[发明专利]一种MOSFET开关驱动电路

说明书

本发明涉及一种MOSFET开关驱动电路，通过控制信号捕捉电路、充电电路、信号脉冲发生电路和功率放大电路，能够实现百纳秒级脉冲宽度的快速开通和关断。并且，充电电路中的第一电容在充电过程中，电阻上产生了一个正向的电压脉冲信号，该电压脉冲信号的电压超过信号脉冲发生电路高电平识别基准的部分，将识别为具有一定脉冲宽度的高电平信号，经过脉冲发生电路转换成低电平的锁存信号，以锁定在脉冲持续期间与非门逻辑门电路能够持续输出高电平，不会被输入控制信号的抖动所影响，实现低电平的纳秒级方波脉冲信号的反馈闭锁。在无脉冲输出期间使得控制信号恢复成高电平后对充电电路进行放电，确保该电路的重复工作功能。

技术领域

本发明属于电力电子器件应用技术领域，具体涉及一种MOSFET开关驱动电路。

背景技术

近年来开关电源越来越追求小型化，高频化设计。能高频工作的Power MOSFET成为开关电源开关器件的首选。目前Power MOSFET工作频率已突破1MHz，超高频率的PowerMOSFET还以其优异的性能逐渐在纳秒级脉宽的脉冲电源领域取代一些专用高速开关管，既降低了成本又提高了性能。但目前的MOSFET开关驱动电路多采用专用的集成驱动芯片或是推挽电路。这种驱动电路虽然可以应用于10k-200kHz的驱动方案，但在更高频率，更窄脉宽驱动应用要求方面却不适用，极易造成Power MOSFET短路。

发明内容

本发明的目的是提供一种MOSFET开关驱动电路，用于解决现有MOSFET驱动电路工作不可靠的问题。

为解决上述技术问题，本发明提出一种MOSFET开关驱动电路，包括以下解决方案：

包括控制信号捕捉电路、充电电路、信号脉冲发生电路和功率放大电路，其中，控制信号捕捉电路包括与非门逻辑门电路，用于将MOSFET开关控制信号的有效信号输入与非门逻辑门电路的第一输入端；充电电路包括第一电容和第一电阻，第一电容输入端连接控制信号捕捉电路的输出端，第一电容输出端连接第一电阻；

信号脉冲发生电路的输入端连接第一电容输出端，信号脉冲发生电路的输出端连接所述与非门逻辑门电路的第二输入端，用于输出电平锁存信号；信号脉冲发生电路的输出端连接功率放大电路，功率放大电路用于将信号脉冲发生电路输出的信号进行功率放大生成MOSFET开关的驱动信号。

本发明通过控制信号捕捉电路、充电电路、信号脉冲发生电路和功率放大电路，能够实现百纳秒级脉冲宽度的快速开通和关断。并且，充电电路中的第一电容在充电过程中，电阻上产生了一个正向的电压脉冲信号，该电压脉冲信号的电压超过信号脉冲发生电路高电平识别基准的部分，将识别为具有一定脉冲宽度的高电平信号，经过脉冲发生电路转换成低电平的锁存信号，以锁定在脉冲持续期间与非门逻辑门电路能够持续输出高电平，不会被输入控制信号的抖动所影响，实现低电平的纳秒级方波脉冲信号的反馈闭锁。在无脉冲输出期间使得控制信号恢复成高电平后对充电电路进行放电，确保该电路的重复工作功能。

进一步，所述控制信号捕捉电路包括电源正极、第二电阻、第一开关管和电源负极连接形成的回路，第一开关管的控制端用于输入所述MOSFET开关控制信号，第二电阻和第一开关管之间的电位点连接所述与非门逻辑电路的第一输入端，与非门逻辑电路的输出端连接第一电容。具体的，第一开关管优选为光敏三极管，所述信号脉冲发生电路为第一非门逻辑电路。

进一步，所述功率放大电路包括依次连接的第二非门逻辑电路、第三电阻、第三非门逻辑电路、驱动模块，所述驱动模块包括电源正极、第二开关管、第三开关管、电源负极连接形成的回路，第二开关管和第三开关管的控制端分别连接第三非门逻辑电路，第二开关管和第三开关管的之间的连接端用于输出所述MOSFET开关的驱动信号。

具体的，上述第二开关管为PMOS型MOSFET，第三开关管为NMOS型MOSFET。

附图说明

图1是一种MOSFET开关驱动电路示意图；