[发明专利]一种驱动器、电机驱动电路及动力系统

说明书

本申请实施例公开了一种驱动器、电机驱动电路及动力系统，用以在满足开关管应力要求的前提下，降低驱动器的损耗，提高电机驱动效率。其中，驱动器包括检测电路和输出电路。检测电路用于检测开关管的栅极电压，并根据栅极电压输出栅极电压指示信息，栅极电压指示信息用于指示栅极电压的所属区间；输出电路与检测电路耦合，用于在控制器输出的控制信号指示驱动器控制开关管关断时输出关断驱动电流；其中，当栅极电压指示信息指示栅极电压大于第一阈值时，关断驱动电流的电流值为第一电流值，当栅极电压指示信息指示栅极电压小于或等于第一阈值时，关断驱动电流的电流值由第一电流值切换为第二电流值，第二电流值小于第一电流值。

技术领域

本申请涉及电路技术领域，尤其涉及一种驱动器、电机驱动电路及动力系统。

背景技术

在电动汽车领域，续航里程焦虑是主要问题之一，通过提高电机驱动效率可以提高续航里程。电机驱动电路通常由控制器、驱动器和开关管组成，如图1所示。驱动器驱动开关管2导通和关断，从而产生驱动电流。其中，电感L可以视为电机绕组。驱动器控制开关管2时产生的开关损耗在驱动器功耗中占据很大比例，因此可以通过降低开关损耗的方式来提高驱动器的效率。

在图1所示的电机驱动电路中，开关管2开关的速度影响开关损耗：开关速度越快，开关损耗越低、电机驱动效率越高。但是，开关管2的开关速度还会影响流过开关管2的电流di/dt大小：开关速度越快，di/dt越大。由于电感L的存在，在控制开关管2导通和关断的过程中，开关管2的漏极D与源极S之间会叠加感应电压Vs，Vs＝L*di/dt。因此，提高开关速度会使得开关管2承受较大电压，增加开关管2的应力。尤其是关断过程所产生的应力Vs，极易导致开关管2损坏。

为了减小开关管2在导通和关断过程所承受的应力，传统的开关管驱动方案可以如图2所示。在图2所示的驱动器中，当控制开关管2导通时，T1闭合、T2关断，驱动器向开关管2的栅极G注入电流，使得栅极电压Vgate增大，直至开关管2导通；当控制开关管2关断时，T1关断、T2闭合，驱动器从开关管2的栅极G抽取电流(栅极电流的反向与控制开关管2导通时的栅极电流方向相反)，使得栅极电压Vgate减小，直至开关管2关断。为了降低驱动电流，T1和T2分别串联电阻Ron和Roff，以降低开关管2的导通速度和关断速度。

与低负载工况或额定工况相比，在高负载工况下，开关管2开关时di/dt更大，开关管2的应力更大。因此，为了使电阻Ron和Roff能适配高负载条件下的应力要求，通常将电阻Ron和Roff设置得较大。但是，采用这种设置，在低负载工况或额定工况下，会使得开关管2的开关速度降低，增加了驱动器的损耗。特别是对于关断过程，由于关断过程开关管2的应力更大，因而Roff设置的较大，导致关断速度慢、关断损耗大、驱动效率低。

因此，亟需一种电机驱动方案，在满足开关管应力要求的前提下，降低驱动器的损耗，提高电机驱动效率。

发明内容

本申请实施例提供一种驱动器、电机驱动电路及动力系统，用以在满足开关管应力要求的前提下，降低驱动器的损耗，提高电机驱动效率。

第一方面，本申请实施例提供一种驱动器。该驱动器包括检测电路和输出电路。其中，检测电路用于检测开关管的栅极电压，并根据栅极电压输出栅极电压指示信息，栅极电压指示信息用于指示栅极电压的所属区间；输出电路与检测电路耦合，用于在控制器输出的控制信号指示驱动器控制开关管关断时输出关断驱动电流；其中，当栅极电压指示信息指示栅极电压大于第一阈值时，关断驱动电流的电流值为第一电流值，当栅极电压指示信息指示栅极电压小于或等于第一阈值时，关断驱动电流的电流值由第一电流值切换为第二电流值，第二电流值小于第一电流值。

其中，第一阈值可以为开关管处于米勒平台时，栅极电压的上限值。