[發明專利]功率管控制系統和用于驅動外置功率管的驅動電路

有效

• 申請號: 201510433217.6
• 申請日: 2015-07-22
• 公開（公告）號: CN105048790B
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 宋利軍;白文利
• 申請（專利權）人: 深圳市穩先微電子有限公司
• 主分類號: H02M1/36
• 分類號: H02M1/36;H02M1/44
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙)44268
• 代理人: 王永文,劉文求

1.一種用于驅動外置功率管的驅動電路，其特征在于，包括功率管開啟驅動模塊和功率管關斷驅動模塊，所述功率管開啟驅動模塊包括斜率拐點檢測單元、控制單元、第一開關管、第二開關管和電流源，所述功率管關斷驅動模塊包括反相器和第三開關管；當外部PWM控制信號為高電平時第二開關管閉合，所述斜率拐點檢測單元檢測外置功率管的柵極電壓的斜率變化，當柵極電壓的變化斜率在第一斜率拐點之前時，控制單元使第一開關管閉合，由第一開關管和電流源給外置功率管的柵極充電，當柵極電壓的變化斜率在第一斜率拐點和第二斜率拐點之間時，控制單元使第一開關管斷開，使第一開關管停止給外置功率管的柵極充電，當柵極電壓的變化斜率在第二斜率拐點之后時，控制單元使第一開關管閉合，使第一開關管再次給外置功率管的柵極充電；當外部PWM控制信號為低電平時，第一開關管和第二開關管均斷開、第三開關管閉合，使外置功率管的柵極放電。

2.根據權利要求1所述的用于驅動外置功率管的驅動電路，其特征在于，所述功率管開啟驅動模塊還包括第一緩沖器和第二緩沖器，所述功率管關斷驅動模塊還包括第三緩沖器；所述斜率拐點檢測單元的輸入端連接外置功率管的柵極，斜率拐點檢測單元的輸出端連接控制單元的第一輸入端，控制單元的輸出端通過第一緩沖器連接第一開關管的柵極；第二緩沖器的輸入端連接外部PWM控制信號輸出端和控制單元的第二輸入端，第二緩沖器的輸出端連接第二開關管的柵極；第一開關管的漏極接驅動電壓供電端、還通過電流源連接第二開關管的漏極，第一開關管的源極和第二開關管的源極連接外置功率管的柵極；所述反相器的輸入端連接外部PWM控制信號輸出端，反相器的輸出端通過第三緩沖器連接第三開關管的柵極，第三開關管的漏極連接第一開關管的源極、第二開關管的源極和連接外置功率管的柵極，第三開關管的源極接地。

3.根據權利要求1所述的用于驅動外置功率管的驅動電路，其特征在于，所述斜率拐點檢測單元包括模數轉換器、鎖存器、數字比較器和數模轉換器，當外部PWM控制信號由低電平轉換為高電平時，外置功率管的柵極電壓開始上升，由模數轉換器實時檢測外置功率管的柵極電壓并轉換為數字信號，將本周期的數字信號輸入到所述數字比較器的同相輸入端，同時，模數轉換器將數字信號輸入鎖存器中，使數字比較器的反相輸入端的輸入信號為模數轉換器對柵極電壓的上個周期的采樣轉換信號，所述數字比較器將本周期的柵極電壓與上個周期的柵極電壓進行比較，輸出相應的高低電平信號經所述數模轉換器轉換為模擬信號后輸出至控制單元中。

4.根據權利要求3所述的用于驅動外置功率管的驅動電路，其特征在于，所述斜率拐點檢測單元還包括第四緩沖器，所述第四緩沖器的輸入端連接數模轉換器的輸出端，第四緩沖器的輸出端連接控制單元的第一輸入端。

5.根據權利要求1所述的用于驅動外置功率管的驅動電路，其特征在于，所述第一開關管、第二開關管和第三開關管均為N MOS管。

6.一種功率管控制系統，其特征在于，包括：電感、外置功率管和如權利要求1-5任意一項所述的驅動電路，所述外置功率管的柵極連接所述驅動電路，所述外置功率管的漏極通過所述電感連接VIN供電端，所述外置功率管的源極接地。