[发明专利]一种感性负载电路及消除电流尖峰的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电路，更具体的说，涉及一种逆变电路。

背景技术

目前，在许多领域需要涉及对感性负载的驱动，例如电机或者医用磁感成像装置都会涉及到感性负载的驱动，而在驱动的控制开通元件中，MOS管成为感性负载控制开关元件中的理想选择。

例如，图1示出的是一种简单的感性负载电路-三相电机逆变电路，如图所示，如果需要对MOS管的开关状态进行切换，那么任一MOS管的关断时刻，感性负载都会产生反向电动势，使得MOS管的源极和漏极之间产生过冲电压，而目前现有情况均通过选用高耐压值的MOS管，但是这样一来成本较高同时电压冗余超过40％，二来可替代性较差。

发明内容

有鉴于此，本发明第一目的是提供一种抑制支路。

本发明的第二目的在于提供一种感性负载电路；

本发明的第三目的在于体用一种消除MOS管关断过冲电压的电路安装方法；

本发明的第四目的在于提供一种消除MOS管关断过冲电压的方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

为了实现本发明的第一目的，提供一种抑制支路，所述抑制支路用于耦接于MOS管的源极和栅极之间，所述的MOS管用于驱动感性负载；所述抑制支路包括开通元件，当对应MOS管的栅极接收关断信号时，所述开通元件导通所述抑制支路；抑制模块，当所述开通元件导通时，所述抑制模块于源极产生一维持电压。

首先，由于MOS管驱动感性负载工作时，如果需要对一MOS管发送关断信号，那么由于下述两种现象，一来由于关断时，栅极电压瞬间减小，那么此时漏极电流也是瞬间减小，而由于感性负载产生的反向电流较大，如果此时MOS管进入米勒区，那么非常容易引起关断电压过冲的现象，本设计的核心在于，当接收关断信号瞬间，开通元件使得抑制支路于源极和栅极之间构成回路，以均衡栅极电压，这样栅极电压不至于直接跳变为零，此时引起的反向电流较小，而且推迟了米勒区的到来，有效抑制电压过冲现象。单向米勒补偿。当MOS管在开通时由于二极管具有单向导通的特性对MOS的门极不起作用，当MOS管在关断时MOS的DS极电压抬升可以使电流通过二极管给MOS的门极灌电流进行米勒区补偿从而推迟米勒区从而起到单向米勒补偿。当电流方向由感性负载流向逆变桥时，由于电流的突变在MOS管的DS极上造成过冲电压。MOS管特性决定其门极Vgs电压与Ids电流呈正相关，即Vgs电压越大对应的Ids电流越大。当在关断时，由于给MOS管的G极和D极之间外加单向米勒补偿电路使得通过MOS电流不至于迅速减小。从而实现抑制关断过冲电压的作用。

进一步的，当对应MOS管的栅极接收开启信号时，所述开通元件截止所述抑制支路。而感性负载下MOS管的开启如果此时抑制模块接入回路，那么就会增加GS电容的容量，这样就相当于增加了GS电容的充电时间，而对MOS管的增益产生影响，同时会增加米勒区的时间，所以设计开通元件就可以起到一个单向米勒抑制的效果。

进一步的，所述开通元件设置为二极管，所述二极管的阴极用于耦接于对应MOS管的源极。通过二极管的设计，就可以满足在MOS管开启瞬间截止，在MOS管关闭瞬间导通的效果，同时节约设计成本。

进一步的，所述抑制模块包括一储能元件，当所述开通元件导通时，所述储能元件保持维持电压第一预设时间。通过储能元件的设置，可以保证维持电压的持续时间，避免关断时间过长而影响整个电路的实际功能。

进一步的，所述储能元件设置为电容且所述电容与位于同一抑制支路的开通元件串联设置。通过电容的设计，在MOS管接收关断信号时，电容处于充电状态，那么此时，相当于栅源短路，由源极提供漏极电压，当充电完成时，也就是第一预设时间到达，此时保证栅极电压为零，使得漏极电流完全消失。

进一步的，所述电容并联有放电电阻。通过设计放电电阻，保证电容在使用完成后，可以通过放电电阻进行放电，以便于下次MOS管接收关断信号时进行充电提供维持电压。同时，可以对电容电阻的参数进行更换或者调节，以调节补偿的强度，较为合理。

为了实现本发明的第二目的，提供一种感性负载电路，通过若干MOS管驱动感性负载工作，每一所述MOS管的源极和栅极之间耦接有上述的抑制支路。效果同上，提供该种逆变电路，使得整个逆变电路能满足逆变效果的同时，可以实现防止MOS管的关断过冲电压的效果。