[发明专利]栅极驱动电路和电子装置

说明书

本公开提供了栅极驱动电路和电子装置。栅极驱动电路包括：驱动逻辑电路，被配置为响应于控制信号为第一电平，生成第二电平的第一驱动电压选择信号，并且响应于延时导通信号为第一电平，生成第二电平的第二驱动电压选择信号，延时导通信号变为第一电平指示在控制信号变为第一电平之后经过了第一预设时间段；以及导通电压生成电路，被配置为：响应于第一驱动电压选择信号为第二电平且第二驱动电压选择信号为第一电平，生成第一导通电压，以使晶体管处于线性导通状态；以及响应于第二驱动电压选择信号为第二电平，生成第二导通电压，以使晶体管处于饱和导通状态。通过分阶段地施加不同的栅极驱动电压，可以可靠地切换晶体管，并避免晶体管的损坏。

技术领域

本公开涉及电子电路，更具体而言，涉及栅极驱动电路。

背景技术

栅极驱动电路被广泛应用于各种功率器件中，以用于将较弱的控制信号转换成较强的驱动信号，从而驱动功率器件的导通和关断。由于米勒效应的存在，在功率器件导通和关断时，功率器件的栅极电压可能会出现正电压尖峰和负电压尖峰，这在功率器件的开关速度较高时尤其显著。当栅极电压的正电压尖峰过大时，可能导致功率器件误导通，从而产生过流或损坏；当栅极电压的负电压尖峰过大时，可能会导致功率器件的栅氧过压而损坏，影响功率器件寿命和可靠性，这对于功率器件而言是不期望的。

发明内容

为了避免由米勒效应引起的功率器件的误导通和损坏，本公开提供了一种栅极驱动电路。

在本公开的一方面，提供一种栅极驱动电路。该栅极驱动电路用于基于控制信号来驱动功率晶体管，栅极驱动电路包括：驱动逻辑电路，被配置为响应于控制信号为第一电平，生成第二电平的第一驱动电压选择信号，并且响应于延时导通信号为第一电平，生成第二电平的第二驱动电压选择信号，延时导通信号变为第一电平指示在控制信号变为第一电平之后经过了第一预设时间段；以及导通电压生成电路，耦合至驱动逻辑电路，并且被配置为响应于第一驱动电压选择信号为第二电平并且第二驱动电压选择信号为第二电平，生成第一导通电压，第一导通电压用于在被施加到功率晶体管的栅极时使功率晶体管处于线性导通状态，以及响应于第二驱动电压选择信号为第二电平，生成第二导通电压，第二导通电压用于在被施加到功率晶体管的栅极时使功率晶体管处于饱和导通状态。

在本公开的第二方面，提供一种电子装置。该电子装置包括根据第一方面的栅极驱动电路以及功率晶体管，该功率晶体管由栅极驱动电路驱动。

提供本发明内容是为了以简化的形式介绍将在以下具体实施方式中进一步描述的一些概念。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开的上述以及其他目的、结构和特征将更加清楚。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施例，其中：

图1示出了包括常规栅极驱动电路的半桥电路的示意图；

图2A示出了图1中在高侧晶体管切换时低侧晶体管的栅极电压的示意波形时序图；

图2B和图2C分别示出了图1中的晶体管在导通和关断时的源漏电压的示意波形时序图；

图3示出了根据本公开的第一实施例的栅极驱动电路的示意框图；

图4示出了根据本公开的第一实施例的栅极驱动电路的示意电路图；

图5示出了在根据本公开的第一实施例的栅极驱动电路中的导通延时模块的示意波形时序图；

图6示出了根据本公开的第一实施例的栅极驱动电路的另一示意电路图；

图7示出了根据本公开的第二实施例的栅极驱动电路的示意框图；

图8示出了根据本公开的第二实施例的栅极驱动电路的示意电路图；