[发明专利]一种防半桥或全桥开关电源电路误导通的驱动电路

说明书

技术领域

本发明属于开关电源技术领域，更具体的，涉及一种防半桥或全桥开关电源电路驱动串扰误导通的驱动电路。

背景技术

半桥电路或全桥电路的开关管在高dv/dt条件下的相互影响即串扰会对驱动信号造成尖峰干扰，并容易引起对管误导通进而导致器件损坏。如图1中所示的，当上管开通时，a点电压瞬变为Vds，引起下管电荷重分布，对Cgs和Cgd分别进行充电，充电过程中若存在充电电压过高或谐振使得下管的Vgs电压达到导通电压阀值，下管导通，从而使得上下管直通，导致误导通炸机。

现有技术采用以下方法来解决该问题：

1：在开关管GS之间外加电容，吸收串扰引起的电压冲击。

2：驱动采用正负压的方式，开关管导通时正压，关断时负压，使得即使存在干扰，只要干扰电压小于负压+开关管导通电压，都不会出现误导通的情况。

上述的方法的缺陷在于：开关管GS之间外加电容，会加大驱动Vgs的开通时间和关断时间使得电源整机效率降低，还会限制PWM开关频率和最小导通脉宽；驱动采用正负压的方式增加负压，会加重驱动电路的复杂程度，且增加驱动的消耗功率，而且这样当驱动电压Vgs受到负向的扰动时可能导致Vgs反向超规，开关管损坏。

由于串扰是由电路拓扑结构和器件的固有特性造成的，目前还没有完全的解决方案，只能在设计阶段绘制PCB时尽量减小分布电感，在权衡设备效率、稳定性等各方面的基础上折中处理。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种防半桥或全桥开关电源电路驱动串扰误导通的驱动电路，其目的在于在不影响主回路开关管的开关速度和效率的情况下吸收来自对管开通时的串扰，防止误导通。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种防半桥或全桥开关电源电路驱动串扰误导通的驱动电路，在开关管G、S极之间加一个与电容串联的MOS管，其驱动与开关管驱动相反；

当主开关管关断时，MOS管开通，电容接入电路，吸收来自对管开通时的串扰，防止主电路同一桥臂开关管的直通；当开关管开通时MOS管关断，GS之间没有并入上述电容，主回路开关管的开关速度和效率不受影响。

优选的，上述防半桥或全桥开关电源电路驱动串扰误导通的驱动电路，包括光耦隔离电路、主电路开关管驱动电路、反相器、MOS管和电容C6；

其中，光耦隔离电路的输入端用于接入PWM信号，光耦隔离电路的输出信号一分为二；

其中一路接入到主电路开关管驱动电路，主电路开关管驱动电路的输出信号接入所述主电路开关管栅极，用于驱动主电路开关管的开通或关断；

另一路接入到反相器，反相器输出信号接入MOS管VT2的G极，驱动MOS管VT2；MOS管VT2的D极连接电容C6的一端，电容C6的另一端与主电路的开关管栅极相连；MOS管VT2的S极与主电路开关管的源端相连；使得MOS管VT2驱动与主电路开关管驱动刚好反向，电容C6即为与MOS管串联的电容，电容C6只在主开关管关断时接入主电路；其中，主电路是指半桥或全桥的开关电路。

优选的，上述防半桥或全桥开关电源电路驱动串扰误导通的驱动电路，其主电路开关管驱动电路包括驱动芯片U1、第一电阻R5、第二电阻R4和第一二极管VD1；

其中，第二电阻R4与第一二极管VD1串联后与第一电阻R5并联，其中一个并联端通过驱动芯片U1连向PWM信号，用作所述主电路开关管驱动电路的输入端，另一个并联端用作所述主电路开关管驱动电路的输出端。

优选的，上述防半桥或全桥开关电源电路驱动串扰误导通的驱动电路，其光耦隔离电路的输出端与反相器的输入端之间串联有第三电阻R8；其串联端通过第二二极管VD2与主电路开关管的源极相连。

优选的，上述防半桥或全桥开关电源电路驱动串扰误导通的驱动电路，其电阻R8阻值为10K，二极管VD2采用型号为IN4148的高速开关二极管；电阻R8与二极管VD2的寄生电容组成的RC延时电路会使得反相器延时导通，通过设置R8和VD2的参数，使得主电路开关管GS的PWM驱动信号与MOS管VT2的驱动信号之间的延时尽可能小，实现只有在主电路开关管关闭时C6才会接入主电路开关管栅源极的情况。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：