[发明专利]一种基于MOS管的驱动电路及其控制方法有效
申请号: | 201210391200.5 | 申请日: | 2012-10-15 |
公开(公告)号: | CN102931823A | 公开(公告)日: | 2013-02-13 |
发明(设计)人: | 刘振宇;张海英;张学艳;朱坤顺 | 申请(专利权)人: | 中国科学院微电子研究所 |
主分类号: | H02M1/088 | 分类号: | H02M1/088 |
代理公司: | 北京市德权律师事务所 11302 | 代理人: | 刘丽君 |
地址: | 100029 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 mos 驱动 电路 及其 控制 方法 | ||
技术领域
本发明属于MOS管的电路技术领域,特别涉及一种基于MOS管的驱动电路及其控制方法。
背景技术
MOS管是金属(metal)—氧化物(oxid)—半导体(semiconductor)场效应晶体管,或者称是金属—绝缘体(insulator)—半导体。双极型晶体管把输入端电流的微小变化放大后,在输出端输出一个大的电流变化。双极型晶体管的增益就定义为输出输入电流之比(beta)。另一种晶体管,叫做场效应管(FET),把输入电压的变化转化为输出电流的变化。FET的增益等于它的transconductance,定义为输出电流的变化和输入电压变化之比。
在电路系统的实现中有大量需要低压器件控制高压器件的实现需求。一般的实现方法如图1所示:低压控制模块控制高压驱动模块,高压驱动模块通过控制高压开关模块(通常以MOS管或MOSFET管及相关器件实现)的相关器件实现开、高压电源模块和负载模块的连接,并以此最终实现低压控制模块对负载模块的控制。
对于高压负载器件来说,其上电与关断过程主要是由图1中的高压开关模块所控制的,特别是选取合适的死区时间是非常重要的,如果死区时间过长,则MOS管的寄生体二极管可能被导通,VOUT可能被钳至一个很小的负点平(其值为MOS管寄生体二极管的-VTH,约负几百毫伏),而死区时间如果过短,将产生很大的能量损耗。
为了获得恰当的死区时间,现有技术公开一种具有合理死区时间的非交叠信号的产生方法,给出了一种具有合理死区时间的非交叠信号的产生方法,此发明采用双环来产生合适的非交叠信号,但是此方面产生的非交叠信号只能产生与控制信号同电压电平的信号,无法实施低压信号对高压信号的控制。同时,对于现有技术公开的一种独立调节两相脉宽的不交叠时钟产生电路,给出了一种独立调节两相脉宽的不交叠时钟产生电路,且提前时钟上升沿可调节,此电路同样只能产生与控制信号同电压电平的信号,无法实施低压信号对高压信号的控制。而对于通过降压型DC-DC转换器的死区时间控制电路的这种技术,虽然公开了一种死区时间控制电路,但是其死区时间控制电路是基于集成电路电感电流方式的,很难在高压电路系统中实现。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于MOS管的驱动电路及其控制方法,解决了现有技术中无法对高压电路的开关交叠及死区进行控制,无法对交叠情况的反馈信息进行接收及处理,同时还无法对低压控制模块的信号生成进行控制的技术问题。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种基于MOS管的驱动电路包括低压控制模块、高压驱动模块、高压开关模块、交叠检测子模块、高压电源模块、交叠反馈信息处理模块和负载模块;
其中,所述低压控制模块用于提供低压控制信号;
所述高压驱动模块用于接收所述低压控制信号,然后转换为高压端驱动信号和低压端驱动信号;
所述高压电源模块用于提供输出电压;
所述交叠检测子模块安装在所述高压开关模块的内部,所述交叠检测子模块接收设定的驱动信号条件和所述输出电压,然后判断所述高压端驱动信号和所述低压端驱动信号的交叠检测结果,当所述交叠检测结果与所述驱动信号条件相同时,所述高压开关模块用于导通所述MOS管,将输送出所述输出电压;
所述交叠反馈信息处理模块用于当所述交叠检测结果与所述驱动信号条件不相同时,调整所述低压控制信号;
所述负载模块用于接收所述输出电压,提供负载工作。
进一步地,所述驱动电路还包括报警模块,所述报警模块与所述交叠反馈信息处理模块相连,所述报警模块根据所述修正情况,发出报警信号。
进一步地,所述低压控制模块有控制端口。
一种基于MOS管的驱动电路的控制方法,包括如下步骤:
步骤501:提供低压控制信号;
步骤502:接收所述低压控制信号,然后转换为高压端驱动信号和低压端驱动信号;
步骤503:提供输出电压;
步骤504:接收设定的驱动信号条件和所述电源,然后判断所述高压端驱动信号和所述低压端驱动信号的交叠检测结果,当所述交叠检测结果与所述驱动信号条件相同时,导通所述MOS管,输送出所述输出电压;
步骤505:当所述交叠检测结果与所述驱动信号条件不相同时,调整所述低压控制信号;
步骤506:循环步骤501到步骤505,直至所述交叠检测结果与所述驱动信号条件相同。
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