一种多个mosfet并联的隔离驱动电路
技术领域
1.本发明属于电力电子技术领域，尤其涉及一种mosfet并联隔离驱动电路。
背景技术：2.基于mosfet应用的电力电子电路，采用低电压信号控制高压大电流信号、用弱电信号控制强电信号。
3.现有驱动电路驱动单个mosfet时，可以正常工作，如图1所示，驱动电路经过驱动电阻r1控制mosfet q1的开通和关闭。驱动电路和q1的源极在a点单点接地。驱动电流ig1的回流路径如图所示，电流经过r1和q1的源极，由a点回到驱动单元电路。流经q1的功率电流id1，从a点回到功率回路。驱动电流ig1和功率电流id1从各自回路返回，在地回路上没有产生压差，对地参考点一致。
4.现有驱动电路驱动并联的多个mosfet时，如果存在大的线路阻抗时，会影响mosfet q2的开通的问题。如图2所示，mosfet q1和q2并联使用，驱动电阻分别是r1和r2。流经q1的功率电流为id1，从a点回到功率回路，流经q2的功率电流为id2，从b点经过a点回到功率回路。由于a、b之间非理想接地，存在线路阻抗为rs。q1的驱动电流ig1回流路径如图2所示，电流经过r1和q1的源极，由a点回到驱动电路。q2的驱动电流ig2的回流路径如图所示，电流经过r2和q2的源极，由b点，经过a点回到驱动电路。
5.由于q2的功率电流id2电流较大，会在rs上产生电压us。这个电压会影响到q2的驱动电平vgs2。严重时甚至影响q2的开通、关断。同时，id2属于大功率脉动电流，在rs上会产生瞬态尖峰，造成q2的栅极失效。
技术实现要素：6.本发明为解决现有技术存在的问题，提出一种mosfet并联隔离驱动电路，目的在于解决驱动电路驱动多个mosfet时，因非理想接地存在线路阻抗，导致影响mosfet的开通和关断，甚至造成栅极失效的问题。
7.本发明为解决其技术问题，提出以下技术方案。
8.一种多个mosfet并联的隔离驱动电路，其特点是：包括驱动变压器t1，mosfet q1、mosfet q2，所述变压器t1将驱动地和功率地分开、通过电流互感的方式将驱动电路和功率回路独立开来，提升了抗干扰的能力。
9.进一步地，所述多个mos并联的隔离驱动电路，包括电容c1、驱动变压器t1，通过电容c1和驱动变压器t1，在t1原边绕组上产生正负半周的驱动信号；驱动变压器的两个副边绕组，分别通过驱动电阻r1、r2接到mosfet q1和q2的源极和栅极，所述通过电流互感的方式将驱动电路和功率回路独立开来，即通过电流互感的方式将驱动电流ig1和ig2的回路和功率电流id1和id2回路独立开来。
10.进一步地，所述通过电流互感的方式将驱动电流ig1和ig2的回路和功率电流id1和id2回路独立开来，具体为：虽然q1的接地点a和q2的接地点b依然存在阻抗rs，功率电流
id2仍旧在rs上产生压降us，由于驱动电路和功率回路各自独立，q1和q2的驱动电平没有受到q1和q2功率电路影响，提升了并联mos的驱动抗干扰的能力。
11.本发明的优点效果
12.1、本发明通过改变元件之间的相对位置关系，取得了预料不到的效果：通过变压器t1将功率地和驱动地隔离，改变了驱动电流ig1、ig2和功率电流id1、id2的位置关系：由共用一个回路变为两个独立的回路：由共用一个地变为二个独立的地，通过以上这二个关系的改变，提升了抗干扰的能力。
13.2、本发明驱动简单，可以在单驱动的情况下控制多路输出；电源一致性好，电磁干扰小，容易满足安规隔离要求；方便在大功率拓展和多路输出场合下应用。
附图说明
14.图1现有技术—单个mosfet驱动电路；
15.图2现有技术—多个mosfet驱动电路；
16.图3本专利技术——多个mosfet并联驱动电路。
具体实施方式
17.本发明设计原理
18.1、将“驱动地”和“功率地”隔离的设计原理。由于驱动电流ig1和i g2有了自己独立的感生电源，电流从哪里来又回到哪里去、从感生电源来又回到感生电源去，所以驱动地被独立出来。而原有的功率回路由于和驱动电路分开，功率回路里面只剩下功率电流id1、id2，所以功率地也被独立出来。
19.2、改进后和改进前相比。改进前如图2所示，改进后如图3所示。改进前，由于ig2和id2共用一个回路，同时id2是脉动强电流，该强电流id2经过导线时产生了压降us，当ig2和id2共用的回路中，由于us的分压存在，mosfet q2的栅源驱动电平由原始的vgs2减小到(vgs2-us)。q2驱动电压的降低，根源在于ig2和id2共用一个回路。改进以后，虽然id2的强电流还会产生电路阻抗rs，但由于ig2和id2已经分为两个独立的回路，ig2不再流经rs，q2栅极和源极的电压vgs和id2无关。所以尽管电路阻抗rs仍然存在，但是对q2栅极和源极的电压并没有影响。由此，改进以后mos并联电路的抗干扰能力增强了。
20.基于以上发明原理，本发明设计了一种多个mos并联隔离驱动电路，其特点是：包括驱动电路、变压器t1，mosfet q1、mosfet q2，所述变压器t1将驱动地和功率地分开、通过电流互感的方式将驱动电路和功率回路独立开来，提升了抗干扰的能力。
21.所述多个mosfet并联的电力电子驱动电路，包括电容c1、驱动变压器t1，通过电容c1和驱动变压器t1，在t1原边绕组上产生正负半周的驱动信号；驱动变压器的两个副边绕组，分别通过驱动电阻r1、r2接到mosfet q1和mosfet q2的源极和栅极，所述通过电流互感的方式将驱动电路和功率回路隔离开来，即通过电流互感的方式将驱动电流ig1和ig2的回路和功率电流id1和id2回路独立开来。
22.补充说明
23.1.图3是总电路的截取部分，总电源没有被截取在内。总电源通过辅助电路的变换，一方面给图3的驱动电路供电，一方面给图3的主功率电路供电。
24.2.变压器的作用在于通过感生电流使得ig2和id2有了自己独立的感生电源,由两个独立感生电源产生两个“独立的驱动地”，由此将驱动地从“共用地gnd”中分离出来，原来的“共用地gnd”由于已经把驱动地分离出去，就只剩下作为功率电流id1、id2的“功率地”25.所述通过电流互感的方式将驱动电流ig1和ig2的回路和功率电流id1和id2回路独立开来，具体为：虽然q1的接地点a和q2的接地点b依然存在阻抗rs，功率电流id2仍旧在rs上产生压降us，由于驱动电路和功率回路各自独立，q1和q2的驱动电平没有受到q1和q2功率电路影响，提升了并联mos的驱动抗干扰的能力。
26.本发明提供了两个mosfet并联的实现方式，对于两个以上的mosfet并联，可以通过增加t1的副边绕组数量来实现同样功能。其实现原理相同，也属于本发明的范围之内。
27.需要强调的是，上述具体实施例仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对上述实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
技术特征：1.一种多个mosfet并联的隔离驱动电路，其特点是：包括驱动变压器t1，mosfet q1、mosfet q2，所述变压器t1将驱动地和功率地分开、通过电流互感的方式将驱动电路和功率回路独立开来，提升了抗干扰的能力。2.根据权利要求1所述一种多个mosfet并联的隔离驱动电路，其特征在于：所述多个mos并联的隔离驱动电路，包括电容c1、驱动变压器t1，通过电容c1和驱动变压器t1，在t1原边绕组上产生正负半周的驱动信号；驱动变压器的两个副边绕组，分别通过驱动电阻r1、r2接到mosfet q1和q2的源极和栅极，所述通过电流互感的方式将驱动电路和功率回路独立开来，即通过电流互感的方式将驱动电流ig1和ig2的回路和功率电流id1和id2回路独立开来。3.根据权利要求2所述一种多个mosfet并联的隔离驱动电路，其特征在于：所述通过电流互感的方式将驱动电流ig1和ig2的回路和功率电流id1和id2回路独立开来，具体为：虽然q1的接地点a和q2的接地点b依然存在阻抗rs，功率电流id2仍旧在rs上产生压降us，由于驱动电路和功率回路各自独立，q1和q2的驱动电平没有受到q1和q2功率电路影响，提升了并联mos的驱动抗干扰的能力。
技术总结本发明一种多个MOSFET并联的隔离驱动电路，特点是：包括驱动变压器T1，MOSFET Q1、MOSFET Q2，所述变压器T1将驱动地和功率地分开、通过电流互感的方式将驱动电路和功率回路独立开来，提升了抗干扰的能力。所述多个MOS并联的隔离驱动电路，包括电容C1、驱动变压器T1，通过电容C1和驱动变压器T1，在T1原边绕组上产生正负半周的驱动信号；驱动变压器的两个副边绕组，分别通过驱动电阻R1、R2接到MOSFET Q1和Q2的源极和栅极，所述通过电流互感的方式将驱动电路和功率回路独立开来，即通过电流互感的方式将驱动电流Ig1和Ig2的回路和功率电流Id1和Id2回路独立开来。本发明驱动简单，电源一致性好，电磁干扰小，容易满足安规隔离要求；方便在大功率拓展和多路输出场合下应用。在大功率拓展和多路输出场合下应用。在大功率拓展和多路输出场合下应用。
技术研发人员：徐鹏华 吴文江 徐鑫 黎逸娟
受保护的技术使用者：深圳陆巡科技有限公司
技术研发日：2022.07.15
技术公布日：2022/11/1
