[發明專利]一種輸出驅動電路

有效

• 申請號: 201710262766.0
• 申請日: 2017-04-20
• 公開（公告）號: CN108736863B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: 鄒文安;邱衛斌
• 申請（專利權）人: 上海和輝光電有限公司
• 主分類號: H03K3/356
• 分類號: H03K3/356;H03K17/687
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 俞滌炯

本發明主要是關于用于半導體電力開關的驅動器電路，設計一種帶有前級驅動器的輸出驅動器電路，前級驅動器輸出的第一驅動信號用于驅動輸出級的上拉晶體管以及前級驅動器輸出的第二驅動信號用于驅動輸出級的下拉晶體管，該前級驅動器設計了延遲單元，從而在控制輸出級的互補晶體管階段可以避免輸出級的互補晶體管同時導通。

技術領域

本發明主要是關于用于半導體電力開關的驅動器電路，更確切地說，是設計一種輸出驅動器電路，該輸出驅動器電路帶有延遲效應，從而在控制輸出級的互補晶體管階段可以避免輸出級的互補晶體管同時導通。

背景技術

在應用于半導體電力開關的驅動器電路中，為得到最大的輸出功率及盡量減少晶體管的功耗，輸出級晶體管通常會經由前級驅動器所產生的控制信號驅動，執行互補式的切換驅動P型晶體管與N型晶體管，以避免P型晶體管與N型晶體管同時導通所造成功率的損耗，同時亦需要避免因P型晶體管與N型晶體管同時導通，否則均導通的P型晶體管與N型晶體管直接串聯于電源和接地端之間，可能導致不可逆的熱損壞。

現有的公開文獻例如中國專利申請(CN103890682)公開了一種用于半導體電力開關的驅動器電路，包括第一功率驅動器晶體管和與其互補的第二功率驅動器晶體管，兩個功率驅動器晶體管的輸出端連接至電力開關的輸入端，第二功率驅動器晶體管的輸入端連接到一半橋電路，后者包括第一前級驅動器晶體管和與其互補的第二前級驅動器晶體管，兩前級驅動器晶體管的輸出端連接至第二功率驅動器晶體管的輸入端，進而為前級驅動器晶體管提供了快速切換時間，大大降低了晶體管的功耗。

現有的公開文獻例如中國專利申請(CN102904423)公開了一種前級驅動電路和功率模塊驅動器，其中前級驅動電路包括第一N溝道增強型金屬氧化物半導體型場效應管MOS管和第二N溝道增強型MOS管：第一N溝道增強型MOS管連接于前級驅動電路的第一脈沖寬度調制PWM信號輸入端與驅動控制模塊的第二輸入端之間；第二N溝道增強型MOS管連接于前級驅動電路的第二PWM信號輸入端與驅動控制模塊的第一輸入端之間。當控制器兩個輸入端皆會輸出高電平時，MOS管將高電平轉換為低電平向功率晶體管逆變器輸出，防止功率晶體管逆變器同一相上下橋臂(Bridge-Legs)于同一時段接收到高電平信號而出現短路現象，從而提高電機驅動系統的可靠性和穩定性。

在現有的該等方案中無一不是采用大量的元器件作為前級驅動電路的架構，業界具有通常知識者皆知道，數量眾多的元器件會直接增大版圖的面積，尤其是在投片的晶圓制備階段需要大量的光罩，造成不菲的成本。

發明內容

在一個可選實施例中，本發明提供過了一種輸出驅動電路，包括一個前級驅動器，用于驅動一個輸出級的上拉晶體管和下拉晶體管交替導通，以使所述輸出級所提供的一個輸出信號在第一、第二邏輯狀態之間切換，并且所述前級驅動器輸出的第一驅動信號用于驅動所述上拉晶體管以及輸出的第二驅動信號用于驅動所述下拉晶體管，所述前級驅動器包括：第一、第二晶體管，它們各自均具有一個第一端和一個第二端及一個控制端，一個輸入信號同時輸入到所述第一、第二晶體管的所述控制端，所述第一、第二晶體管各自的所述第一端對應分別連接到第一、第二參考電壓源，以及所述第一、第二晶體管各自的所述第二端之間連接有一個受所述輸出信號控制的延遲單元，所述延遲單元用于避免所述第一、第二驅動信號的邏輯狀態同時產生上升沿或下降沿的翻轉。

上述的輸出驅動電路，當所述第一驅動信號由所述第一邏輯狀態翻轉到所述第二邏輯狀態時，所述延遲單元產生延時效應，使所述第一驅動信號翻轉結束后所述第二驅動信號才由所述第一邏輯狀態翻轉到所述第二邏輯狀態。

上述的輸出驅動電路，當所述第二驅動信號由所述第二邏輯狀態翻轉到所述第一邏輯狀態時，所述延遲單元產生延時效應，使所述第二驅動信號翻轉結束后所述第一驅動信號才由所述第二邏輯狀態翻轉到所述第一邏輯狀態。