[實用新型]高低邊驅動集成電路以及開關電源

有效

• 申請號: 201420286956.8
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN203883669U
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 鄭凌波;林新春
• 申請（專利權）人: 深圳市力生美半導體器件有限公司
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08
• 代理公司: 深圳市隆天聯鼎知識產權代理有限公司 44232
• 代理人: 周惠來;徐恕

技術領域

本實用新型涉及驅動集成電路，尤其涉及一種高低邊驅動集成電路以及開關電源。

背景技術

在半橋或全橋結構的開關電源中，需要對功率管進行驅動控制，以使功率管能驅動變壓器或電感完成所需的功率傳輸工作，但受限于功率管的連接方式，位于非接地端的功率管（以下簡稱上管）往往需要特殊設計的電路對其進行驅動，尤其當系統工作在較高的電壓條件時，對驅動電路的要求也將變得更高，傳統上常用的驅動方式有如下幾種：

請參閱圖1，由控制器驅動一個變壓器的初級繞組，再由變壓器的兩個相反極性的次級繞組分別驅動上功率管Q1與下功率管Q2，在每次初級電流轉換方向交替打開上功率管Q1與下功率管Q2，實現所需的開關驅動控制。此方式原理簡單，但實際使用時還需要考慮功率管的反向柵極保護、快速關斷、門鉗位等問題，同時變壓器需要高壓隔離比較昂貴，導致整體成本較為高昂，而且體積也比較大。

現有技術中的典型的半橋驅動電路使用商業化的集成電路方式的高低邊開關電源（如驅動芯片IR2101等）進行驅動，通過在控制器和功率管之間加入一個具有高壓隔離能力的集成電路，該集成電路內部具有兩個單獨的驅動通道，可分別用于對上功率管Q1與下功率管Q2的驅動，同時兩個驅動電路之間具有所需的高電壓隔離能力，從而實現所需的隔離驅動。該集成電路方式的高低邊開關電源外圍簡單，使用連接方便，綜合優勢較為突出。但集成電路方式的開關電源要求內部的兩個驅動電路之間具有極高的電壓隔離能力，在標準電網應用的系統中常常需要高達400V的電壓隔離能力，這對制作此電路的半導體工藝提出了非常高的挑戰。

針對上述的問題，現有技術提出來一種解決方案，請參閱申請號為201010224392.1，專利名稱為：一種橋式驅動電路芯片的申請文件，其通過在引線框架的封裝面上設置三個相互隔離且絕緣的基島，三個基島各自具有至少一個連接腳，通過連接腳將基島與引出腳連接起來，低壓側驅動控制電路芯片和電平轉移電路芯片設置于第一個基島上，第一功率器件設置于第二個基島上，高壓側驅動控制電路芯片和第二功率器件設置于第三個基島上，而各器件之間的連接均通過金屬導線實現，實現橋式驅動電路功能。這樣就能夠實現驅動的同時也避免了采用高壓隔離制造工藝的麻煩。但是，該方案把上功率管以及下功率管封裝在同一芯片內，并且設有三個基島，這樣的制造工藝很復雜。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題在于克服上述現有技術中的問題，而提出一種高低邊驅動集成電路以及開關電源，能夠解決高壓單芯片的高低邊驅動器制作工藝復雜和成本高昂的問題。

為解決上述技術問題，本實用新型提出一種高低邊驅動集成電路，其用于驅動上功率管以及下功率管，其包括引線框架，引線框架包括多個引出腳，引出腳至少包括第一引出腳、第二引出腳、第三引出腳以及第四引出腳，其中，第一引出腳以及第二引出腳均連接控制器，第三引出腳連接上功率管的控制端，第四引出腳連接下功率管的控制端，引線框架還包括兩個相互隔離的基島，其中一個基島設置有上管驅動芯片，另一個基島設置有下管驅動芯片，上管驅動芯片以及下管驅動芯片均受控于控制器，上管驅動芯片與下管驅動芯片通過導線實現電連接，上管驅動芯片的上功率管驅動信號輸出端連接第三引出腳，下管驅動芯片的輸入端連接第一引出腳以及第二引出腳，下管驅動芯片的下功率管驅動信號輸出端連接第四引出腳。

優選地，引線框架為8腳引線框架，8腳引線框架還包括第五引出腳、第六引出腳、第七引出腳以及第八引出腳；上管驅動芯片連接第五引出腳、第七引出腳以及第八引出腳，下管驅動芯片連接第五引出腳以及第六引出腳。

優選地，下管驅動芯片包括邏輯處理模塊、下管驅動模塊以及信號輸出模塊，邏輯處理模塊連接該第一引出腳以及第二引出腳，下管驅動模塊連接邏輯處理模塊以及第四引出腳，信號輸出模塊連接在邏輯處理模塊以及導線之間。

優選地，下管驅動芯片還包括一高壓二極管，其負極連接第八引出腳，其正極連接第六引出腳。

優選地，上管驅動芯片包括信號輸入模塊以及上管驅動模塊，信號輸入模塊連接導線，上管驅動管理模塊連接在信號輸入模塊以及第三引出腳之間。

優選地，上管驅動芯片為耐壓范圍在40V以下的低壓芯片。

優選地，下管驅動芯片為耐壓范圍在40V至1500V的高壓芯片。

優選地，信號輸出模塊包括第一高壓管以及第二高壓管，第一高壓管以及第二高壓管的控制端連接邏輯處理模塊，第一高壓管以及第二高壓管的輸出端連接導線。

優選地，第一高壓管以及第二高壓管的耐壓值范圍在40V至1500V。