栅极驱动器制造技术

本实用新型专利技术提供一种栅极驱动器。本实用新型专利技术提供的栅极驱动器耦接电容器、第一开关及相位节点。该栅极驱动器包括比较器、时序控制电路以及开关电路。该比较器耦接该相位节点与一默认电压，且比较该默认电压与该相位节点的相位电压以产生比较信号。该开关电路耦接该时序控制电路、该电容器与该工作电压。该开关电路耦接该时序控制电路、该电容器与一工作电压，以根据该第一控制信号与该第二控制信号使得该工作电压通过开关电路对该电容器充电。本实用新型专利技术可避免电容器两端的电压易超过耐电压范围。

【技术实现步骤摘要】
栅极驱动器
本技术涉及一种栅极驱动技术，且尤其涉及一种栅极驱动器。
技术介绍
图1为现有的栅极驱动器的示意图。请参阅图1。为了能够精准地控制电容器C2 两端的电压不会超过一耐电压值，栅极驱动器100利用比较器110检测第一上电轨UR1与 第一下电轨LR1的电压值，并将检测结果传送至位准偏移电路120。一旦检测结果表示超 过或低于电压参考值REF的临界值范围时，位准偏移电路120将P型金属氧化物半导体（P type Metal Oxide Semiconductor，简称 PM0S)晶体管 130 关闭。 然而，栅极驱动器100在控制第一开关140与第二开关150的切换过程时，第 一开关140与第二开关150会有一段短暂时间都关闭。此短暂时间称为非交错时间 (non-interactive time)，约为2毫微秒（ns)。在非交错时间期间，电感电流IL会流经第 二开关150的寄生二极管（parasitic diode)，此时若工作电压VDD通过二极管132以及P 型金属氧化物半导体晶体管130而对电容器C2持续充电，可能导致电容器C2两端的电压 超过第一开关140所能承受的耐电压范围。换言之，在这么短的非交错时间期间内需完成 一连串程序（检测、判断、控制程序）是困难的。例如：在2毫微秒内，比较器110需要检测 第一上电轨UR1与第一下电轨LR1之间的电压值，并且位准偏移电路120根据检测结果决 定是否关闭PM0S晶体管130。因此，在实际电路设计有困难，且因电路设计复杂而增加成 本。
技术实现思路
本技术提供一种栅极驱动器，以解决现有技术中电容器两端的电压易超过耐 电压范围的问题。 本创作提供一种栅极驱动器，其耦接电容器、第一开关及相位节点。该栅极驱动 器包括比较器、时序控制电路及开关电路。该比较器耦接该相位节点与默认电压，且比较该 默认电压与该相位节点的相位电压，以产生比较信号。该时序控制电路耦接该比较器且接 收输入控制信号。该时序控制电路根据比较信号与输入控制信号进行时序控制，以产生第 一控制信号与第二控制信号。该开关电路耦接该时序控制电路、该电容器与工作电压，以根 据该第一控制信号与该第二控制信号使得该工作电压通过该开关电路对该电容器充电。 在本技术的一实施例中，该开关电路包括第一开关组件与第二开关组件。该 第一开关组件具有第一寄生二极管。该第二开关组件具有第二寄生二极管。该第一寄生二 极管的电流方向与该第二寄生二极管的电流方向相反。 在本技术的一实施例中，该默认电压为参考负电压。 在本技术的一实施例中，该输入控制信号为关联于该第一开关的驱动输入信 号。 在本技术的一实施例中，该栅极驱动器还耦接第二开关。该第一开关与该第 二开关之间具有相位节点，且该输入控制信号为关联于该第二开关的驱动输入信号。 在本技术的一实施例中，该输入控制信号为用于操作该第一开关的驱动信 号。 在本技术的一实施例中，该输入控制信号为用于操作该第二开关的驱动信 号。 本技术还提供另一种栅极驱动器，包括比较器、时序控制电路以及开关电路。 该比较器比较默认电压与该相位节点的相位电压以产生比较信号。该相位节点耦接该栅极 驱动器外部的至少一个III-V族晶体管的开关组件。该时序控制电路耦接该比较器，接收 比较信号，产生第一控制信号与第二控制信号。该开关电路耦接该时序控制电路，接收该第 一控制信号与该第二控制信号。 在本技术的一实施例中，该开关电路包括第一开关组件与第二开关组件。该 第一开关组件具有第一寄生二极管。该第二开关组件具有第二寄生二极管。该第一寄生二 极管的电流方向与该第二寄生二极管的电流方向相反。 在本技术的一实施例中，该默认电压为一参考负电压。 本技术的栅极驱动器包含比较器、时序控制电路以及开关电路。该时序控制 电路根据比较信号与输入控制信号进行时序控制，以产生第一控制信号与第二控制信号。 该开关电路根据该第一控制信号与该第二控制信号使得工作电压通过该开关电路对该电 容器充电。因此本技术能够通过控制电容器的充电路径来避免因电容器两端过大的电 压而损坏输出级内的开关。另一方面，相较于现有技术，本技术的栅极驱动器提供了一 种较为简单的电路设计；栅极驱动器配置在集成电路上时还可减少面积且降低成本。 为让本技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图 作详细说明如下。 【附图说明】 下面的附图是本技术的说明书的一部分，其示出了本技术的示例实施 例，附图是与说明书的描述一起用来说明本技术的原理。 图1为现有的栅极驱动器的示意图； 图2是本技术一实施例的栅极驱动器的电路图； 图3是本技术一实施例的栅极驱动器的波形图。 附图标记说明： 10 :第一驱动器电路； 12:比较器； 14:位准偏移电路； 16:预驱动电路； 18 :反相器； 20 :第二驱动器电路； 22 :比较器； 26:预驱动电路； 28 :反相器； 30:比较器； 35:时序控制电路； 40 :开关电路； 50 :输出级； 51 :第一开关； 52 :第二开关； 60 :负载； 100 :栅极驱动器； 110:比较器； 120:位准偏移电路； 130 :P型金属氧化物半导体晶体管； 132 :二极管； 140 :第一开关； 150 :第二开关； 200 :栅极驱动器； CB、C2:电容器； HI :驱动输入信号； IL:电感电流； LI :驱动输入信号； LG :驱动信号； LR1:第一下部轨； LR2 :第二下部轨； LX :相位节点； Ml :第一开关组件； M2 :第二开关组件； PHASE:相位电压； REF :电压参考值； SC :比较信号； T0、T1、T3、T4 :时间； Τ2:时间期间； UG :驱动信号； UR1 :第一上部轨； UR2 :第二上部轨； VC:参考负电压； VDD:工作电压； VG :第一控制信号； VG2 :第二控制信号； Vin:输入电压； Vout:输出电压。 【具体实施方式】 现在将详细参考本技术的实施例，并在附图中说明所述的实施例的实例。另 夕卜，在附图及实施方式中所使用的相同或类似标号的组件/构件是用来代表相同或类似部 分。 在下述各实施例中，当组件被指为连接或耦接至另一组件时，其可为直接连 接或耦接至另一组件，或可能存在介于其间的组件。术语电路可表示为至少一组件或多 个组件，或者主动和/或被动地耦接在一起的组件以提供合适功能。术语信号可表示为 至少一电流、电压、负载、温度、数据或其他信号。此外，应理解，贯穿本说明书以及附图所指 代的信号，其物理特性可以为电压或是电流。 图2是本技术一实施例的栅极驱动器的电路图。图3是本技术一实施例 的栅极驱动器的波形图。请合并参阅图2和图3。在本实施例中，栅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种栅极驱动器，耦接一电容器、一第一开关及一相位节点，其特征在于，所述栅极驱动器包括： 一比较器，耦接所述相位节点与一默认电压，且比较所述默认电压与所述相位节点的一相位电压，以产生一比较信号； 一时序控制电路，耦接所述比较器且接收一输入控制信号，所述时序控制电路根据所述比较信号与所述输入控制信号进行一时序控制，以产生一第一控制信号与一第二控制信号；以及 一开关电路，耦接所述时序控制电路、所述电容器与一工作电压，以根据所述第一控制信号与所述第二控制信号使得所述工作电压通过所述开关电路对所述电容器充电。

【技术特征摘要】
1. 一种栅极驱动器，耦接一电容器、一第一开关及一相位节点，其特征在于，所述栅极 驱动器包括： 一比较器，耦接所述相位节点与一默认电压，且比较所述默认电压与所述相位节点的 一相位电压，以产生一比较信号； 一时序控制电路，耦接所述比较器且接收一输入控制信号，所述时序控制电路根据所 述比较信号与所述输入控制信号进行一时序控制，以产生一第一控制信号与一第二控制信 号；以及 一开关电路，耦接所述时序控制电路、所述电容器与一工作电压，以根据所述第一控制 信号与所述第二控制信号使得所述工作电压通过所述开关电路对所述电容器充电。2. 根据权利要求1所述的栅极驱动器，其特征在于，所述开关电路包括一第一开关组 件与一第二开关组件，所述第一开关组件具有一第一寄生二极管，所述第二开关组件具有 一第二寄生二极管，所述第一寄生二极管的电流方向与所述第二寄生二极管的电流方向相 反。3. 根据权利要求1所述的栅极驱动器，其特征在于，所述默认电压为一参考负电压。4. 根据权利要求1所述的栅极驱动器，其特征在于，所述输入控制信号为关联于所述 第一开关的一驱动输入信号。5. 根据权利要求1所述的栅极驱动器，其特征在于，所述栅极驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈盈吉，
申请(专利权)人：力智电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：中国台湾;71