用于开关电源变换器中的功率开关晶体管的自适应栅极驱动制造技术

本发明专利技术题为

Adaptive gate drive for power switching transistors in switching power converters

【技术实现步骤摘要】
用于开关电源变换器中的功率开关晶体管的自适应栅极驱动


[0001]本申请涉及开关电源变换器，并且更具体地讲，涉及具有用于功率开关晶体管的自适应栅极驱动的开关电源变换器。

技术介绍

[0002]在反激式变换器的操作期间，初级侧控制器控制连接到变压器的初级绕组的功率开关金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的开关器件。该功率开关晶体管通常是NMOS晶体管，该NMOS晶体管具有连接到该初级绕组的漏极和接地的源极。在该功率开关接通之前，将漏极充电到(或高于)该初级绕组的输入电压。输入电压来自对交流干线电压的整流，该输入电压干线电压的交变周期内可超过100V。在功率开关晶体管完全接通的情况下，漏极电压被拉到地电位。在功率开关晶体管导通期间，功率开关晶体管的漏极因此经受较高的电压变化率(dV/dt)。该功率开关晶体管的漏极电压的这种快速变化可造成不受欢迎的电磁干扰(EMI)。
[0003]为了减少由功率开关晶体管的开关所导致的EMI，通常通过相对复杂的驱动电路来驱动功率开关晶体管，该驱动电路包括高压米勒电容器、双极结型晶体管、二极管和外部电阻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于开关电源变换器中的功率开关晶体管的栅极驱动控制电路，所述栅极驱动器控制电路包括：栅极驱动电路，所述栅极驱动电路被配置为通过可变栅极驱动电阻对所述功率开关晶体管的栅极充电；和自适应驱动控制电路，所述自适应驱动控制电路被配置为命令所述栅极驱动电路在功率开关晶体管导通期间的第一区间使用第一栅极驱动电阻，在所述功率开关晶体管导通期间的第二区间使用第二栅极驱动电阻，并且在所述功率开关晶体管导通期间的第三区间使用第三栅极驱动电阻。2.根据权利要求1所述的栅极驱动控制电路，还包括：栅极电压监控器，所述栅极电压监控器被配置为监控所述功率开关晶体管的栅极电压，其中所述自适应驱动控制电路被进一步配置为响应于所述栅极电压监控器将所述功率开关晶体管的所述栅极电压与第一阈值电压进行比较而结束所述功率开关晶体管导通期间的第一区间并过渡到所述功率开关晶体管导通期间的第二区间。3.根据权利要求2所述的栅极驱动控制电路，其中所述栅极电压监控器包括：第一比较器，所述第一比较器被配置为将所述功率开关晶体管的所述栅极电压与所述第一阈值电压进行比较，其中所述自适应驱动控制电路被进一步配置为响应于来自所述第一比较器的输出信号而命令所述栅极驱动电路使用所述第二栅极驱动电阻，并且其中所述第二栅极驱动电阻大于所述第一栅极驱动电阻。4.根据权利要求3所述的栅极驱动控制电路，其中所述栅极电压监控器还包括：第二比较器，所述第二比较器被配置为将所述功率开关晶体管的所述栅极电压与第二阈值电压进行比较。5.根据权利要求2所述的栅极驱动控制电路，其中所述自适应栅极驱动控制电路被进一步配置为：在所述功率开关晶体管导通期间的第二区间开始时对最长持续时间进行定时，以及响应于所述最长持续时间的到期而触发从所述功率开关晶体管导通期间的第二区间过渡到所述功率开关晶体管导通期间的第三区间。6.根据权利要求5所述的栅极驱动控制电路，其中所述自适应驱动控制电路被进一步配置为响应于所述功率开关晶体管导通时间的所述第一区间的持续时间，并且响应于所述功率开关晶体管导通期间的第二区间的持续时间来调整所述第一阈值电压。7.根据权利要求5所述的栅极驱动控制电路，其中所述最长持续时间小于所述功率开关晶体管的栅极电压的米勒平台的持续时间。8.根据权利要求7所述的栅极驱动控制电路，其中所述自适应驱动控制电路被进一步配置为调整所述第一阈值电压和第二阈值电压，使得所述第一阈值电压小于所述功率开关晶体管的所述栅极电压的米勒平台值，并且使得所述第二阈值电压大于所述米勒平台值。9.根据权利要求1所述的栅极驱动控制电路，还包括：栅极驱动电路，所述栅极驱动电路具有连接在所述功率开关晶体管的栅极和电源节点之间的多个晶体管，其中所述自适应驱动控制电路包括逻辑电路，所述逻辑电路被配置为：命令所述多个晶体管中的第一数量的晶体管在所述功率开关晶体管导通...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文铎，巩黄轩，V，
申请(专利权)人：戴洛格半导体公司，
类型：发明
国别省市：