一種寬占空比的mosfet隔離驅動電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種MOSFET隔離驅動電路，尤其涉及一種寬占空比的MOSFET隔離驅動電路。
【背景技術】
[0002]MOSFET隔離驅動電路廣泛地應用電源系統中，隔離驅動的性能好壞直接影響電源輸出的品質，對于MOSFET的隔離驅動電路，目前，主要采用的有光耦隔離和磁耦隔離的方式，由于光耦只能實現信號的傳輸，需要在隔離副邊增加一個輔助源電路，隔離驅動電路相對較為復雜，而傳統的磁耦隔離驅動在占空比突變時，存在低電平上揚問題，從而導致MOSFET誤觸發，嚴重影響電源的性能指標，甚至導致功率MOSFET燒毀，隨著電源技術的發展，開關電源的輸入范圍、帶載能力的提高，負載切換或者輸入電壓跳變時，占空比會出現瞬變，傳統磁耦隔離驅動將不能正常工作，因此，開發一種可靠隔離驅動電路十分必要。

【發明內容】

[0003]為了解決現有技術中的問題，本發明提出了一種寬占空比的MOSFET隔離驅動電路，其目的是提高隔離驅動的可靠性，及在占空比突變時，隔離輸出的低電平無上揚現象。
[0004]本發明通過以下技術方案實現:
[0005]—種寬占空比的MOSFET隔離驅動電路，包括第一邊沿捕獲電路、第二邊沿捕獲電路、第一驅動電路、第二驅動電路、變壓器和PWM副邊輸出電路；PWM信號經由第三非門連接第一邊沿捕獲電路，第一邊沿捕獲電路連接驅動電路，第一驅動電路的輸出端連接變壓器原邊的一端；所述PWM信號連接第二邊沿捕獲電路，第二邊沿捕獲電路連接驅動電路，第二驅動電路的輸出端連接變壓器原邊的另一端；捕獲到的信號經過所述驅動電路后形成帶功率的脈沖信號驅動變壓器，以實現在傳遞脈沖沿信號的同時將驅動能量傳輸到所述副邊輸出電路；所述副邊輸出電路的輸出為還原后的PWM信號，用于驅動MOSFET管。
[0006]作為本發明的進一步改進，所述邊沿捕獲電路為RC微分電路，微分電路的輸入接電容c的一端，微分電路的輸出接電容C的另一端，電阻R的一端接微分電路的輸出，電阻R的另一端接地。
[0007]作為本發明的進一步改進，所述變壓器的副邊為N個PWM副邊輸出電路，可同時輸出N路MOSFET驅動信號，實現N個MOSFET的隔離驅動。
[0008]作為本發明的進一步改進，所述MOSFET隔離驅動電路還包括脈寬拓展電路，所述脈寬拓展電路包括第一非門、第一二極管D1、第二非門、電阻&、電容Q;其中，PMW信號經由第一非門與第一二極管Di的負極相連，第一二極管D i的正極與第二非門U1B相連，第二非門的輸出即為脈寬拓展電路的輸出；電阻札的一端連接電壓V (^，札的另一端與第一二極管D:的正極相連；電容C:的一端接地，C:的另一端與第一二極管D:的正極相連。
[0009]作為本發明的進一步改進，所述副邊輸出電路包括第一開關管Q1、第二開關管Q2;(^的源極接變壓器副邊的一端，Q:的柵極接變壓器副邊的另一端，Q:的漏極接Q 2的柵極，Q 2的源極接仏的柵極，Q:的漏極和Q 2的漏極作為副邊輸出電路的輸出端。
[0010]作為本發明的進一步改進，在所述脈寬拓展電路與第二邊沿捕獲電路之間還有第三非門。
[0011]作為本發明的進一步改進，所述MOSFET在PWM信號的上升沿打開，下降沿關斷。
[0012]本發明的有益效果是:本發明的寬占空比的MOSFET隔離驅動電路，通過對PWM信號的上升沿和下降沿分別捕獲后形成邊沿脈沖信號，輸入到變壓器的原邊，在變壓器副邊對輸出的脈沖經過整形后最終復原成有正負電壓輸出的PWM驅動波形，實現對MOSFET的驅動。由于是在PWM的邊沿時候瞬間傳遞信號和能量，本發明的隔離輸出寬占空比范圍寬，可達0?99.5% ;由于原邊的脈沖產生方式與傳統的電容-變壓器組合驅動方式不同，不存在自激頻率問題，在輸入占空比突變時，輸出能正確跟隨，無低電平上揚現象，不會導致開關管短時直通，發生燒毀。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明的MOSFET隔離驅動電路的系統結構圖；
[0014]圖2是本發明的第一實施例的電路圖；
[0015]圖3是本發明的第二實施例的電路圖；
[0016]圖4是本發明的電路中各點的信號波形圖。
【具體實施方式】
[0017]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0018]本發明的寬占空比的MOSFET隔離驅動電路的系統結構圖如附圖1所示，所述隔離驅動電路主要由邊沿捕獲電路、驅動電路、變壓器、PWM副邊輸出電路等組成。其中，脈寬拓展電路是可選的，其作用為……。第一邊沿捕獲電路、第一驅動電路構成了第一支路，第一邊沿捕獲電路對PWM信號上升沿進行捕獲。第二邊沿捕獲電路、第二驅動電路構成了第二支路，第二邊沿捕獲電路對PWM信號下降沿進行捕獲。捕獲到的信號經過驅動芯片后形成帶功率的脈沖信號驅動變壓器，可實現在傳遞脈沖沿信號的同時將驅動能量傳輸到PWM副邊輸出電路，由于副邊輸出電路的開關管的柵極-源極的電容存在，變壓器副邊的脈沖經過整形后復原成PWM信號對MOSFET進行開關控制，MOSFET在PWM信號的上升沿打開，下降沿關斷。
[0019]附圖2是本發明的MOSFET隔離驅動電路的第一實施例，包括脈寬拓展電路、第一邊沿捕獲電路、第二邊沿捕獲電路、第一驅動電路、第二驅動電路、變壓器和PWM副邊輸出電路。所述副邊輸出電路的輸出用于驅動MOSFET管。PWM信號輸入到脈寬拓展電路，脈寬拓展電路的輸出經過第三非門U1C后得到一反相信號；所述反相信號經由第四非門U1D連接第一邊沿捕獲電路，第一邊沿捕獲電路捕獲PWM信號的上升沿，第一邊沿捕獲電路連接驅動電路，第一驅動電路的輸出端連接變壓器原邊的一端；所述反相信號連接第二邊沿捕獲電路，第二邊沿捕獲電路捕獲PWM信號的下降沿，第二邊沿捕獲電路連接