基于MOSFET开关动态特性的驱动电路

摘要

本发明公开了一种基于MOSFET开关动态特性的驱动电路，其包括控制单元、隔离单元、MOSFET驱动单元。控制单元用于采样MOSFET开关过程中的栅极电压并产生MOSFET开关各阶段切换驱动电阻所需的逻辑信号。隔离单元用于实现控制单元与MOSFET驱动单元的电气隔离，提高电路抗干扰性。MOSFET驱动单元用于接收经电气隔离后控制单元的逻辑信号，完成MOSFET开关各阶段驱动电阻的切换。本发明基于MOSFET的动态开关特性，以牺牲较小开关速度和电路简易度的代价，提升了MOSFET器件的稳定性及安全性。

主权项

一种基于MOSFET开关动态特性的驱动电路，包括控制单元、隔离单元、MOSFET驱动单元，其特征在于：所述控制单元的第一个输出端、第二个输出端分别连接隔离单元的第二个输入端、第三个输入端；所述的隔离单元的第一个输入端用于接收PWM输入信号；所述的MOSFET驱动单元的第一个输入端、第二个输入端、第三个输入端分别连接隔离单元的第一个输出端、第二个输出端、第三个输出端；所述控制单元，用于采样第一个MOSFET开关过程中的栅极电压，并产生第一个MOSFET开关过程各阶段切换驱动电阻的逻辑信号；所述控制单元中的三个电压比较器U1A、U1B、U1F的同相输入端，三个电压比较器U1C、U1D、U1E的反向输入端均与MOSFET驱动单元中第一个MOSFET栅极连接，三个电压比较器U1A、U1B、U1F的反向输入端分别与参考电压V0、V1、V5连接，三个电压比较器U1C、U1D、U1E的同向输入端分别与参考电压V2、V3、V4连接，三个电压比较器U1A、U1B、U1C的输出端分别连接与门芯片AND1的三个输入端；所述与门芯片AND1的输出端连接或门芯片OR的一个输入端，所述或门芯片OR另一个输入端与反向器芯片INV的输出端连接；所述反向器芯片INV输入端用于接收PWM输入信号，或门芯片OR的输出端与隔离单元中的光耦U2B输入端连接；三个电压比较器U1D、U1E、U1F的输出端分别连接与门芯片AND2的三个输入端，与门芯片AND2的输出端连接或非门芯片NOR的一个输入端，或非门芯片NOR的另一个输入端用于接收PWM输入信号连接，或非门芯片NOR输出端与隔离单元中的光耦U2C输入端连接；所述隔离单元，用于实现控制单元与MOSFET驱动单元的电气隔离，提高电路抗干扰性；所述隔离单元中的光耦U2A输入端用于接收PWM输入信号，光耦U2A的输出端与MOSFET驱动单元中的电平转换电路U3A的输入端连接；所述光耦U2B的输入端与所述控制单元中的或门芯片OR输出端连接，所述光耦U2B的输出端与MOSFET驱动单元中的电平转换电路U3B的输入端连接；所述光耦U2C的输入端与所述控制单元中的或非门芯片NOR输出端连接，所述光耦U2C的输出端与MOSFET驱动单元中的电平转换电路U3C的输入端连接；所述MOSFET驱动单元，用于接收经电气隔离后控制单元的逻辑信号，完成第一个MOSFET开关各阶段驱动电阻回路的切换；所述MOSFET的驱动单元中的电平转换电路U3A输入端与隔离单元中的光耦U2A输出端连接，电平转换电路U3A的输出端分别与二极管D1的正极连接、二极管D2的负极连接，二极管D1的负极、二极管D2的正极分别与驱动电阻R1、驱动电阻R2的一端相连，驱动电阻R1、驱动电阻R2的另一端均连接第一个MOSFET的栅极；所述MOSFET的驱动单元中的电平转换电路U3B的输入端与隔离单元中的光耦U2B输出端连接，电平转换电路U3B输出端与第二个MOSFET的栅极连接，第二个MOSFET的源级与高电平VDD连接，所述第二个MOSFET的漏级与二极管D3的正极连接，二极管D3的负极连接驱动电阻R3的一端，驱动电阻R3的另一端连接第一个MOSFET的栅极；所述电平转换电路U3C的输入端与隔离单元中的光耦U2C输出端连接，电平转换电路U3C的输出端与第三个MOSFET的栅极连接；所述第三个MOSFET的源级与地连接，第三个MOSFET的漏级与二极管D4的负极连接，二极管D4的正极连接驱动电阻R4的一端，驱动电阻R4的另一端连接第一个MOSFET的栅极。