[发明专利]栅极驱动电路以及用于控制功率晶体管的方法

权利要求书

1.一种用于功率晶体管(12a)的栅极驱动电路(10a)，所述栅极驱动电路(10a)包括：

第一电容器(C1)，所述第一电容器(C1)的第一端子(T11)电耦合于所述功率晶体管(12a)的栅极端子(G)，

第一开关(SW1)，所述第一开关(SW1)被布置在所述第一电容器(C1)的第二端子(T21)和第一预定电压(Vp1)之间，

测量电路(5)，所述测量电路(5)用于测量跨越所述第一电容器(C1)的差分电压，

参考源(6)，所述参考源(6)用于生成参考电压(Vref)，

所述栅极驱动电路(10a)被配置成：将所述第一电容器(C1)预充电，以获得跨越所述第一电容器(C1)的第二预定电压(Vp2)，所述栅极驱动电路(10a)还被配置成：将所述第一开关(SW1)布置在开启状态，用于接通所述功率晶体管(12a)，以将所述第一预定电压(Vp1)电耦合于所述第一电容器(C1)的所述第二端子(T21)，所述第一电容器(C1)被预充电在所述第二预定电压(Vp2)，所述测量电路(5)被配置为：当跨越所述第一电容器(C1)的所述差分电压相对于所述第二预定电压(Vp2)已经改变了所述参考电压(Vref)的时候，将所述第一开关(SW1)布置在关断状态。

2.根据权利要求1所述的栅极驱动电路(10a)，其中所述第二预定电压(Vp2)依赖于所述参考电压(Vref)。

3.根据权利要求2所述的栅极驱动电路(10a)，其中所述第二预定电压(Vp2)是升压电压(Vboost)和所述参考电压(Vref)的线性组合。

4.根据权利要求3所述的栅极驱动电路(10a)，其中，所述测量电路(5)被配置为：当跨越所述第一电容器(C1)的所述差分电压达到所述升压电压(Vboost)的时候，将所述第一开关(SW1)布置在关断状态。

5.根据权利要求3或4所述的栅极驱动电路(10a)，所述栅极驱动电路(10a)还包括可开关参考源(Vrefsw)和预充电电路(7)，所述可开关参考源(Vrefsw)包括所述参考源(6)，所述可开关参考源(Vrefsw)被布置为电耦合于所述第一电容器(C1)的所述第一端子(T11)，所述可开关参考源(Vrefsw)被配置成：i)在所述第一电容器(C1)的所述预充电期间，将所述参考源(6)电连接到所述第一电容器(C1)的所述第一端子(T11)，以及ii)在所述第一电容器(C1)的所述预充电之后，将所述参考源(6)从所述第一电容器(C1)的所述第一端子(T11)电断开连接，以及所述预充电电路(7)被配置成：在所述第一电容器(C1)的所述预充电期间，在所述第一电容器(C1)的所述第二端子(T21)处生成所述升压电压(Vboost)。

6.根据权利要求5所述的栅极驱动电路(10a)，其中所述预充电电路(7)包括电压限制器(VL)和第二开关(SW2)，所述电压限制器(VL)的第一端子(T1VL)电耦合于所述第一电容器(C1)的所述第二端子(T21)，所述电压限制器的第二端子(T2VL)借助于所述第二开关(SW2)电耦合于参考电位(GND)，所述栅极驱动电路(10a)被配置成：i)在所述第一电容器(C1)的所述预充电期间，将所述第二开关(SW2)布置在开启状态，以及ii)在所述电容器(C1)的所述预充电之后，将所述第二开关(SW2)布置在关断状态。

7.根据权利要求6所述的栅极驱动电路(10a)，其中所述测量电路(5)是比较器(10)，所述比较器(10)的第一输入(IN1)电耦合于所述电压限制器(VL)的所述第二端子(T21)，所述比较器(10)的第二输入(IN2)电耦合于所述第一电容器(C1)的所述第一端子(T11)。

8.根据权利要求5所述的栅极驱动电路(10a)，其中所述栅极驱动电路(10a)还包括第三开关，所述第三开关被布置在所述第一电容器(C1)的所述第二端子(T21)和所述参考电位(GND)之间，以当开启的时候将所述第二端子(T21)电耦合于所述参考电位(GND)。

9.根据权利要求5所述的栅极驱动电路(10a)，还包括第二电容器(C2)，所述第二电容器(C2)的第一端子(T12)电耦合于第一电容器(C1)的所述第二端子(T21)，所述第二电容器(C2)的第二端子(T22)电耦合于所述第一开关(SW1)的控制端子(17)。