本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種分立MOSFET構(gòu)成的半橋驅(qū)動電路，包括半橋驅(qū)動電路、功率半橋電路和自舉電容充電電路。半橋驅(qū)動電路連接在母線電壓和功率地之間，輸入控制端連接到微處理器的PWM輸出引腳，驅(qū)動電路的上、下半橋驅(qū)動信號輸出端、以及各自接地端與功率半橋電路相連；驅(qū)動電路使用單一的MOSFET作為有源器件，上、下半橋驅(qū)動均僅使用三個MOSFET管，比傳統(tǒng)三極管驅(qū)動電路輸出電流大，易于模塊集成，與使用驅(qū)動芯片的方案相比具有成本優(yōu)勢；自舉電容充電電路同時與上半橋驅(qū)動電源端和上半橋驅(qū)動浮動地端相連，且自舉電容充電電路與驅(qū)動電路共用低壓電源輸入。本實(shí)用新型專利技術(shù)具體有緊湊的結(jié)構(gòu)，驅(qū)動速度快，易于集成，適于各種功率半橋電路的驅(qū)動。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種分立MOSFET構(gòu)成的半橋驅(qū)動電路
本技術(shù)涉及半橋驅(qū)動電路，特別涉及一種分立MOSFET構(gòu)成的半橋驅(qū)動電路。
技術(shù)介紹
功率場效應(yīng)晶體管（MOSFET）作為大功率開關(guān)及高速開關(guān)器件，在電力電子技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用，特別是電機(jī)控制領(lǐng)域。在電機(jī)驅(qū)動應(yīng)用中，功率MOSFET管以半橋電路形式出現(xiàn)，分為上、下半橋。其中上半橋功率管漏極接母線電源，源極與下半橋的漏極相連，下半橋的源極接功率地，上下半橋功率管的公共端作為半橋的輸出端。功率管的開關(guān)由其柵極與源極間的電壓確定，而開關(guān)動作在邏輯上由微控制器輸出的脈寬調(diào)制（PWM）信號確定。柵源極的電壓本質(zhì)上有柵極電容的電荷確定，隨著柵極電容的充放電，其柵源極的電壓產(chǎn)生變化，從而功率管導(dǎo)通或截止。柵極電容瞬間的充放電電流較大，一般微控制器的PWM信號不足以直接驅(qū)動功率管，需要考慮設(shè)計(jì)專門的半橋驅(qū)動電路，驅(qū)動電路本質(zhì)上也是一種功率電路。電機(jī)控制器中，常利用三個半橋電路為電機(jī)的三個相提供驅(qū)動電流。已有方案中，半橋驅(qū)動電路可選用集成的驅(qū)動芯片或是利用分立電子元件搭建。采用分立電子元件的電路又有采用三極管的驅(qū)動電路和采用三極管和MOSFET的混合驅(qū)動電路。圖1是一種采用集成的半橋驅(qū)動芯片完成的半橋驅(qū)動電路，芯片完成半橋上、下功率管的分別驅(qū)動，并利用外圍二極管和電容組成自舉電路完成半橋浮動地的處理。這種方案圍繞著驅(qū)動芯片完成，電路簡潔，但因驅(qū)動芯片的價格高成本相對較高。圖2是為了降低成本，采用純?nèi)龢O管搭建的驅(qū)動電路其包括半橋電路1、驅(qū)動電路2和自舉電容充電電路3。驅(qū)動電路2的信號輸入端（U+、U-）連接到單片機(jī)PWM控制接口，驅(qū)動電路...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種分立MOSFET構(gòu)成的半橋驅(qū)動電路，包括驅(qū)動電路及其連接驅(qū)動的功率半橋電路；所述功率半橋電路包括上半橋和下半橋，依次串聯(lián)在母線電壓和功率地之間；所述驅(qū)動電路包括上半橋驅(qū)動和下半橋驅(qū)動，上半橋驅(qū)動和下半橋驅(qū)動的控制信號輸入端分別連接到單片機(jī)的PWM輸出管腳、驅(qū)動信號輸出端分別連接上半橋和下半橋的控制端，其特征在于：所述上半橋驅(qū)動包括P型MOSFET Q1和N型MOSFET Q2、Q4；其中Q1的源極連接低壓電源輸入端，Q1的漏極通過電阻R1連接上半橋驅(qū)動信號輸出端，Q1的柵極通過并聯(lián)的電阻R3、電容C3連接Q4的漏極，Q1的柵極與源極之間還連接有并聯(lián)的電阻R2、穩(wěn)壓管D2；其中Q4的柵極通過并聯(lián)的電阻R7、電容C4連接單片機(jī)的PWM輸出管腳，Q4的源極連接功率半橋電路的上半橋與下半橋之間的公共端，Q4的漏極連接到Q2的柵極驅(qū)動模塊；所述Q2源極和漏極分別連接Q4的源極和上半橋驅(qū)動信號輸出端。 【技術(shù)特征摘要】
1.一種分立MOSFET構(gòu)成的半橋驅(qū)動電路，包括驅(qū)動電路及其連接驅(qū)動的功率半橋電路；所述功率半橋電路包括上半橋和下半橋，依次串聯(lián)在母線電壓和功率地之間；所述驅(qū)動電路包括上半橋驅(qū)動和下半橋驅(qū)動，上半橋驅(qū)動和下半橋驅(qū)動的控制信號輸入端分別連接到單片機(jī)的PWM輸出管腳、驅(qū)動信號輸出端分別連接上半橋和下半橋的控制端，其特征在于：所述上半橋驅(qū)動包括P型MOSFETQ1和N型MOSFETQ2、Q4；其中Q1的源極連接低壓電源輸入端，Q1的漏極通過電阻R1連接上半橋驅(qū)動信號輸出端，Q1的柵極通過并聯(lián)的電阻R3、電容C3連接Q4的漏極，Q1的柵極與源極之間還連接有并聯(lián)的電阻R2、穩(wěn)壓管D2；其中Q4的柵極通過并聯(lián)的電阻R7、電容C4連接單片機(jī)的PWM輸出管腳，Q4的源極連接功率半橋電路的上半橋與下半橋之間的公共端，Q4的漏極連接到Q2的柵極驅(qū)動模塊；所述Q2源極和漏極分別連接Q4的源極和上半橋驅(qū)動信號輸出端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分立MOSFET構(gòu)成的半橋驅(qū)動電路，其特征在于：所述Q2的柵極驅(qū)動模塊包括互相并聯(lián)的電阻R5、二極管D3和電容C2，以及連接在Q2的柵極與源極之間的穩(wěn)壓管D4。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分立MOSFET構(gòu)成的半橋驅(qū)動電路，其特征在于：還包括自舉電容充電電路，所述自舉電容充電電路包括二極管D1和電解電容C1，所述二極管D1串聯(lián)在低壓電源輸入端的母線上，電解電容C1的正極和負(fù)極分別連接二極管D1的陰極和...
|
