功率器件驱动电路及电子设备制造技术

本申请提供了一种功率器件驱动电路，包括多个上拉和/或下拉单元，每个上拉和/或下拉单元分别包括多个型号相同的上拉或下拉晶体管；上拉和/或下拉选择单元，用于激活多个上拉或下拉单元中的一个或多个，被激活的上拉单元向功率器件提供上拉信号，被激活的下拉单元向功率器件提供下拉信号；被测单元，包括被测晶体管，被测晶体管与上拉或下拉晶体管型号相同，并与导通的上拉和/或下拉晶体管接收相同偏置；测量单元，耦合到被测单元，检测被测晶体管的属性，并与预设阈值进行比较；调控单元，耦合到测量单元以及上拉或下拉单元，用于基于测量单元输出结果控制上拉和/或下拉晶体管导通数量。本申请还提供了一种包括该驱动电路的电子设备。设备。设备。

【技术实现步骤摘要】
功率器件驱动电路及电子设备


[0001]本申请属于电气控制领域，尤其涉及功率器件的驱动电路及电子设备。

技术介绍

[0002]功率器件，例如IGBT，SiC，或功率MOSFET，被广泛的应用在当前的电动产品中，例如电动汽车等。功率器件的驱动电路中所采用的器件，例如晶体管，会因为温度的变化以及制造工艺的误差，在性能(例如电阻)上产生比较大的波动，从而导致由其搭建的驱动电路的驱动能力产生很大的波动，影响产品的正常使用。图1所示为功率器件驱动电路中上拉或下拉单元的导通电阻随温度和工艺变化示意图。如图所示，随着温度的升高，晶体管的导通电阻会逐渐升高；并且由于工艺上的误差，不同批次制造的相同器件的属性存在着不能被忽视的差异。

技术实现思路

[0003]本申请针对上述问题，本申请提供了一种功率器件驱动电路，包括多个上拉和/或下拉单元，每个上拉和/或下拉单元分别包括多个型号相同的上拉晶体管或型号相同的下拉晶体管；上拉和/或下拉选择单元，相应耦合到上拉或下拉单元，激活多个上拉或下拉单元中的一个或多个，被激活的上拉单元向功率器件提供上拉信号，被激活的下拉单元向功率器件提供下拉信号；被测单元，包括被测晶体管，被测晶体管与上拉或下拉晶体管型号相同，并与导通的上拉和/或下拉晶体管接收相同偏置；测量单元，耦合到被测单元，检测被测晶体管的属性，并与预设阈值进行比较；调控单元，耦合到测量单元以及上拉或下拉单元，基于测量单元输出结果控制上拉和/或下拉晶体管导通数量。
[0004]特别的，所述测量单元包括镜像组件，耦合到所述被测晶体管，配置为将体现所述被测晶体管属性的电流或电压形成镜像信号；比较组件，耦合到所述镜像组件，配置为接收所述镜像信号并将其与所述预设阈值进行比较，并且将所述比较结果发送给所述调控单元。
[0005]特别的，所述下拉晶体管的第一极彼此耦合，配置为在所述驱动电路的输出端输出功率器件下拉信号，其第二极彼此耦合配置为接收功率器件低电平信号，其控制极耦合到各自的下拉晶体管驱动电路，所述下拉晶体管驱动电路配置为接收下拉晶体管驱动电路电源信号，其控制端分别耦合到所述调控单元相应的输出端；所述待测晶体管的控制极耦合到待测晶体管驱动电路，所述待测晶体管驱动电路配置为接收下拉晶体管驱动电路电源信号，所述待测晶体管的第二极耦合到所述下拉晶体管第二极，所述待测晶体管的第一极和第二极分别耦合到所述测量单元。
[0006]特别的，所述镜像组件包括第一晶体管、第二晶体管和第一检测电阻，所述第一和第二晶体管的第一极配置为接收校准电路正电源信号，二者的控制极以及所述第一晶体管的第二极耦合到所述待测晶体管的第一极，所述第二晶体管的第二极通过所述第一检测电阻耦合到所述待测晶体管的第二极；所述下拉晶体管数量为X，X为大于等于2的整数；所述
比较组件包括X
‑
1个比较器，所述预设阈值包括X
‑
1个参考信号，以形成X个区间，第1个区间对应X个下拉晶体管都导通的情况，随着区间序号的增加导通的下拉晶体管数量减少，第X个区间对应只有一个下拉晶体管导通的情况；每个比较器的正输入端都配置为接收所述第一检测电阻上的压降，每个比较器负输入端配置为接收相应的参考信号，每个比较器的输出端分别耦合到所述调控单元。
[0007]特别的，所述上拉晶体管的第一极彼此耦合，配置为接收功率器件正电源信号，其第二极彼此耦合配置为在所述驱动电路的输出端输出上拉信号，其控制极耦合到各自的上拉晶体管驱动电路，所述上拉晶体管驱动电路配置为接收上拉晶体管驱动电路电源信号，其控制端分别耦合到所述调控单元相应的输出端；所述待测晶体管的控制极耦合到待测晶体管驱动电路，所述待测晶体管驱动电路配置为接收上拉晶体管驱动电路电源信号，所述待测晶体管第一极耦合到所述上拉晶体管第一极，其第一极和第二极分别耦合到所述测量单元。
[0008]特别的，所述镜像单元包括第三晶体管、第四晶体管和第二检测电阻，所述第三和第四晶体管的第二极配置为接收校准电路负电源信号，二者的控制极以及所述第三晶体管的第一极耦合到所述待测晶体管的第二极，所述第四晶体管的第一极通过所述第二检测电阻耦合到所述待测晶体管的第一极；所述上拉晶体管数量为Y，Y为大于等于2的整数；所述比较组件包括Y
‑
1个比较器，所述预设阈值包括Y
‑
1个参考信号，以形成Y个区间，第1个区间对应Y个上拉晶体管都导通的情况，随着区间序号的增加导通的上拉晶体管数量减少，第Y个区间对应只有一个上拉晶体管导通的情况；每个比较器的正输入端都配置为接收所述第二检测电阻上的压降，每个比较器负输入端配置为接收相应的参考信号，每个比较器的输出端分别耦合到所述调控单元。
[0009]本申请提供了一种电子设备，包括功率器件，以及耦合到所述功率器件的前述任一所述的功率器件驱动电路。
附图说明
[0010]参考附图示出并阐明实施例。这些附图用于阐明基本原理，从而仅仅示出了对于理解基本原理必要的方面。这些附图不是按比例的。在附图中，相同的附图标记表示相似的特征。
[0011]图1所示为功率器件驱动电路中上拉或下拉单元的导通电阻随温度和工艺变化示意图；
[0012]图2所示为根据本申请一个实施例的功率器件下拉驱动电路模块示意图；
[0013]图3a所示为根据本申请一个实施例的功率器件下拉驱动电路示意图；
[0014]图3b所示为根据本申请一个实施例的功率器件下拉驱动电路工作情况示意图；
[0015]图4a所示为根据本申请一个实施例的功率器件上拉驱动电路模块示意图；
[0016]图4b所示为根据本申请一个实施例的功率器件上拉驱动电路示意图；
[0017]图5a所示为根据本申请一个实施例的功率器件驱动电路模块示意图；
[0018]图5b所示为根据本申请另一个实施例的功率器件驱动电路模块示意图；
[0019]图6所示为采用了本申请的架构的功率器件驱动电路中上拉或下拉单元导通电阻随温度和工艺变化示意图；以及
[0020]图7所示为根据本申请一个实施例的功率器件驱动电路架构示意图。
具体实施方式
[0021]在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本申请一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本申请的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本申请的所有实施例。可以理解，在不偏离本申请的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本申请的范围由所附的权利要求所限定。
[0022]对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。对于附图中的各单元之间的连线，仅仅是为了便于说明，其表示至少连线两端的单元是相互通信的，并非旨在限制未连线的单元之间无法通信。
[0023]在以下的详细描述中，可以参看作为本申请一部分用来说明本申请的特定实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率器件驱动电路，其特征在于包括多个上拉和/或下拉单元，其中每个所述上拉单元和/或下拉单元分别包括多个型号相同的上拉晶体管或型号相同的下拉晶体管；上拉和/或下拉选择单元，相应的耦合到所述上拉或下拉单元，配置为激活所述多个上拉或下拉单元中的一个或多个，被激活的上拉单元共同配置为向功率器件提供上拉信号，被激活的下拉单元共同配置为向功率器件提供下拉信号；被测单元，其包括被测晶体管，所述被测晶体管与所述上拉晶体管或下拉晶体管型号相同，并与导通的上拉晶体管和/或下拉晶体管接收相同的偏置；测量单元，耦合到所述被测单元，配置为检测被测晶体管的属性，并与预设阈值进行比较；以及调控单元，耦合到所述测量单元以及所述上拉或下拉单元，配置为基于所述测量单元输出的结果控制所述上拉和/或下拉晶体管的导通数量。2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述测量单元包括镜像组件，耦合到所述被测晶体管，配置为将体现所述被测晶体管属性的电流或电压形成镜像信号；比较组件，耦合到所述镜像组件，配置为接收所述镜像信号并将其与所述预设阈值进行比较，并且将比较结果发送给所述调控单元。3.如权利要求2所述的电路，其特征在于所述下拉晶体管的第一极彼此耦合，配置为在所述驱动电路的输出端输出功率器件下拉信号，其第二极彼此耦合配置为接收功率器件低电平信号，其控制极耦合到各自的下拉晶体管驱动电路，所述下拉晶体管驱动电路配置为接收下拉晶体管驱动电路电源信号，其控制端分别耦合到所述调控单元相应的输出端；所述被测晶体管的控制极耦合到被测晶体管驱动电路，所述被测晶体管驱动电路配置为接收下拉晶体管驱动电路电源信号，所述被测晶体管的第二极耦合到所述下拉晶体管第二极，所述被测晶体管的第一极和第二极分别耦合到所述测量单元。4.如权利要求3所述的电路，其特征在于所述镜像组件包括第一晶体管、第二晶体管和第一检测电阻，所述第一和第二晶体管的第一极配置为接收校准电路正电源信号，二者的控制极以及所述第一晶体管的第二极耦合到所述被测晶体管的第一极，所述第二晶体管的第二极通过所述第一检测电阻耦合到所述被测晶体管的第二极；所述下拉晶体管数量为X，X为大于等于2的整数；所述比...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈劲泉，陆玮，
申请(专利权)人：瓴芯电子科技无锡有限公司，
类型：新型
国别省市：