用于高压半桥栅驱动电路的自举电路及驱动电路制造技术

一种用于高压半桥栅驱动电路的自举电路及驱动电路，自举电路包括两端分别连接于高压半桥栅驱动电路高侧浮动电源信号VB和高侧浮动地信号VS的自举电容，连接于高压半桥栅驱动电路高侧浮动电源信号VB的结型场效应管，连接于高压半桥栅驱动电路高侧浮动电源信号VB的自举电容一端与所述结型场效应管JFET的漏端连接，结型场效应管JFET的栅端与地相连，高压半桥栅驱动电路的低侧固定电源VCC从结型场效应管的源端输入。驱动电路包括高压半桥栅驱动电路且高压半桥栅驱动电路包括自举电容，其两端分别与高压半桥栅驱动电路高侧浮动电源信号VB和高侧浮动地信号VS连接，还包括如上所述的自举电路。本发明专利技术电源利用率高，电路简单。

Bootstrap circuit and driving circuit for high voltage half bridge gate drive circuit

A bootstrap circuit for driving circuit and high voltage half bridge drive circuit, bootstrap circuit includes two ends are respectively connected with the high voltage half bridge driver high side floating bootstrap capacitor VB power signal and high side floating signal VS, connected to the high voltage half bridge drive circuit node type high side floating supply signal VB FET, the bootstrap capacitor is connected with the drain junction field effect transistor JFET is connected to the high voltage half bridge drive circuit of high side floating supply signal VB, JFET JFET gate terminal is connected with the ground low side fixed power VCC high voltage half bridge drive circuit from the junction field the effect of tube source input. The driving circuit includes a high voltage half bridge gate drive circuit and a high voltage half bridge gate drive circuit including a bootstrap capacitor. The two ends are connected to the high side half bridge gate drive circuit, the high side floating power signal VB and the high side floating signal VS, and the bootstrap circuit as mentioned above. The invention has high power utilization rate and simple circuit.

【技术实现步骤摘要】
用于高压半桥栅驱动电路的自举电路及驱动电路
本专利技术涉及高压功率集成电路中的高压半桥栅驱动电路，是一种由结型场效应管构成的集成自举电路及驱动电路，属于半桥驱动

技术介绍
高压半桥驱动电路可用于各种领域，如电机驱动、电子镇流器、开关电源等领域中有着广泛的应用，它用来驱动两个以图腾柱形式连接的功率开关器件，使其交替导通。传统半桥驱动芯片的典型连接方式如图6所示，其中，VCC为低侧固定电源，HIN和LIN分别为高侧输入信号以及低侧输入信号，COM为地信号，VB为高侧浮动电源，HO和LO分别为高侧输出信号和低侧输出信号，VS为高侧浮动地。通常情况下为了提高电源的利用效率，半桥驱动芯片采用单电源供电，低侧直接使用直流电源VCC供电，而高侧则处于浮置状态通过外接自举电容供电，当半桥结构中的下管(低侧管)ML导通，上管(高侧管)MH关断时，高侧浮动电源信号VB电压随高侧浮动地信号VS电压下降而下降，当VB电压下降到VCC电压以下并且二者压差超过高压自举二极管DB的导通压降时，VCC通过自举二极管DB对自举电容CB进行充电；当上管开启，下管关断时，VB电压随VS电压上升而上升，VB电压远远超过VCC电压，自举二极管DB截止，自举电容CB为高侧电路供电。采用外接自举二极管DB的传统半桥驱动电路存在着明显的缺点：外置的分立器件自举二极管DB会增加电路额外的成本，并且会增大系统的复杂度；高压自举二极管具有较高的导通压降，最终影响电容CB上的充电电压，并且二极管耐压越高导通压降越大；自举二极管DB的反向恢复电流会引起自举电容的漏电。
技术实现思路
技术问题：针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种能够提高自举电容充电效率并能有效防止自举电容漏电的用于高压半桥栅驱动电路的自举电路及驱动电路。技术方案：本专利技术所述的一种用于高压半桥栅驱动电路的自举电路，包括：两端分别连接于高压半桥栅驱动电路高侧浮动电源信号VB和高侧浮动地信号VS的自举电容，还包括：连接于高压半桥栅驱动电路高侧浮动电源信号VB的结型场效应管，并且，连接于高压半桥栅驱动电路高侧浮动电源信号VB的自举电容一端与所述结型场效应管JFET的漏端连接，结型场效应管JFET的栅端与地相连，所述高压半桥栅驱动电路的低侧固定电源VCC从结型场效应管的源端输入。本专利技术所述的一种包含所述用于高压半桥栅驱动电路的自举电路的驱动电路，包括：高压半桥栅驱动电路且所述高压半桥栅驱动电路包括自举电容，自举电容的两端分别与高压半桥栅驱动电路高侧浮动电源信号VB和高侧浮动地信号VS连接，所述驱动电路还包括自举电路，所述自举电路包括：连接于高压半桥栅驱动电路高侧浮动电源信号VB的结型场效应管及电连接于结型场效应管源端的自举隔离电路，且连接于高压半桥栅驱动电路高侧浮动电源信号VB的自举电容一端与所述结型场效应管的漏端连接，结型场效应管的源端与自举隔离电路的输出端连接，结型场效应管的栅端与地相连，自举隔离电路的输入端与高压半桥栅驱动电路的低侧固定电源VCC连接，所述自举隔离电路在高侧浮动地信号VS为低电平时正向导通并实现对自举电容的充电且随高侧浮动地信号VS上升而反向耐压，并且，自举隔离电路所承受的反向耐压大于结型场效应管的截止电压。有益效果：本专利技术利用结型场效应管实现对自举电容进行充电，具有充电效率高并能有效防止自举电容漏电的优点。本专利技术的由结型场效应管构成自举电路，其可以用作高压半桥驱动电路中的自举结构，当结型场效应管的源端为高电平(接近低侧固定电源VCC)且高侧浮动电源VS为低电平时，结型场效应管可以作为VCC对自举电容充电的电流通道，实现了自举充电功能。附图说明图1所示为本专利技术所述的高压半桥栅驱动电路的原理图。图2所示为本专利技术所述自举电路的第一实施例。图3所示为本专利技术所述自举电路的第二实施例。图4所示为本专利技术所述自举电路的第三实施例。图5所示为本专利技术所述自举电路的第四实施例。图6所示为传统结构的高压半桥栅驱动电路的典型连接方式。图7所示为本专利技术结构的高压半桥栅驱动电路的电路框图。图8所示为本专利技术的高压半桥栅驱动电路的电路图。具体实施方式下面结合图1，图2，图4，图5，图7，对本专利技术的具体实施方式做详细说明：实施例1：参照图7，一种用于高压半桥栅驱动电路的自举电路，包括：两端分别连接于高压半桥栅驱动电路高侧浮动电源信号VB和高侧浮动地信号VS的自举电容，还包括：连接于高压半桥栅驱动电路高侧浮动电源信号VB的结型场效应管，并且，连接于高压半桥栅驱动电路高侧浮动电源信号VB的自举电容一端与所述结型场效应管JFET的漏端连接，结型场效应管JFET的栅端与地相连，所述高压半桥栅驱动电路的低侧固定电源VCC从结型场效应管的源端输入。参照图1，所述自举电路可以进一步包括电连接于结型场效应管源端的自举隔离电路，结型场效应管的源端与自举隔离电路的输出端连接，自举隔离电路的输入端与高压半桥栅驱动电路的低侧固定电源VCC连接，所述自举隔离电路在高侧浮动地信号VS为低电平时正向导通并实现对自举电容的充电且随高侧浮动地信号VS上升而反向耐压，并且，自举隔离电路所承受的反向耐压大于结型场效应管的截止电压。实施例2本实施例是自举隔离电路的一个实施例，即：所述自举隔离电路包括功率器件，所述功率器件的正向导通端为自举隔离电路的输入端，所述功率器件的阻断耐压端为自举隔离电路的输出端，并且，所述功率器件在高侧浮动地信号VS为低电平时正向导通并实现对自举电容的充电且随高侧浮动地信号VS上升而反向耐压，功率器件所承受的反向耐压大于结型场效应管的截止电压。本实施例的自举隔离电路可以采用以下任意一种更为具体的实施方式：(1)参照图2，图2中301所示是自举隔离电路的第一个实施例，所述自举隔离电路包括功率器件，所述功率器件为P型场效应管，P型场效应管的漏极作为自举隔离电路的输入端与高压半桥栅驱动电路的低侧固定电源VCC连接，P型场效应管的源极作为自举隔离电路的输出端与结型场效应管的源端连接，P型场效应管的栅极连接有电阻和N型场效应管，所述电阻还与P型场效应管的源极连接；所述N型场效应管的漏极与P型场效应管的源极连接，N型场效应管的源极接地，N型场效应管的栅极作为自举隔离电路的控制信号输入端用于接收高压半桥栅驱动电路的低侧输出信号LIN并用于控制P型场效应管的开启或关断。(2)参照图4，图4中303所示是自举隔离电路的第二个实施例，所述自举隔离电路包括功率器件，所述功率器件为N型场效应管，所述N型场效应管的漏极作为自举隔离电路的输入端与高压半桥栅驱动电路的低侧固定电源VCC连接，N型场效应管的源极作为自举隔离电路的输出端与结型场效应管的源端连接，N型场效应管的栅极用于接收高压半桥栅驱动电路的低侧输出信号LIN并用于控制P型场效应管的开启或关断。参照图3，图3中302所示是自举隔离电路的第三个实施例，本实施例是在所述N型场效应管的栅极上连接有电荷泵，并且，所述电荷泵的一端作为高压半桥栅驱动电路的低侧输出信号LIN的输入端，电荷泵的另一端与所述N型场效应管的栅极连接。(3)参照图5，图5中304所示是自举隔离电路的第一个实施例，所述自举隔离电路包括功率器件，所述功率器件为二极管，所述二极管的阳极作为自举隔离电路的输入端与高压半本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于高压半桥栅驱动电路的自举电路，包括：两端分别连接于高压半桥栅驱动电路高侧浮动电源信号VB和高侧浮动地信号VS的自举电容，其特征在于，还包括：连接于高压半桥栅驱动电路高侧浮动电源信号VB的结型场效应管，并且，连接于高压半桥栅驱动电路高侧浮动电源信号VB的自举电容一端与所述结型场效应管JFET的漏端连接，结型场效应管JFET的栅端与地相连，所述高压半桥栅驱动电路的低侧固定电源VCC从结型场效应管的源端输入。

【技术特征摘要】
1.一种用于高压半桥栅驱动电路的自举电路，包括：两端分别连接于高压半桥栅驱动电路高侧浮动电源信号VB和高侧浮动地信号VS的自举电容，其特征在于，还包括：连接于高压半桥栅驱动电路高侧浮动电源信号VB的结型场效应管，并且，连接于高压半桥栅驱动电路高侧浮动电源信号VB的自举电容一端与所述结型场效应管JFET的漏端连接，结型场效应管JFET的栅端与地相连，所述高压半桥栅驱动电路的低侧固定电源VCC从结型场效应管的源端输入。2.根据权利要求1所述的用于高压半桥栅驱动电路的自举电路，其特征在于，所述自举电路包括连接于结型场效应管源端的自举隔离电路，结型场效应管的源端与自举隔离电路的输出端连接，自举隔离电路的输入端与高压半桥栅驱动电路的低侧固定电源VCC连接，所述自举隔离电路在高侧浮动地信号VS为低电平时正向导通并实现对自举电容的充电且随高侧浮动地信号VS上升而反向耐压，并且，自举隔离电路所承受的反向耐压大于结型场效应管的截止电压。3.根据权利要求2所述的用于高压半桥栅驱动电路的自举电路，其特征在于，所述自举隔离电路包括功率器件，所述功率器件的正向导通端为自举隔离电路的输入端，所述功率器件的阻断耐压端为自举隔离电路的输出端，并且，所述功率器件在高侧浮动地信号VS为低电平时正向导通并实现对自举电容的充电且随高侧浮动地信号VS上升而反向耐压，功率器件所承受的反向耐压大于结型场效应管的截止电压。4.根据权利要求3所述的用于高压半桥栅驱动电路的自举电路，其特征在于，所述功率器件为P型场效应管，P型场效应管的漏极作为自举隔离电路的输入端与高压半桥栅驱动电路的低侧固定电源VCC连接，P型场效应管的源极作为自举隔离电路的输出端与结型场效应管的源端连接，P型场效应管的栅极连接有电阻和N型场效应管，所述电阻还与P型场效应管的源极连接；所述N型场效应管的漏极与P型场效应管的源极连接，N型场效应管的源极接地，N型场效应管的栅极作为自举隔离电路的控制信号输入端用于接收高压半桥栅驱动电路的低侧输出信号LIN并用于控制P型场效应管的开启或关断。5.根据权利要求3所述的用于高压半桥栅驱动电路的自举电路，其特征在于，所述功率器件为N型场效应管，所述N型场效应管的漏极作为自举隔离电路的输入端与高压半桥栅驱动电路的低侧固定电源VCC连接，N...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝靖，陆扬扬，王浩，孙伟锋，陆生礼，时龙兴，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32