[发明专利]一种功率管分段栅驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路驱动器技术，具体的说是涉及一种低EMI功率管分段栅驱动电路。

背景技术

随着能源的日趋紧张，对能源如何进行合理的利用越来越被提上了日程。开关电源以其效率高，热耗小等优点得到了广泛的应用。随着市场对开关电源输出电流以及效率等要求的不断提高，集成功率管所占的芯片面积和功率管栅极电容也随之增加，为了使功率管栅极上的PWM电压变化更陡峭，需要前级驱动电路提供大的充电和放电电流。

经典的驱动器电路由反相器链组成，如图1所示。其中，C_P为功率管栅极寄生电容。为了更快的对C_P电容充放电，反向器的驱动能力将会逐级进行放大，从而在控制信号发生翻转时，势必在功率管栅极产生较大的dv/dt和di/dt，其中dv/dt为单位时间内电压的变化率，di/dt为单位时间内电流的变化率，使开关电源产生较大的电磁干扰（Electro-Magnetic Interference，EMI）噪声。

发明内容

本发明所要解决的，就是针对上述问题，提出一种低EMI功率管分段栅驱动电路，采用不同的速度对功率管栅极电压进行充放电。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种功率管分段栅驱动电路，其特征在于，包括第一PMOS管MP1、第二PMOS管MP2、第三PMOS管MP3、第四PMOS管MP4、第五PMOS管MP5、第一NMOS管MN1、第二NMOS管MN2、第三NMOS管MN3、第四NMOS管MN4、第五NMOS管MN5、电容C1、电阻R1、同向器IV1、第一反向器INV1和第二反向器INV2；

第一PMOS管MP1的源极、第二PMOS管MP2的源极、第三PMOS管MP3的源极和第四PMOS管MP4的源极均接电源VDD；

第一PMOS管MP1的栅极连接第一NMOS管MN1的栅极、第一反向器INV1的输出端和同向器IV1的输入端，第一PMOS管MP1的漏极连接第一NMOS管MN1的漏极和电阻R1的一端；

电阻R1的另一端连接第三PMOS管MP3的漏极、第三NMOS管MN3的漏极、第四PMOS管MP4的栅极、第五NMOS管MN5的栅极和第一反向器INV1的输入端，第四PMOS管MP4的漏极连接第五PMOS管MP5的源极；

第二PMOS管MP2的栅极和漏极连接第三PMOS管MP3的栅极和第二NMOS管MN2的漏极；

第二NMOS管MN2的栅极连接第一控制信号CT1，第三NMOS管MN3的栅极连接第二控制信号CT2；

同向器IV1的输出端连接电容C1的一端和第二反向器INV2的输入端，第二反向器INV2的输出端连接第五PMOS管MP5的栅极和第四NMOS管MN4的栅极；

第四NMOS管MN4的漏极连接第五PMOS管MP5的漏极和第五NMOS管MN5的漏极做功率管分段栅驱动电路的输出端DRIV；

第一NMOS管MN1的源极、第二NMOS管MN2的源极、第三NMOS管MN3的源极、第四NMOS管MN4的源极、第五NMOS管MN5的源极和电容C1的另一端均接地电压VSS。

本发明总的技术方案，通过采用不同的速度对功率管栅极电压进行充放电，功率管栅极电压开始变化时，充放电速度比较慢，防止出现大的dv/dt和di/dt，电压达到一定值后开始快速充放电，这样不但功率管的开关速度较快，而且能够实现对开关电源中EMI抑制的目的。

具体的，所述第一控制信号CT1和第二控制信号CT2为互补交叠的窄高电平脉冲信号。

本发明的有益效果为，通过采用不同的速度对功率管栅极进行充放电，使得功率管栅极在开始变化时，对功率管栅极充放电速度较慢，防止出现较大的dv/dt和di/dt，而在栅极电压达到一定值后开始对栅极电压快速的充放电，这样不但功率管的开关速度较快，而且实现了对开关电源中EMI抑制的目的。

附图说明

图1为传统功率管驱动电路示意图；

图2为实施例1的电路示意图；

图3为实施例2的电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，详细描述本发明的技术方案：