[发明专利]驱动压控开关装置的基于集成电路的驱动电路及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及包含集成电路的驱动电路，用于驱动压控类型的开关装置。本发明还涉及用于制造这样的驱动电路的方法。

背景技术

已知例如如在日本专利公报No.2009-11049中描述的一种驱动电路，用于驱动诸如绝缘栅型晶体管的压控开关装置，其中，驱动电路包括稳定电流电路，用于向被驱动开关装置的控制端子(例如，栅极)提供作为充电电流的恒定电流。在此在一般的意义上使用术语“充电”来指示用于增加正电荷数量的充电电流(正向电流)或用于减少正电荷数量的放电电流(反向电流)。近些年来，随着集成电路已经变得越来越更紧凑和在成本上更低，已经变得可能在集成电路中包含这样的驱动电路的功能。在该情况下，(由被驱动开关装置的开关速度确定的)所要求的充电电流的电平必须在集成电路的供电电流额定值内。也必须限制开关频率使得集成电路的额定最大操作温度不被超过。

因此，在现有技术中，为了获得宽的适用性，这样的集成电路必须能够提供从驱动电路可能要求的最高驱动电流，并且能够在可能要求的最高开关频率下操作。

因此，获得制造品的这样的普遍性导致集成电路在尺寸上较大、制造起来昂贵并且具有超过通常的应用要求的能力，因为仅这样的驱动电路的小部分必须驱动具有极高开关速度或在极高开关频率下操作的开关装置。

发明内容

本发明的目的是通过提供包含集成电路的驱动电路来克服上面的问题，该驱动电路用于驱动诸如绝缘栅型晶体管的压控型的开关装置，由此，该驱动电路可以容易地被应用到驱动在宽范围的开关速度和/或开关频率上使用的开关装置。本发明还提供了一种用于配置这样的驱动电路的方法。

根据第一方面，所述驱动电路包括串联在充电路径中的电阻器和外部开关装置(例如，MOS FET)，通过充电路径向所述被驱动的压控开关装置的控制端子(例如，栅极)提供充电电流。所述集成电路包括：内部开关装置(例如，MOS FET)，其以达林顿配置连接到所述外部开关装置；以及控制电路(稳定电流电路)，其向所述内部开关装置的所述控制端子施加控制信号，以将在所述电阻器上的电压降调节为预定值。由所述驱动电路提供的所述充电电流(驱动电流)的值由此被调节为预定值。

在此，术语“内部开关装置”或“外部开关装置”指的是诸如场效应晶体管的装置，借助于该装置，可以通过向所述装置的控制端子(栅极)施加的控制信号来改变在输入和输出端子(源极和漏极电极)之间的电流电平或中断所述电流。

由此可以经由所述外部开关装置来提供所述充电电流，所述电流的电平被由所述控制电路产生的控制信号确定。

然而，如果不需要所述外部开关装置，则所述驱动电路可以容易地被配置使得所述内部开关装置连接在充电电流路径中，并且具有直接地连接到所述被驱动开关装置的控制端子的输出端子。

所述充电电流可以由此被调节为预定值，并且以相同的方式(即，不改变集成电路的内部参数)控制所述被驱动开关装置的通/断操作，而与是否使用所述外部开关装置无关。

在上面使用的“充电电流”不指定正或负极性，并且可以表示提供正电荷量的(正)电流或减少(正)电荷量的(负)放电电流。

根据另一个方面，当使用外部开关装置来通过所述充电电流并且所述充电电流将所述被驱动开关装置的控制端子驱动到正电荷时，所述内部开关装置的输出端子可以连接到所述被驱动开关装置的输出端子。或者，所述内部开关装置的输出端子可以连接到所述外部开关装置的输出端子，由此使得从所述内部开关装置提供的正电荷能够被有效地用于对所述被驱动开关装置的控制端子充电。

根据另一个方面，所述电阻器的至少一部分可以被布置在所述集成电路之外。其优点如下。如果所述电阻器形成在所述集成电路内部，则如果要改变充电/放电电流的值，例如当要使用外部开关装置进行改变时，必须调整所述控制电路的内部参数(诸如参考电压值)。利用本发明，通过将所述电阻器的全部或一部分定位在所述集成电路之外，可以容易地调整所述电阻值以获得所需要的充电电流的值。

根据另一个方面，所述集成电路可以包含转接电路，所述转接电路响应于被施加到所述集成电路的输入端子的从外部提供的命令信号，以使得能够在第一和第二连接状态之间容易地改变所述驱动电路配置。在所述第一状态中，经由被所述集成电路的控制电路控制的、所述集成电路的内部开关装置来建立所述充电路径。在所述第二连接状态中，经由外部开关装置(当连接到所述集成电路时)来建立所述充电路径，直接地从所述集成电路的所述控制电路的输出端子控制所述外部开关装置。