[發明專利]一種快速導通的高壓驅動半橋電路

在審

• 申請號: 202211348845.0
• 申請日: 2022-10-31
• 公開（公告）號: CN115632553A
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 韓方;楊曉萍;王俊峰;鄭東飛;楊昊澤;賀繼鵬;陳從僑
• 申請（專利權）人: 西安微電子技術研究所
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158;H02M1/088;H02M1/44
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 崔方方

本發明公開了一種快速導通的高壓驅動半橋電路，包括NMOS管驅動電路、PMOS管驅動電路和功率半橋驅動電路；PMOS管驅動電路為V_IN輸入到NMOS管T3柵極，源極接地，漏極接J型場效應管T4源極，漏極接V₂，柵極分別與NMOS管T5、PMOS管T6柵極相連，由二極管Z1接V₂；NMOS管T5與PMOS管T6源極接PMOS管T7柵極，NMOS管T5漏極和PMOS管T7源極接V₂，PMOS管T6漏極和NMOS管T8源極接地；PMOS管T7與NMOS管T8漏極相連，PMOS管T7漏極為輸出。通過常規元器件驅動PMOS管，無需計算電阻的功耗更改阻值，省略專用的帶電荷泵自舉的柵極驅動，簡化了電路結構。

技術領域

本發明屬于半導體混合集成電路技術領域，涉及一種快速導通的高壓驅動半橋電路。

背景技術

半橋驅動電路廣泛應用于各類功率開關，作為功率輸出級、實現一定的功率放大。通常由兩個NMOS組成或者一個NMOS、一個PMOS組成。雙NMOS管組成的驅動電路，采用自舉驅動或者隔離驅動來實現上管的驅動。PMOS和NMOS組成的半橋驅動電路，PMOS管的驅動則為一個難題。

專門用于PMOS管的驅動電路很少見。近年來，隨著MOSFET工藝的升級，PMOS管的參數有了很大提升，PMOS管作為半橋的上管應用越來越多。因此，需要開展PMOS管的驅動電路設計。

目前PMOS管驅動電路，大多采用三極管導通時電阻分壓來驅動的方式，該方法存在電源電壓較高時，需重新計算電阻功耗，更改阻值的問題，此外，該方法驅動電流小、開關速度慢的問題。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術中的PMOS管驅動電路，采用三極管導通時電阻分壓驅動方式，存在電源電壓較高，并且需要重新計算電阻功耗和更改阻值的問題，提供一種快速導通的高壓驅動半橋電路。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種快速導通的高壓驅動半橋電路，包括NMOS管驅動電路、PMOS管驅動電路和功率半橋驅動電路；

所述NMOS管驅動電路包括PMOS管T1、NMOS管T2和電阻R1；所述PMOS管驅動電路包括NMOS管T3、NMOS管T5、NMOS管T8、PMOS管T6、PMOS管T7、J型場效應管T4、二極管Z1和電阻R2；所述功率半橋電路包括PMOS管T7和NMOS管T8；

V_IN分別輸入到PMOS管T1、NMOS管T2和NMOS管T3的柵極，PMOS管T1的漏極通過電阻R1與NMOS管T2的漏極連接，PMOS管T1的源極接電源V₁，NMOS管T3的源極通過電阻R2接地，NMOS管T3的漏極連接J型場效應管T4的源極，J型場效應管T4的源極與柵極相連接，J型場效應管T4的漏極連接至電源V₂，J型場效應管T4的柵極分別與NMOS管T5、PMOS管T6的柵極相連，并經由二極管Z1的陽極連接到電源V₂；NMOS管T5的源極與PMOS管T6的源極相接后連接PMOS管T7的柵極，NMOS管T5漏極和PMOS管T7的源極連接到V₂，PMOS管T1的漏極輸入到NMOS管T8，NMOS管T2源極、PMOS管T6漏極和NMOS管T8的源極均連接到地；PMOS管T7的漏極與NMOS管T8的漏極相連，T7的漏極為高壓驅動半橋電路的輸出V_O。

本發明的進一步改進在于：

所述電源V₁的電壓范圍為9V～15V，所述電源V₂的電壓范圍為15V～100V。

所述PMOS管T1和NMOS管T2均為漏源耐壓電壓≥2V₁的MOSFET。