[發(fā)明專利]直流電流驅(qū)動電路

無效

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• 申請日: 2012-06-20
• 公開（公告）號: CN103513692A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳遷;黃勤
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫維賽半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號: G05F1/565
• 分類號: G05F1/565
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所 31219
• 代理人: 李儀萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電路領(lǐng)域，特別是涉及一種直流電流驅(qū)動電路。?

背景技術(shù)

功率開關(guān)器件，例如，雙極性晶體管（BJT）、門極可關(guān)斷晶閘管（GTO）、集成門極換流晶閘管（IGCT）、發(fā)射極可關(guān)斷晶閘管（ETO）等，需要驅(qū)動電路向自身的門極提供直流電流以便導(dǎo)通工作。?

現(xiàn)有驅(qū)動電路一種為線性調(diào)節(jié)電路，如圖1所示，其為一種優(yōu)選的線性調(diào)節(jié)電路示意圖。該線性調(diào)節(jié)電路包括提供電壓V₁的供電單元、采樣電阻Rs、控制晶體管Q₁開閉的控制電路，該控制電路將采樣電阻Rs兩端的電壓與參考電壓Vref進(jìn)行比較來控制晶體管Q₁的開閉，從而使電路提供給功率開關(guān)器件門極的電流Ig=Vref/Rs，其中，Vg表示功率開關(guān)器件的門極電壓。該線性調(diào)節(jié)電路雖然電路結(jié)構(gòu)簡單，但由于其效率η＝V_g/V₁，而功率開關(guān)器件的門極Vg=0.7V，若電壓V₁=5V，則效率η＝V_g/V₁=0.7/5=14%，顯然效率非常低。?

現(xiàn)有另一種驅(qū)動電路為降壓式變換器（即Buck電路）。如圖2所示，該Buck電路包括提供電壓V₁的供電單元、電感L、采樣電阻Rs、晶體管Q₁與Q₂及控制電路。該控制電路根據(jù)采樣電阻Rs兩端的電壓來控制晶體管Q₁導(dǎo)通、晶體管Q₂關(guān)斷，使電路進(jìn)入狀態(tài)1，如圖3a所示，在該狀態(tài)1下，供電單元通過電感L向功率開關(guān)器件的門極提供驅(qū)動電流，隨著電感電流的逐步上升，當(dāng)上升至電流IL_b時，控制電路基于采樣電阻Rs此時兩端的電壓高于其自身內(nèi)設(shè)的第一參考電壓來控制晶體管Q₂導(dǎo)通、晶體管Q₁關(guān)斷，使電路由狀態(tài)1進(jìn)入狀態(tài)2，如圖3b所示，在該狀態(tài)2下，電感L通過功率開關(guān)器件放電，由此，流經(jīng)功率開關(guān)器件門極的電流由電流IL_b開始下降，當(dāng)降至電流IL_a時，控制電路基于采樣電阻Rs此時兩端的電壓低于其自身內(nèi)設(shè)的第二參考電壓來重新使晶體管Q₁導(dǎo)通、晶體管Q₂關(guān)斷，使電路由狀態(tài)2重返狀態(tài)1，如此電路不斷在狀態(tài)1與狀態(tài)2之間反復(fù)，如圖3c所示，在控制電路的控制下，最終流經(jīng)功率開關(guān)器件門極的平均電流為Vref’/Rs，該參考電壓Vref’基于功率開關(guān)器件來預(yù)先確定。?

然而，在某些應(yīng)用中，由于功率開關(guān)器件的門極電壓Vg可能為負(fù)值，而當(dāng)門極電壓Vg為負(fù)值時，上述Buck電路無論處于狀態(tài)1還是狀態(tài)2，電感兩端的電壓始終是正值，導(dǎo)致電感電流Ig（即功率開關(guān)器件門極電流）會持續(xù)增加而無法維持在某一水平，如圖3d所示。因此，迫切需要一種新型的直流電流驅(qū)動電路，以避免因功率開關(guān)器件的門極電壓為負(fù)值而導(dǎo)?致驅(qū)動電流持續(xù)增加。?

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種直流電流驅(qū)動電路，以避免因功率開關(guān)器件的門極電壓為負(fù)值而導(dǎo)致驅(qū)動電流不能保持穩(wěn)定的問題。?

為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種直流電流驅(qū)動電路，其包括：供電單元、儲能元件、多個受控開關(guān)、待驅(qū)動器件、采樣所述待驅(qū)動器件的電氣參數(shù)的采樣單元及控制單元，其中，所述控制單元根據(jù)所述電氣參數(shù)來控制所述多個受控開關(guān)開閉，使所述待驅(qū)動器件的被驅(qū)動端電壓為負(fù)時所形成的電路回路包含能量吸收單元，以便通過吸收所述儲能元件所存儲的能量來使流經(jīng)所述待驅(qū)動器件的電流保持穩(wěn)定。?

優(yōu)選地，所述能量吸收單元包括所述供電單元。?

如上所述，本發(fā)明的直流電流驅(qū)動電路，具有以下有益效果：在待驅(qū)動器件的門極電壓為負(fù)值時，任能使流經(jīng)待驅(qū)動器件的驅(qū)動電流保持穩(wěn)定。?

附圖說明

圖1顯示為現(xiàn)有技術(shù)中的線性調(diào)節(jié)電路示意圖。?

圖2顯示為現(xiàn)有技術(shù)中的降壓式變換器示意圖。?

圖3a與3b顯示為圖2所示的降壓式變換器在不同狀態(tài)時電流示意圖。?

圖3c顯示為圖2所示的降壓式變換器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換示意圖。?

圖3d顯示為圖2所示的降壓式變換器在門極電壓為負(fù)值時的電流示意圖。?

圖4顯示為本發(fā)明的直流電流驅(qū)動電路的一種優(yōu)選示意圖。?