门级驱动电路、芯片及电子设备制造技术

本申请公开了一种门级驱动电路、芯片及电子设备，所述门级驱动电路包括：电压检测模块，用于检测MOSFET的漏极和源极之间的漏源电压，根据漏源电压生成第一电平信号；脉冲产生模块，用于接收第一脉冲信号和第一电平信号，根据第一电平信号和第一脉冲信号生成第二脉冲信号、第三脉冲信号和第四脉冲信号；第一控制模块，用于根据第二脉冲信号生成门级开通电流以控制MOSFET导通；根据第三脉冲信号生成第一门级关断电流以控制MOSFET截止；第二控制模块，用于根据第四脉冲信号生成第二门级关断电流以控制MOSFET截止，第二门级关断电流小于第一门级关断电流。本申请仅通过两个门级关断电流关断MOSFET，电路结构简单，大幅度减小了MOSFET的关断延迟，能快速抑制MOSFET的电压尖峰。峰。峰。

【技术实现步骤摘要】
门级驱动电路、芯片及电子设备


[0001]本申请涉及功率半导体
，具体涉及一种门级驱动电路、芯片及电子设备。

技术介绍

[0002]MOSFET器件作为开关器件使用具有低损耗、高工作温度、开通、关断速度快等优势，然而，MOSFET器件的关断过程会产生较大的电压变化和电流变化，导致MOSFET的门级会产生较大的电压尖峰和振荡，进而带来电磁干扰问题，影响电路系统的稳定性和安全性。
[0003]当前通过在MOSFET的门级驱动电路中设置多路门级电阻切换关断MOSFET以缓解MOSFET在关断过程出现的电压尖峰和振荡现象，或通过在MOSFET的门级驱动电路中设置多路门级电压切换关断MOSFET以缓解MOSFET在关断过程出现的电压尖峰，然而，设置多路门级电阻和设置多路门级电压都会增加MOSFET的门级驱动电路的复杂程度，使得MOSFET的关断过程延迟变高，导致MOSFET产生的电压尖峰难以得到快速抑制。

技术实现思路

[0004]鉴于以上问题，本申请提供一种门级驱动电路、芯片及电子设备，以解决上述技术问题。
[0005]第一方面，本申请提供一种门级驱动电路，包括：电压检测模块，用于检测MOSFET的漏极和源极之间的漏源电压，根据所述漏源电压生成第一电平信号；脉冲产生模块，用于接收第一脉冲信号和所述第一电平信号，根据所述第一电平信号和所述第一脉冲信号生成第二脉冲信号、第三脉冲信号和第四脉冲信号；第一控制模块，用于接收所述第二脉冲信号，根据所述第二脉冲信号生成门级开通电流以控制所述MOSFET导通；接收所述第三脉冲信号，根据所述第三脉冲信号生成第一门级关断电流以控制所述MOSFET截止；第二控制模块，用于接收所述第四脉冲信号，根据所述第四脉冲信号生成第二门级关断电流以控制所述MOSFET截止，所述第二门级关断电流小于所述第一门级关断电流。
[0006]第二方面，本申请还提供一种芯片，包括上述第一方面所述的门级驱动电路。
[0007]第三方面，本申请还提供一种电子设备，包括设备主体以及设于所述设备主体的如上述第二方面所述的芯片。
[0008]本申请提供的门级驱动电路，电压检测模块直接检测MOSFET的漏极和源极之间的漏源电压，根据漏极电压生成第一电平信号，脉冲产生模块根据第一脉冲信号和第一电平信号得到第二脉冲信号、第三脉冲信号和第四脉冲信号以控制后级的控制模块，第一控制模块根据第二脉冲信号和第三脉冲信号驱动MOSFET，以实现正常情况MOSFET的开通和关断，第二控制模块根据第四脉冲信号驱动MOSFET，以实现异常情况下通过更小的门级关断电流进行MOSFET的关断。本申请提供的门级驱动电路，不需要复杂的多级电压或者多级电阻，电路结构简单，大幅度减小了MOSFET的关断延迟时间，能快速抑制MOSFET的电压尖峰。
附图说明
[0009]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0010]图1示出了本申请实施例提供的门级驱动电路的模块示意图。
[0011]图2示出了本申请实施例提供的电压检测模块的结构示意图。
[0012]图3示出了本申请实施例提供的脉冲产生模块的结构示意图。
[0013]图4示出了本申请实施例提供的第一控制模块的结构示意图。
[0014]图5示出了本申请实施例提供的第二控制模块的结构示意图。
[0015]图6示出了本申请实施例提供的门级驱动电路的结构示意图。
[0016]图7示出了本申请实施例提供的门级驱动电路的时序示意图。
具体实施方式
[0017]为了使本
的人员更好地理解本申请的方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0018]本申请实施例中，需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
[0019]需要指出的是，本申请实施例中的“连接”可以理解为电连接，两个电学元器件连接可以是两个电学元件之间的直接或间接连接。例如，A与B连接，既可以是A与B直接连接，也可以是A与B之间通过一个或多个其它电学元件间接连接。
[0020]本申请实施例中所采用的各晶体管的第二极为源极和漏极中一者，各晶体管的第三极为源极和漏极中另一者。由于晶体管的源极、漏极在结构上可以是对称的，所以其源极、漏极在结构上可以是没有区别的，也就是说，本申请实施例中的晶体管的第二极和第三极在结构上可以是没有区别的。
[0021]SiC MOSFET器件相比于Si MOSFET器件或其他Si基功率半导体器件具有更低的损耗、更高的工作温度、更快的开关速度等优势，但相比于Si MOSFET器件，关断过程会产生更大的电压变化和电流变化，可能导致SiC MOSFET的门级会产生更大的电压尖峰和振荡，进而带来电磁干扰问题，传统解决该技术问题的技术手段为：在MOSFET的门级驱动电路中设置多路门级电阻，通过切换不同电阻关断MOSFET以抑制MOSFET在关断过程出现的电压尖峰和振荡现象，或在MOSFET的门级驱动电路中设置多路门级电压，通过切换不同电压切换关断MOSFET以缓解MOSFET在关断过程出现的电压尖峰和振荡现象，然而上述两种技术方案都会增加MOSFET的门级驱动电路的复杂程度，使得MOSFET的关断过程延迟变高，不能快速抑制MOSFET产生的电压尖峰。
[0022]鉴于此，本申请实施例提供一种门级驱动电路，针对Si MOSFET器件和其他Si基功率半导体器件以及SiC MOSFET器件，能快速抑制其产生的电压尖峰，图1示出了本申请实施
例提供的门级驱动电路的模块示意图，如图1所示，本申请实施例提供的门级驱动电路包括电压检测模块、脉冲产生模块、第一控制模块和第二控制模块。
[0023]电压检测模块用于检测MOSFET的漏极和源极之间的漏源电压，根据漏源电压生成第一电平信号；MOSFET器件作为开关器件使用时，在关断过程MOSFET会产生电压尖峰，表现为电压会在很短时间内跳变，甚至可能超出器件可承受的最大电压，进而烧毁器件，本申请实施例通过实时检测MOSFET的漏极和源极之间的漏源电压以达到监控电压变化的目的；可选地，本申请实施例通过判断漏源电压是否超出电路设计的阈值电压来监控电压变化，并生成第一电平信号，若漏源电压超出阈值电压，则使第一电平信号保持高电平或低电平，若漏源电压未超出阈值电压，则使第一电平信号保持相反的电平，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种门级驱动电路，其特征在于，包括：电压检测模块，用于检测MOSFET的漏极和源极之间的漏源电压，根据所述漏源电压生成第一电平信号；脉冲产生模块，用于接收第一脉冲信号和所述第一电平信号，根据所述第一电平信号和所述第一脉冲信号生成第二脉冲信号、第三脉冲信号和第四脉冲信号；第一控制模块，用于接收所述第二脉冲信号，根据所述第二脉冲信号生成门级开通电流以控制所述MOSFET导通；接收所述第三脉冲信号，根据所述第三脉冲信号生成第一门级关断电流以控制所述MOSFET截止；第二控制模块，用于接收所述第四脉冲信号，根据所述第四脉冲信号生成第二门级关断电流以控制所述MOSFET截止，所述第二门级关断电流小于所述第一门级关断电流。2.如权利要求1所述的门级驱动电路，其特征在于，所述电压检测模块生成的所述第一电平信号为第一状态，所述第一控制模块根据所述第三脉冲信号生成所述第一门级关断电流以控制所述MOSFET截止，所述电压检测模块生成的所述第一电平信号为第二状态，所述脉冲产生模块根据所述第四脉冲信号生成所述第二门级关断电流以控制所述MOSFET截止，所述第一状态为高电平或低电平，所述第二状态为与所述第一状态相反的电平。3.如权利要求1所述的门级驱动电路，其特征在于，所述电压检测模块包括比较器、分压单元和上拉电阻，所述分压单元与所述比较器的第一输入端连接，并用于连接所述MOSFET的漏极，用于检测所述MOSFET的漏极和源极之间的漏源电压，将所述漏源电压的分压电压输入至所述比较器的第一输入端；所述比较器的第二输入端用于接收参考电压，所述比较器的输出端与所述脉冲产生模块连接，用于将所述比较器根据所述参考电压和所述分压电压的比较结果生成的第一电平信号输出至所述脉冲产生模块；所述上拉电阻的第一端与所述比较器的输出端连接，所述上拉电阻的第二端用于连接正电源。4.如权利要求3所述的门级驱动电路，其特征在于，所述分压单元包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的第一端与所述第二电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端用于连接所述MOSFET的漏极；所述第二电阻的第一端还与所述比较器的第二输入端连接，所述第二电阻的第二端用于连接负电源。5.如权利要求1所述的门级驱动电路，其特征在于，所述脉冲产生模块包括第一逻辑非单元、逻辑与单元和第二逻辑非单元，所述第一逻辑非单元的输入端用...

【专利技术属性】
技术研发人员：和巍巍，胡春林，
申请(专利权)人：深圳基本半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：