发射极之间连有电容C1，三极管Q3的基极与电阻R2相连，三极管Q3的集电极与R1、三极管Q4的基极相连，三极管Q4的发射极与三极管Q3的发射极相连，三极管Q4的集电极、发射极之间连有第三稳压电路，第三稳压电路为NMOS管Q5提供栅极电压，NMOS管Q5的漏极与第四稳压电路相连。

采用相对便宜的分立元件组成，与现有驱动电路相比，本发明成本低、功耗小。另外，本发明对充放电的控制均通过一对互异的控制信号实现，以电路冗余的方式增加了控制的可靠性和系统的安全性，当控制系统上电瞬间、断电瞬间、控制器出现异常等情况下，首先切断充放电回路，避免误动作，确保系统的安全。本发明还解决了普通三极管或MOS管构成的驱动电路由于无法提供与充电机负极P-相当的电位，而引起的无法可靠导通或截止充电回路，并形成振荡状态的问题。

附图说明

图1是现有技术中NMOS管同口充放电的驱动原理图。

图2是现有技术中NMOS管异口充放电的驱动原理图。

图3是本发明的电路原理图。

具体实施方式

    如图3所示，一种通用型NMOS开关管驱动电路，包括控制装置，控制装置与放电控制电路、充电控制电路相连。

所述充电控制电路包括三极管Q6，三极管Q6集电极和发射极之间连有电容C2，三极管Q6的基极与电阻R8相连、集电极与R7相连，三极管Q6的集电极与三极管Q7的基极相连、三极管Q6的发射极与三极管Q7的发射极相连，三极管Q7的集电极与第一稳压电路相连，第一稳压电路与NMOS管Q8的栅极相连，NMOS管Q8漏极与第二稳压电路相连。