[發明專利]具有對柵極電壓的緊密控制的驅動電路

有效

• 申請號: 201310580583.5
• 申請日: 2013-11-19
• 公開（公告）號: CN103825461B
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: R.巴耶雷爾
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 馬紅梅,胡莉莉

1.一種驅動電路，包括：

具有高電平電壓輸入和低電平電壓輸入的驅動輸出級，所述驅動輸出級可操作用于響應于施加于該驅動輸出級的柵極電壓來生成輸出電壓；

運算放大器，其可操作用于調節施加于所述驅動輸出級的柵極電壓，以使得所述輸出電壓與輸入到所述運算放大器的控制信號相對應，所述運算放大器具有耦合到所述控制信號的第一端子和耦合到所述驅動輸出級的輸出的第二端子；

連接到所述驅動輸出級的高電平電壓輸入的第一供給電壓，所述第一供給電壓比所述控制信號的最大值更高；以及

連接到所述驅動輸出級的低電平電壓輸入的第二供給電壓，所述第二供給電壓比所述控制信號的最小值更低，

其中所述運算放大器的第二端子通過包括開關的有源電路連接到所述驅動輸出級的輸出，所述開關可操作用于在特定時間間隔期間禁用從所述驅動輸出級的輸出到所述運算放大器的第二端子的反饋且在其他時間間隔期間啟用所述反饋。

2.根據權利要求1所述的驅動電路，進一步包括將所述驅動輸出級的高電平電壓輸入耦合到所述運算放大器的第一端子的反饋電路，所述反饋電路可操作用于將dV/dt和/或di/dt反饋提供給所述運算放大器。

3.根據權利要求2所述的驅動電路，其中所述反饋電路可操作用于將電流注入到將所述控制信號耦合到所述運算放大器的第一端子的電阻器中，所注入的電流減慢所述控制信號中過渡的速度。

4.根據權利要求2所述的驅動電路，其中所述反饋電路包括：一個或多個電容器，其可操作用于提供dV/dt反饋；和一個或多個齊納二極管，其可操作用于提供表示di/dt反饋的過電壓信息。

5.根據權利要求2所述的驅動電路，其中所述反饋電路是由與所述驅動輸出級相同的供給電壓供電的有源電路。

6.根據權利要求2所述的驅動電路，其中所述反饋電路包括開關，所述開關可操作用于當輸出電壓恒定時將所述反饋電路從所述運算放大器的第一端子斷開。

7.根據權利要求1所述的驅動電路，其中所述運算放大器具有比所述控制信號的最大值更高的高電平電壓輸入和比所述控制信號的最小值更低的低電平電壓輸入。

8.根據權利要求7所述的驅動電路，其中所述運算放大器和所述驅動輸出級共享相同的高電平電壓供給和相同的低電平電壓供給。

9.根據權利要求1所述的驅動電路，其中所述第一供給電壓比所述控制信號的最大值高至少3V和/或所述第二供給電壓比所述控制信號的最小值低至少3V。

10.根據權利要求1所述的驅動電路，其中所述驅動輸出級是包括被配置為射極跟隨器的PNP和NPN雙極結型晶體管的推挽式輸出驅動器。

11.根據權利要求1所述的驅動電路，其中所述驅動輸出級是包括被配置為源極跟隨器的p溝道和n溝道MOSFET的推挽式輸出驅動器。

12.根據權利要求1所述的驅動電路，其中所述驅動輸出級包括一個或多個達林頓級。

13.一種電路，包括：

功率半導體器件；

具有高電平電壓輸入和低電平電壓輸入的驅動輸出級，所述驅動輸出級可操作用于響應于施加于所述驅動輸出級的柵極電壓、利用由所述驅動輸出級輸出的電壓來驅動所述功率半導體器件；

運算放大器，其可操作用于調節施加于所述驅動輸出級的柵極電壓，以使得由所述驅動輸出級輸出的電壓與輸入到所述運算放大器的控制信號相對應，所述運算放大器具有耦合到所述控制信號的第一端子和耦合到所述驅動輸出級的輸出的第二端子；

連接到所述驅動輸出級的高電平電壓輸入的第一供給電壓，所述第一供給電壓比所述控制信號的最大值更高；以及

連接到所述驅動輸出級的低電平電壓輸入的第二供給電壓，所述第二供給電壓比所述控制信號的最小值更低，

其中所述運算放大器的第二端子通過包括開關的有源電路連接到所述驅動輸出級的輸出，所述開關可操作用于在特定時間間隔期間禁用從所述驅動輸出級的輸出到所述運算放大器的第二端子的反饋且在其他時間間隔期間啟用所述反饋。