一种开关管驱动电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种开关管驱动电路，所述驱动电路有两种电路结构，第一种驱动电路接收表征开关管漏极电压的采样信号，根据所述采样信号可得到漏极电压信号变化率，所述漏极电压信号变化率控制所述开关管驱动电流；第二种驱动电路接收表征开关管漏极电压或栅极电压的采样信号，将所述采样信号达到所述参考信号的时间与阈值时间进行比较，从而调节开关管驱动电流。本实用新型专利技术所述的开关管驱动电路可以调节漏极电压或栅极电压信号变化率，调节精度高。

A type of switch tube drive circuit

The utility model discloses a switch tube drive circuit. The driving circuit has two circuit structures. The first drive circuit receives the sampling signal of the drain voltage of the switch tube, and the change rate of the leakage voltage signal can be obtained according to the sampled signal. The change rate of the leakage voltage signal is controlled by the switch tube driving current. The second driving circuits receive the sampling signal that characterizing the switch tube leakage voltage or the gate voltage, and compares the time of the sampled signal to the reference time and the threshold time, thereby regulating the driving current of the switch tube. The switch tube driving circuit of the utility model can adjust the change rate of drain voltage or grid voltage signal, and has high adjustment precision.

【技术实现步骤摘要】
一种开关管驱动电路
本技术涉及一种电力电子
，特别涉及一种开关管驱动电路。
技术介绍
在开关电源中，开关管的栅极驱动速度影响开关电源的工作性能。如果开关管驱动速度太快(即驱动电流过大)，开关管容易产生EMI干扰问题；如果开关管驱动速度太慢(即驱动电流过小)，会使得开关管开关速度变慢，开关延迟变大，从而增加开关损耗。图1示意了现有技术一种开关管驱动电路，包括开关管M和电阻R，电阻R与开关管M栅极相连，输入驱动信号DRV经电阻R控制开关管M通断。通过调整电阻R的大小来调整开关管M开通关断速度。若电阻R较小，电路EMI特性较差；若电阻R较大，开关速度较慢，开关损耗较大。现有技术很难通过调整电阻R使开关管在电磁干扰和开关损耗之间达到最优平衡，且通过调整电阻R来调节开关管开关速度的方式灵活性和精确性较差。为减小开关管开关损耗和降低开关管EMI干扰，需要对开关管的栅极驱动电路进行优化设计，使开关管可以达到合适的开关速度。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的是提供一种开关管驱动电路，用于解决现有技术存在EMI干扰大、开关损耗大的技术问题。为实现上述目的，本技术提供了一种开关管驱动电路：接收表征开关管漏极电压的采样信号，根据所述采样信号得到漏极电压信号变化率，所述漏极电压信号变化率控制所述开关管驱动电流。可选的，所述的驱动电路包括微分电路和电流产生电路，所述微分电路输出第一电压信号，所述第一电压信号表征漏极电压信号变化率；所述电流产生电路输入第一电压信号，输出第一电流信号，所述第一电流信号控制所述开关管驱动电流。可选的，所述驱动电路还包括电流产生单元，所述电流产生单元与所述第一电流信号的差值作为开关管驱动电流。可选的，所述微分电路包括第一电容和第一电阻，所述第一电容和第一电阻串联，其节点处电压为第一电压；所述电流产生电路包括运算放大器、第二电阻和电流镜，所述运算放大器第一输入端接收所述第一电压信号，其第二输入端连接所述辅助开关管第二端和所述第二电阻，所述运算放大器输出端连接所述辅助开关管的控制端，所述辅助开关管第一端连接所述电流镜输入端，所述电流镜输出端连接所述电流产生单元，所述电流镜输出第一电流信号，所述电流镜输出端与所述电流产生单元的公共端与所述开关管的控制端连接。本技术还提供另一种开关管驱动电路，包括：接收表征开关管漏极电压或栅极电压的采样信号，将所述采样信号达到所述参考信号的时间与阈值时间进行比较，从而调节开关管驱动电流信号；所述参考信号在调节开关管关断驱动电流时为第一参考信号，在调节开关管开通驱动电流时为第二参考信号。可选的，所述驱动电路接收所述采样信号和开关管的PWM信号，调节开关管关断驱动电流时，所述驱动电路在所述PWM信号的下降沿延时一段时间时，判断所述采样信号是否达到第一参考信号；调节开关管开通驱动电流时，所述驱动电路在所述PWM信号的上升沿延时一段时间时，判断所述采样信号是否达到第二参考信号；若所述采样信号未达到相应的参考信号，则控制开关管驱动电流变大，若所述采样信号达到相应的参考信号，则控制开关管驱动电流变小。可选的，所述驱动电路包括比较器和延时电路，所述比较器一端输入所述采样信号，另一端输入第一参考信号或第二参考信号，所述比较器输出比较信号；所述延时电路接收开关管的PWM信号，输出所述PWM信号的下降沿或上升沿延时信号。可选的，所述驱动电路还包括逻辑电路，所述逻辑电路接收所述比较信号和所述延时信号，输出控制信号，根据所述的控制信号来调节所述开关管的驱动电流。可选的，所述驱动电路还包括电流调节电路，所述驱动电路还包括电流调节电路，所述电流调节电路包括多个并联的驱动单元，所述驱动单元为一个开关管或一个电流源与一个开关串联的电路或一个电阻与一个开关管串联的电路。与现有技术相比，本技术的技术方案具有以下优点：本技术驱动电路有两种电路结构，第一种驱动电路接收表征开关管漏极电压的采样信号，根据所述采样信号可得到漏极电压信号变化率，所述漏极电压信号变化率控制所述开关管驱动电流；第二种驱动电路接收表征开关管漏极电压或栅极电压的采样信号，将所述采样信号达到所述参考信号的时间与阈值时间进行比较，从而调节开关管驱动电流。本技术可以动态调整开关管开关速度，既能够降低开关管EMI干扰，又能够减少开关管的开关损耗。附图说明图1为现有技术开关管驱动电路示意图；图2为本技术驱动电路示意图；图3为开关管工作波形图；图4为本技术第一种驱动电路控制框图；图5为本技术第一种驱动电路示意图；图6为本技术第二种驱动电路示意图；图7为本技术第一种电流调节电路示意图；图8为本技术第二种电流调节电路示意图；图9为本技术第三种电流调节电路示意图；图10为本技术开关管驱动调节波形示意图；具体实施方式以下结合附图对本技术的优选实施例进行详细描述，但本技术并不仅仅限于这些实施例。本技术涵盖任何在本技术的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本技术有彻底的了解，在以下本技术优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本技术。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本技术。需说明的是，附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。如图2所示，示意了本技术驱动电路图，所述驱动电路接收表征开关管M漏极电压或栅极电压的采样信号VD或VG，输出控制开关管M开关速度的驱动电流iG信号。所述驱动电路有两种电路结构，第一种驱动电路接收表征开关管漏极电压的采样信号，根据所述采样信号可得到漏极电压信号变化率，所述漏极电压信号变化率控制所述开关管驱动电流；第二种驱动电路接收表征开关管漏极电压或栅极电压的采样信号.将所述采样信号达到所述参考信号的时间与阈值时间进行比较，从而调节开关管驱动电流。如图3所示，示意了开关管工作波形图，开关管从开通到关断过程中，VG为开关管栅极采样电压信号，VD为开关管漏极采样电压信号，Vth为开关管密勒平台电压，PWM为开关管M的脉宽调制信号。开关管开通阶段，栅极电压VG从零开始上升，当栅极电压VG上升到阈值平台电压Vth时，开关管导通，漏极电压VD开始下降，当VD下降到零时，栅极电压VG继续上升到驱动电压，开关管完成导通过程。开关管关断阶段，栅极电压VG从驱动电压开始下降，当栅极电压VG下降到阈值平台电压Vth时，开关管关断，漏极电压VD开始上升，当VD上升到断态电压时，栅极电压VG继续下降到零，开关管完成关断过程。如图4所示，示意了本技术第一种驱动电路控制框图，表征漏极电压的采样信号VD通过微分电路后得到第一电压V1，所述第一电压V1通过电流产生电路得到第一电流i1，通过电流i0和第一电流i1的差值得到驱动电流iG。如图5所述，示意了本技术第一种驱动电路示意图，本技术驱动电路以调节开关管M关断速度为例进行说明，所述驱动电路包括微分电路、电流产生电路和电流产生单元，所述电流产生单元图中采用电流源I0，所述电流产生单元还可以为开关管或电阻。所述微分电路包括电容C和第一电阻R1，所述电流产生电路包括运算放大器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关管驱动电路：接收表征开关管漏极电压的采样信号，根据所述采样信号得到所述漏极电压信号变化率，所述漏极电压信号变化率控制所述开关管驱动电流；所述的驱动电路包括微分电路和电流产生电路，所述微分电路输出第一电压信号，所述第一电压信号表征漏极电压信号变化率；所述电流产生电路输入第一电压信号，输出第一电流信号，所述第一电流信号控制所述开关管驱动电流。

【技术特征摘要】
1.一种开关管驱动电路：接收表征开关管漏极电压的采样信号，根据所述采样信号得到所述漏极电压信号变化率，所述漏极电压信号变化率控制所述开关管驱动电流；所述的驱动电路包括微分电路和电流产生电路，所述微分电路输出第一电压信号，所述第一电压信号表征漏极电压信号变化率；所述电流产生电路输入第一电压信号，输出第一电流信号，所述第一电流信号控制所述开关管驱动电流。2.根据权利要求1所述的开关管驱动电路，其特征在于：所述驱动电路还包括电流产生单元，所述电流产生单元所产生电流与所述第一电流信号的差值作为开关管驱动电流。3.根据权利要求2所述的开关管驱动电路，其特征在于：所述微分电路包括第一电容和第一电阻，所述第一电容和第一电阻串联，其节点处电压为第一电压；所述电流产生电路包括运算放大器、辅助开关管、第二电阻和电流镜，所述运算放大器第一输入端接收所述第一电压信号，其第二输入端连接所述辅助开关管第二端和所述第二电阻，所述运算放大器输出端连接所述辅助开关管的控制端，所述辅助开关管第一端连接所述电流镜输入端，所述电流镜输出端连接所述电流产生单元，所述电流镜输出第一电流信号，所述电流镜输出端与所述电流产生单元的公共端与所述开关管的控制端连接。4.一种开关管驱动电路：接收表征开关管漏极电压或栅极电压的采样信号，将所述采样信号达到相应参考信号的时间与阈值时间进行比较，从而调节开关管驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：查振旭，黄必亮，任远程，周逊伟，
申请(专利权)人：杰华特微电子杭州有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33