[發明專利]用于驅動器電路的系統和方法

有效

• 申請號: 201310267717.8
• 申請日: 2013-06-28
• 公開（公告）號: CN103532355A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: M.巴赫胡伯;T.巴奇加盧波;J.巴倫希恩;L.博勒諾;M.紐布林
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 馬永利;劉春元

對臨時申請的優先權要求

本專利申請對在2012年6月30日提交的、題目為“用于驅動器電路的系統和方法”的美國臨時申請No.?61/666,805要求優先權，該申請由此通過引用被整體結合于此。

技術領域

本發明總體上涉及半導體電路和方法，并且更特別地涉及用于驅動器電路的系統和方法。

背景技術

在諸如電源、電動機控制器和配電網之類的電子系統中，在高電流路徑中使用高電壓功率晶體管以切換電流。半導體器件技術中最近的改進已經允許高功率晶體管更快地切換并且在操作期間耗散更少的功率。兩個常見功率晶體管類型是金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）和絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）。雖然這兩個晶體管類型都可以被制造成處理大量電流，但是在操作所述晶體管時必須小心以避免在正常操作期間和在靜電放電（ESD）事件期間損壞器件。例如，MOSFET或IGBT的柵極電壓被管理以便防止柵極的過電壓和/或器件的閉鎖。

MOSFET和IGBT晶體管通常由柵極驅動器電路來驅動，所述柵極驅動器電路接收低功率輸入并且為功率MOSFET或IGBT生成驅動信號。例如，柵極驅動器可以被用來提供電動機控制電路或開關模式電源中的脈沖寬度調制控制器和功率晶體管之間的接口。柵極驅動器可以被實施為專用集成電路、分立晶體管、或變壓器，或者可以被集成在控制器單元中。然而，在PWM控制器中將柵極驅動分開通過消除以非常高頻率驅動功率MOSFET所需的高峰值電流和熱量耗散而允許所述控制器更冷地運行和更穩定。

發明內容

根據一個實施例，一種操作柵極驅動電路的方法包括：接收基準定時脈沖，根據所述柵極驅動電路的本地時鐘發生器來測量所接收到的定時脈沖，以及基于所測量的接收到的定時脈沖來生成切換控制信號。

在下面的附圖和描述中闡述本發明的一個或多個實施例的細節。根據所述描述和附圖以及根據權利要求書，本發明的其他特征、目的和優點將是顯而易見的。

附圖說明

為了更全面地理解本發明及其優點，現在參考結合附圖所做的下列描述，在附圖中：

圖1示出包括低側開關和高側開關的半橋拓撲；

圖2示出在開關之間具有空載時間（dead?time）的PWM模式；

圖3a-b示出驅動電路和對應波形圖，所述波形圖示出具有TLTO機制的切換；

圖4示出使用了外部部件的TLTO參數調整的實例；

圖5示出波形圖，所述波形圖示出在正常切換操作之前的學習階段期間的實施例基準定時脈沖；

圖6示出與通信信道進行接口的實施例柵極驅動器部件；

圖7示出實施例數字控制電路；

圖8示出實施例時鐘發生器；以及

圖9示出實施例方法的流程圖。

不同圖中對應的數字和符號通常指代對應的部分，除非另有指示。這些圖被繪制以清楚地示出優選實施例的相關方面，并且不一定是按比例繪制的。為了更清楚地示出特定實施例，指示相同結構、材料或過程步驟的變化的字母可以在圖號后面。

具體實施方式

在下面詳細地討論對本優選實施例的做出和使用。然而，應該認識到，本發明提供了可以具體化在多種多樣的特定背景中的許多適用的發明構思。所討論的特定實施例僅僅說明做出和使用本發明的特定方式，并且不限制本發明的范圍。

將關于在特定背景（即開關驅動器電路）中的優選實施例來描述本發明。然而，本發明也可以被應用于針對信號生成和/或校準的其他類型的電路、系統和方法。

電子電源開關（例如MOSFET和IGBT）被用在其中電負載被驅動的許多應用（例如AC電動機、電源、以及其他電路）中。這樣的開關可以包括MOSFET和IGBT，并且可以由通過切換控制單元（例如微控制器或其他電子部件）生成的脈沖模式來控制。這樣的應用的一個實例是圖1中示出的半橋拓撲100。