[發(fā)明專利]一種基于斜率檢測的死區(qū)時間產(chǎn)生電路

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210799433.2
• 申請日: 2022-07-08
• 公開（公告）號: CN114977762A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 方健;張益森;史清晨;楊曦禾;顏泠;唐玲麗;梁英東;張波
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: H02M1/38
• 分類號: H02M1/38;H02M1/08
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51232
• 代理人: 孫一峰

本發(fā)明屬于功率集成電路技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是涉及一種基于斜率檢測的死區(qū)時間產(chǎn)生電路。本電路通過感應(yīng)開關(guān)節(jié)點SW的變化斜率，檢測SW節(jié)點電壓發(fā)生變化的時間，生成相應(yīng)的死區(qū)時間。通過感應(yīng)計算出SW節(jié)點電壓斜率經(jīng)過兩次零點的時間，就可以產(chǎn)生精確代表死區(qū)時間的窄脈沖，可以通過后續(xù)方法方便的處理這一窄脈沖，生成相應(yīng)的帶死區(qū)時間的信號。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于功率集成電路技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是涉及一種基于斜率檢測的死區(qū)時間產(chǎn)生電路。

背景技術(shù)

在柵驅(qū)動電路中，當功率管發(fā)生關(guān)斷時，輸出節(jié)點電壓會在電源軌和地之間浮動。為了防止額外的功耗或產(chǎn)生直通損壞，在電壓浮動過程中對側(cè)管要保持關(guān)斷，也就是產(chǎn)生一段死區(qū)時間。由于驅(qū)動電路的死區(qū)時間會隨著負載和電壓的變化而變化，在不同條件下需要產(chǎn)生不同的死區(qū)時間。因此需要一種電路能夠提取出柵驅(qū)動電路所必須的死區(qū)時間。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述需求，本發(fā)明提出了一種基于斜率檢測的死區(qū)時間產(chǎn)生電路，可以滿足對不同功率管的驅(qū)動需求，解決上述問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種基于斜率檢測的死區(qū)時間產(chǎn)生電路，，包括斜率檢測模塊、死區(qū)時間生成模塊；定義SW節(jié)點為功率管的輸出節(jié)點并作為斜率檢測模塊的輸入節(jié)點，定義與SW節(jié)點呈固定電位差的電源軌為VB節(jié)點。

所述斜率檢測模塊包括第一齊納管、第一電阻、第一PMOS管、第一NMOS管、第一三極管以及第一LDMOS管。SW節(jié)點連接到第一齊納管的陽極，第一齊納管的陰極連接到第一電阻的第一端口以及第一三極管的基極；第一電阻的第二端口與VB節(jié)點相連，VB節(jié)點與第一PMOS管的源級相連；第一PMOS管的柵極與漏級相連并且連接到第一三極管的集電極；第一三極管的發(fā)射極與第一LDMOS管的漏級相連；第一LDMOS管的柵極與輸入偏置電壓vbias節(jié)點相連，源級與第一NMOS管的漏級和柵極相連并且作為死區(qū)檢測模塊的輸出；第一NMOS管的源級與模擬地相連。

所述死區(qū)時間生成模塊包括第二NMOS管、第三NMOS管、第二電阻、第三電阻以及第一反相器、第二反相器、第三反相器、第四反相器、第五反相器。第二NMOS管和第三NMOS管的柵極作為死區(qū)時間生成模塊的輸入與斜率檢測模塊的輸出相連；第二NMOS的源級連接到地，漏級與第二電阻的第一端口相連，并且漏級輸出分別經(jīng)過第一反相器、第二反相器輸出SW節(jié)點的下降沿死區(qū)時間；第二電阻的第二端口連接到模擬電源；第三NMOS的源級連接到地，漏級與第三電阻的第一端口相連，并且漏級輸出分別經(jīng)過第三反相器、第四反相器、第五反相器輸出SW節(jié)點的上升沿死區(qū)時間；第三電阻的第二端口連接到模擬電源。

本發(fā)明的有益效果為：本電路可以精確的產(chǎn)生電路所需要的死區(qū)時間。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提出的一種基于斜率檢測的死區(qū)時間產(chǎn)生電路實現(xiàn)結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明提出的一種生成驅(qū)動信號死區(qū)的邏輯電路經(jīng)過HSpice仿真得到的整體仿真結(jié)果。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細的描述；

在高壓柵驅(qū)動H橋電路中，上下管任意功率管發(fā)生關(guān)斷后，另一側(cè)管未開啟，SW節(jié)點會以dV(t)/dt的斜率上升到V_BUS或下降到GND。如果在此之前對管導(dǎo)通就會產(chǎn)生過量的開關(guān)損耗；如果在此之后對管導(dǎo)通則會產(chǎn)生反向?qū)〒p耗。因此，最優(yōu)的死區(qū)時間可以表示為dV(t)/dt的從開始到結(jié)束的時期。

圖1為檢測并產(chǎn)生死區(qū)時間的控制電路結(jié)構(gòu)圖，其特征在于，包括斜率檢測模塊、死區(qū)時間生成模塊；