[发明专利]功率管控制系统和用于驱动外置功率管的驱动电路

权利要求书

1.一种用于驱动外置功率管的驱动电路，其特征在于，包括功率管开启驱动模块和功率管关断驱动模块，所述功率管开启驱动模块包括斜率拐点检测单元、控制单元、第一开关管、第二开关管和电流源，所述功率管关断驱动模块包括反相器和第三开关管；当外部PWM控制信号为高电平时第二开关管闭合，所述斜率拐点检测单元检测外置功率管的栅极电压的斜率变化，当栅极电压的变化斜率在第一斜率拐点之前时，控制单元使第一开关管闭合，由第一开关管和电流源给外置功率管的栅极充电，当栅极电压的变化斜率在第一斜率拐点和第二斜率拐点之间时，控制单元使第一开关管断开，使第一开关管停止给外置功率管的栅极充电，当栅极电压的变化斜率在第二斜率拐点之后时，控制单元使第一开关管闭合，使第一开关管再次给外置功率管的栅极充电；当外部PWM控制信号为低电平时，第一开关管和第二开关管均断开、第三开关管闭合，使外置功率管的栅极放电。

2.根据权利要求1所述的用于驱动外置功率管的驱动电路，其特征在于，所述功率管开启驱动模块还包括第一缓冲器和第二缓冲器，所述功率管关断驱动模块还包括第三缓冲器；所述斜率拐点检测单元的输入端连接外置功率管的栅极，斜率拐点检测单元的输出端连接控制单元的第一输入端，控制单元的输出端通过第一缓冲器连接第一开关管的栅极；第二缓冲器的输入端连接外部PWM控制信号输出端和控制单元的第二输入端，第二缓冲器的输出端连接第二开关管的栅极；第一开关管的漏极接驱动电压供电端、还通过电流源连接第二开关管的漏极，第一开关管的源极和第二开关管的源极连接外置功率管的栅极；所述反相器的输入端连接外部PWM控制信号输出端，反相器的输出端通过第三缓冲器连接第三开关管的栅极，第三开关管的漏极连接第一开关管的源极、第二开关管的源极和连接外置功率管的栅极，第三开关管的源极接地。

3.根据权利要求1所述的用于驱动外置功率管的驱动电路，其特征在于，所述斜率拐点检测单元包括模数转换器、锁存器、数字比较器和数模转换器，当外部PWM控制信号由低电平转换为高电平时，外置功率管的栅极电压开始上升，由模数转换器实时检测外置功率管的栅极电压并转换为数字信号，将本周期的数字信号输入到所述数字比较器的同相输入端，同时，模数转换器将数字信号输入锁存器中，使数字比较器的反相输入端的输入信号为模数转换器对栅极电压的上个周期的采样转换信号，所述数字比较器将本周期的栅极电压与上个周期的栅极电压进行比较，输出相应的高低电平信号经所述数模转换器转换为模拟信号后输出至控制单元中。

4.根据权利要求3所述的用于驱动外置功率管的驱动电路，其特征在于，所述斜率拐点检测单元还包括第四缓冲器，所述第四缓冲器的输入端连接数模转换器的输出端，第四缓冲器的输出端连接控制单元的第一输入端。

5.根据权利要求1所述的用于驱动外置功率管的驱动电路，其特征在于，所述第一开关管、第二开关管和第三开关管均为N MOS管。

6.一种功率管控制系统，其特征在于，包括：电感、外置功率管和如权利要求1-5任意一项所述的驱动电路，所述外置功率管的栅极连接所述驱动电路，所述外置功率管的漏极通过所述电感连接VIN供电端，所述外置功率管的源极接地。