[发明专利]功率晶体管栅极驱动器

权利要求书

1.一种用于功率晶体管的栅极驱动器，包括：

第一充电路径，能够电连接在第一电压电源与所述功率晶体管的栅极端子之间，用于将所述栅极端子充电到第一栅极电压，

第二充电路径，能够电连接在第二电压电源与所述功率晶体管的所述栅极端子之间，以将所述栅极端子从所述第一栅极电压充电到高于所述第一栅极电压的第二栅极电压，其中，

所述第二电压电源的电压高于所述第一电压电源的电压。

2.根据权利要求1所述的栅极驱动器，其特征在于，所述第一电压电源包括所述功率晶体管的漏极电压。

3.根据权利要求1或2所述的栅极驱动器，包括：用于基于所述栅极驱动器的直流电源电压生成所述第二电压电源的电压泵或电荷泵。

4.根据任一项前述权利要求所述的栅极驱动器，进一步包括适用于将所述功率晶体管切换到断开状态/非导电状态的可控放电路径；

其中，所述可控放电路径能够连接在所述功率晶体管的所述栅极端子与所述功率晶体管的所述源极端子之间。

5.根据任一项前述权利要求所述的栅极驱动器，包括：控制器或序列发生器，适用于控制充电电流通过所述第一充电路径对所述栅极端子的供应，控制充电电流通过所述第二充电路径对所述栅极端子的供应，并且可选地，控制所述可控放电路径的断开状态和导通状态。

6.根据权利要求5所述的栅极驱动器，其特征在于，所述控制器或序列发生器适用于通过比较所述功率晶体管的所述栅极电压与预定阈值电压而控制充电电流通过所述第一充电路径和所述第二充电路径对所述功率晶体管的所述栅极端子的供应。

7.根据权利要求6所述的栅极驱动器，其特征在于，所述控制器或序列发生器适用于从与所述第一充电路径电耦接的所述功率晶体管的漏极电压中获得所述预定阈值电压。

8.根据权利要求5所述的栅极驱动器，其特征在于，所述控制器或序列发生器适用于在诸如5纳秒与100纳秒之间的时间段的预定充电时间段内通过所述第一充电路径给所述功率晶体管的所述栅极端子供应充电电流，以到达所述第一栅极电压；并且

随后在预定时间段内通过所述第二充电路径给所述功率晶体管的所述栅极端子供应充电电流。

9.根据权利要求5至8中的任一项所述的栅极驱动器，其中，所述第一充电路径和所述第二充电路径均包括由所述控制器或序列发生器控制的可控串联FET晶体管。

10.根据权利要求6所述的栅极驱动器，其中，所述控制器或序列发生器适用于中断从所述第二电压电源供应充电电流，直到所述栅极电压达到所述第一栅极电压。

11.根据任一项前述权利要求所述的栅极驱动器，其中，在所述功率晶体管的导电状态或导通状态下，所述第二电压电源的电压至少比所述第一电压电源的电压高出所述功率晶体管的一个栅极-源极压降。

12.根据任一项前述权利要求所述的栅极驱动器，其中，在所述功率晶体管的导电状态或导通状态下，所述第二电压电源的电压至少比所述第一电源电压的电压高2伏特，优选为3伏特，更优选为5伏特。

13.根据任一项前述权利要求所述的栅极驱动器，其中，所述第一充电路径适用于在100毫微秒内，优选50毫微秒内，更优选20毫微秒内将所述栅极端子充电到所述第一栅极电压。

14.根据任一项前述权利要求所述的栅极驱动器，其中，在所述栅极驱动器运行期间，所述第二电压电源的电压电平始终至少比所述第一电压电源的电压电平高2.5伏特。

15.一种负荷驱动组件，包括：

根据任一项前述权利要求所述的多个栅极驱动器，

多个功率晶体管，分别具有与栅极驱动器的所述第一充电路径的第一节点和所述第二充电路径的第一节点电连接的栅极端子，

每个所述功率晶体管的漏极端子与所述第一充电路径的第二节点电耦接，以对所述功率晶体管提供所述第一电源电压，

多个组件输入端子，与所述多个栅极驱动器的各个输入端耦接，以向其供应调制输入信号，

所述多个功率晶体管与形成于第一直流电源电压与输出端之间的上引脚和形成于所述输出端与所述第二直流电源电压之间的下引脚级联耦接，

所述输出端电耦接在所述上引脚与所述下引脚之间。