[发明专利]功率开关管的驱动方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及电源领域，尤其涉及一种功率开关管的驱动方法和装置。

背景技术

随着电子技术的发展，功率转换频率越来越高，对于用功率开关管进行电路开关的场合，用驱动芯片直接驱动功率开关管的方式使得驱动芯片的损耗非常大。

在现有技术下，驱动芯片可以使用矩形波驱动功率开关管，图1(a)为现有技术先驱动芯片驱动功率开关管的示意图，驱动芯片的输出端与功率开关管的栅极相连接，图1(b)为驱动芯片为该功率开关管输入的驱动信号的波形图，其缺点为驱动芯片损耗大，可靠性低，不利于功率转换频率的提高。

发明内容

本发明实施例提供了一种功率开关管的驱动方法和装置，以解决现有技术中冲击电流大、驱动芯片损耗大、可靠性差的问题，实现了功率开关管的低损耗驱动，并且提高了可靠性。

第一方面，本发明实施例提供了一种功率开关管的驱动装置，所述装置包括：所述输入单元，与所述驱动单元相连接，用于为所述驱动单元输入一组驱动信号，所述一组驱动信号包括第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号、第四驱动信号，所述第一驱动信号和所述第二驱动信号为互补信号，并且所述第一驱动信号和所述第二驱动信号之间存在死区，用以所述第一驱动信号驱动的第一场效应管和所述第二驱动信号驱动的第二场效应管实现零电压开关；所述第三驱动信号和所述第四驱动信号为互补信号，并且所述第三驱动信号和所述第四驱动信号之间存在死区，用以所述第三驱动信号驱动的第三场效应管和所述第四驱动信号驱动的第四场效应管实现零电压开关；所述第一驱动信号和所述第三驱动信号的相位差为180度，用以所述第一场效应管和所述第三场效应管交替导通；所述第二驱动信号和所述第四驱动信号的相位差为180度，用以所述第二场效应管的状态和所述第四场效应管交替导通；所述驱动单元，包括所述第一场效应管、所述第二场效应管、所述第三场效应管、所述第四场效应管，用于根据所述输入单元输入的所述一组驱动信号，为所述变压器的励磁绕组加电；所述变压器，具有指定的磁化电感，用以存储能量，根据所述存储的能量，通过所述变压器的所述励磁绕组为所述功率开关管的控制端输入驱动电压信号，或者通过所述变压器的输出绕组对所述励磁绕组感应的感应电压为功率开关管的控制端输入驱动电压信号；所述功率开关管，与所述变压器相连接，包括寄生电容，所述寄生电容与所述变压器组成谐振电路，用以控制所述功率开关管的所述驱动电压信号具有缓慢的边沿速率。

第二方面，本发明实施例提供了一种功率开关管的驱动装置，所述装置包括：所述输入单元，与所述驱动单元相连接，用于为所述驱动单元输入一组驱动信号；所述驱动单元，包括多个场效应管，用于根据所述输入单元输入的所述一组驱动信号，控制所述多个场效应管的状态，为所述变压器的励磁绕组加电；所述变压器，与所述驱动单元和所述整流单元相连接，具有指定的磁化电感，用以存储能量，根据所述存储的能量通过所述变压器的所述励磁绕组为功率开关管的控制端输入驱动电压信号，或者将所述变压器的输出绕组对所述励磁绕组感应的感应电压经过所述整流单元为功率开关管的控制端输入驱动电压信号，用以所述多个场效应管实现零电压开关；所述整流单元，包括至少一个整流器，所述整流器包括整流开关及所述整流开关的控制电路，用于对所述变压器的输出绕组对所述励磁绕组感应的感应电压进行整流处理，得到驱动电压信号；所述功率开关管，与所述变压器相连接，包括寄生电容，所述寄生电容与所述变压器组成谐振电路，用以控制所述功率开关管的所述驱动电压信号具有缓慢的边沿速率。

第三方面，本发明实施例提供了一种功率开关管的驱动方法，所述方法包括：根据输入的一组驱动信号，为变压器的励磁绕组加电，用以所述变压器存储能量；通过所述变压器的所述励磁绕组为功率开关管的控制端输入驱动电压信号，或者通过所述变压器的输出绕组对所述励磁绕组感应的感应电压为功率开关管的控制端输入驱动电压信号，用以所述变压器周期性地存储和释放能量，并且根据所述变压器能量的变化以及所述一组驱动信号的变化使得所述驱动信号驱动的场效应管实现零电压开关。

因此，本发明实施例提供的方法和装置，根据输入的一组驱动信号，为变压器的励磁绕组加电；通过所述变压器的所述励磁绕组为功率开关管的控制端输入驱动电压信号，或者通过所述变压器的输出绕组对所述励磁绕组感应的感应电压为功率开关管的控制端输入驱动电压信号。通过应用本发明实施例提供的方法和装置，可以实现功率开关管的低损耗驱动，并且提高了可靠性。

附图说明

图1为现有技术下驱动芯片驱动功率开关管的示意图及驱动信号的波形图