[发明专利]双极栅极驱动器

摘要

根据一个方面，本发明的实施例提供栅极驱动器，该栅极驱动器包括电平移位器电路，其被配置为耦合至控制器以用于接收来自控制器的控制信号，每个控制信号具有相对于控制接地的电压，以及用于相对于芯片接地重新定义每个控制信号的电压以生成重新定义的控制信号；栅极驱动器芯片，其耦合至电平移位器电路并被配置为耦合至至少一个半导体器件，该栅极驱动器芯片进一步被配置为基于重新定义的控制信号向至少一个半导体器件提供双极控制信号；以及至少一个电源，其被配置为向栅极驱动器芯片提供至少一个正供应电压以及向栅极驱动器芯片和向芯片接地提供至少一个负供应电压。

主权项

1.一种栅极驱动器，所述栅极驱动器包括：电平移位器电路，其被配置为耦合至控制器以接收来自所述控制器的控制信号，每个控制信号具有相对于控制接地的电压，并且所述电平移位器电路被配置为相对于芯片接地重新定义每个控制信号的电压以生成重新定义的控制信号；栅极驱动器芯片，其耦合至所述电平移位器电路并包含高压侧栅极驱动器和低压侧栅极驱动器，所述高压侧栅极驱动器具有被配置为耦合至第一半导体器件的第一输出端，并且所述高压侧栅极驱动器被配置为基于所述重新定义的控制信号经由所述第一输出端向所述第一半导体器件提供第一双极控制信号；以及所述低压侧栅极驱动器具有被配置为耦合至第二半导体器件的第二输出端，并且所述低压侧栅极驱动器被配置为基于所述重新定义的控制信号经由所述第二输出端向所述第二半导体器件提供第二双极控制信号；以及包括正电源供应并耦合至所述栅极驱动器芯片和所述芯片接地的电源，所述电源被配置为向所述高压侧栅极驱动器提供第一正供应电压和第一负供应电压，向低压侧栅极驱动器提供第二正供应电压，以及向所述低压侧栅极驱动器和所述芯片接地提供第二负供应电压，其中所述电源还被配置为从所述正电源供应的电压得到所述第一正供应电压、所述第一负供应电压、所述第二正供应电压以及所述第二负供应电压，其中，所述电源包括：第一电荷泵电路，其耦合至所述正电源供应、所述栅极驱动器芯片以及所述芯片接地，所述第一电荷泵电路被配置为从所述正电源供应的所述电压生成所述第一负供应电压并向所述栅极驱动器芯片和向所述芯片接地提供所述第一负供应电压，其中，所述第一电荷泵电路包括：第一电容器，其耦合至所述第二输出端；开关，其耦合在所述第二输出端和所述第一电容器之间；以及第二电容器，其耦合至所述第一电容器和所述芯片接地，其中，在第一操作模式中，所述开关由在所述第二输出端处的高控制信号断开，并且所述第一电容器由所述高控制信号充电，以及其中，在第二操作模式中，所述开关被在所述第二输出端处的低控制信号接通，所述第一电容器放电，并且来自所述第一电容器的放出的能量对所述第二电容器充电，生成了在所述芯片接地上的所述第一负供应电压。