[实用新型]应用于驱动功率MOSFET半桥的集成电路结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及电路结构技术领域，特别涉及集成电路结构技术领域，具体是指一种应用于驱动功率MOSFET半桥的集成电路结构。 

背景技术

常见的功率MOSFET半桥电路的电路图如图1所示。包括两个串联的功率管，上管的漏端接电源、上管的源端接下管的漏端，下管的源端接地。两个功率管的连接处作为半桥的输出。 

上管N1和下管N2的栅极必须接驱动信号才能正常工作，上下管驱动信号由驱动电路提供。当上管驱动信号是高电平，下管驱动信号是低电平时，上管导通，下管截止，半桥输出高电平；当上管驱动信号是低电平，下管驱动信号是高电平时，上管截止，下管导通，半桥输出低电平。为了保证功率MOSFET工作在放大区，栅极驱动信号高电平需足够高。为此，上管驱动信号的高电平会比电源电压高。为了防止上下管同时导通的情况出现，上管驱动信号和下管驱动信号不能同时为高电平，且在两个驱动信号高低电平转换时加入死区时间。半桥工作波形示意图如图2所示。 

功率MOSFET半桥驱动电路可以由分立器件实现，也可以由集成电路来实现。采用分立器件的驱动电路会占用较大的PCB板面积，而且要实现死区时间、上下管互锁等功能会使整个电路很复杂，安装调试难度增加。采用集成电路是比较好的方案，集成电路可以很方便的实现死区时间控制、上下管互锁等功能，且占用很小的PCB面积，便于安装和调试。 

电动自行车马达一般由三组半桥功率MOSFET驱动。半桥电源由电动车蓄电池提供，一般有36V、48V和60V几种规格，考虑蓄电池过充电引起实际电压偏高15%，则蓄电池最高电压是69V。目前有一种驱动半桥功率MOSFET的方案是采用国际整理公司的IR2103。但是IP2103是针对600V高压应用设计，采用特殊高压阱工艺制备，成本较高，对于最高电压69V的应用来说并不经济。 

实用新型内容

本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种采用普通双极集成电路制造工艺设计的，并内置死区时间控制和上下管信号互锁功能，有效解决分立器件驱动电路占用PCB板面积大，电路复杂，安装调试不方便等问题，且制造成本低廉，应用范围广泛的应用于驱动功率MOSFET半桥的集成电路结构。 

为了实现上述的目的，本实用新型的应用于驱动功率MOSFET半桥的集成电路结构具有如下构成： 

其包括电源模块、上管驱动电路模块和下管驱动电路模块，所述的上管驱动电路模块的输入端为上管控制信号输入端；所述的下管驱动电路模块的输入端为下管控制信号输入端；所述的电源模块包括电流源输出端和电压源输出端，所述的电流源输出端和电压源输出端均分别连接所述的上管驱动电路模块和下管驱动电路模块。 

该应用于驱动功率MOSFET半桥的集成电路结构中，所述的下管驱动电路模块包括下管驱动单元和下管驱动输出单元，所述的下管控制信号输入端顺序通过所述的下管驱动单元和下管驱动输出单元连接所述的下管驱动信号输出端；所述的下管驱动单元包括：第七非门G7、第九非门G9、第十非门G10、第十一或非门G11、第十二或非门G12、第十三或非门G13和第二电容C2，所述的下管控制信号输入端连接所述的第七非门G7的输入端；该第七非门G7的输出端与所述的第九非门G9的输入端相连接；所述的第九非门G9的输出端与所述的第十非门G10的输入端相连接；所述的第十一或非门G11的一个输入端与所述的第九非门G9的输出端相连接，该第十一或非门G11的另一个输入端与所述的第十二或非门G12的输出端相连；所述的第十非门G10的输出端与所述的第二电容C2的一端相连接，该第二电容C2的另一端接地；所述的第十二或非门G12的一个输入端与所述的第十非门G10的输出端相连接，该第十二或非门G12的另一个输入端与所述的第十一或非门G11的输出端相连接；所述的第十三或非门G13的一个输出端连接所述的第十二或非门G12的输出端；所述的第十三或非门G13的输出端连接所述的下管驱动输出单元。