[實用新型]柵極驅動器

有效

• 申請號: 201420113673.3
• 申請日: 2014-03-13
• 公開（公告）號: CN203872043U
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 陳盈吉
• 申請（專利權）人: 力智電子股份有限公司
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 臧建明

技術領域

本實用新型涉及一種柵極驅動技術，且尤其涉及一種柵極驅動器。?

背景技術

圖1為現有的柵極驅動器的示意圖。請參閱圖1。為了能夠精準地控制電容器C2兩端的電壓不會超過一耐電壓值，柵極驅動器100利用比較器110檢測第一上電軌UR1與第一下電軌LR1的電壓值，并將檢測結果傳送至位準偏移電路120。一旦檢測結果表示超過或低于電壓參考值REF的臨界值范圍時，位準偏移電路120將P型金屬氧化物半導體(P?type?Metal?Oxide?Semiconductor，簡稱PMOS)晶體管130關閉。?

然而，柵極驅動器100在控制第一開關140與第二開關150的切換過程時，第一開關140與第二開關150會有一段短暫時間都關閉。此短暫時間稱為非交錯時間(non-interactive?time)，約為2毫微秒(ns)。在非交錯時間期間，電感電流IL會流經第二開關150的寄生二極管(parasitic?diode)，此時若工作電壓VDD通過二極管132以及P型金屬氧化物半導體晶體管130而對電容器C2持續充電，可能導致電容器C2兩端的電壓超過第一開關140所能承受的耐電壓范圍。換言之，在這么短的非交錯時間期間內需完成一連串程序(檢測、判斷、控制程序)是困難的。例如：在2毫微秒內，比較器110需要檢測第一上電軌UR1與第一下電軌LR1之間的電壓值，并且位準偏移電路120根據檢測結果決定是否關閉PMOS晶體管130。因此，在實際電路設計有困難，且因電路設計復雜而增加成本。?

實用新型內容

本實用新型提供一種柵極驅動器，以解決現有技術中電容器兩端的電壓易超過耐電壓范圍的問題。?

本創作提供一種柵極驅動器，其耦接電容器、第一開關及相位節點。該?柵極驅動器包括比較器、時序控制電路及開關電路。該比較器耦接該相位節點與默認電壓，且比較該默認電壓與該相位節點的相位電壓，以產生比較信號。該時序控制電路耦接該比較器且接收輸入控制信號。該時序控制電路根據比較信號與輸入控制信號進行時序控制，以產生第一控制信號與第二控制信號。該開關電路耦接該時序控制電路、該電容器與工作電壓，以根據該第一控制信號與該第二控制信號使得該工作電壓通過該開關電路對該電容器充電。?

在本實用新型的一實施例中，該開關電路包括第一開關組件與第二開關組件。該第一開關組件具有第一寄生二極管。該第二開關組件具有第二寄生二極管。該第一寄生二極管的電流方向與該第二寄生二極管的電流方向相反。?

在本實用新型的一實施例中，該默認電壓為參考負電壓。?

在本實用新型的一實施例中，該輸入控制信號為關聯于該第一開關的驅動輸入信號。?

在本實用新型的一實施例中，該柵極驅動器還耦接第二開關。該第一開關與該第二開關之間具有相位節點，且該輸入控制信號為關聯于該第二開關的驅動輸入信號。?

在本實用新型的一實施例中，該輸入控制信號為用于操作該第一開關的驅動信號。?

在本實用新型的一實施例中，該輸入控制信號為用于操作該第二開關的驅動信號。?

本實用新型還提供另一種柵極驅動器，包括比較器、時序控制電路以及開關電路。該比較器比較默認電壓與該相位節點的相位電壓以產生比較信號。該相位節點耦接該柵極驅動器外部的至少一個III-V族晶體管的開關組件。該時序控制電路耦接該比較器，接收比較信號，產生第一控制信號與第二控制信號。該開關電路耦接該時序控制電路，接收該第一控制信號與該第二控制信號。?

在本實用新型的一實施例中，該開關電路包括第一開關組件與第二開關組件。該第一開關組件具有第一寄生二極管。該第二開關組件具有第二寄生二極管。該第一寄生二極管的電流方向與該第二寄生二極管的電流方向相反。?

在本實用新型的一實施例中，該默認電壓為一參考負電壓。?

本實用新型的柵極驅動器包含比較器、時序控制電路以及開關電路。該時序控制電路根據比較信號與輸入控制信號進行時序控制，以產生第一控制信號與第二控制信號。該開關電路根據該第一控制信號與該第二控制信號使得工作電壓通過該開關電路對該電容器充電。因此本實用新型能夠通過控制電容器的充電路徑來避免因電容器兩端過大的電壓而損壞輸出級內的開關。另一方面，相較于現有技術，本實用新型的柵極驅動器提供了一種較為簡單的電路設計；柵極驅動器配置在集成電路上時還可減少面積且降低成本。?

為讓本實用新型的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。?

附圖說明