[实用新型]栅极驱动器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种栅极驱动技术，且尤其涉及一种栅极驱动器。 

背景技术

图1为现有的栅极驱动器的示意图。请参阅图1。为了能够精准地控制电容器C2两端的电压不会超过一耐电压值，栅极驱动器100利用比较器110检测第一上电轨UR1与第一下电轨LR1的电压值，并将检测结果传送至位准偏移电路120。一旦检测结果表示超过或低于电压参考值REF的临界值范围时，位准偏移电路120将P型金属氧化物半导体(P type Metal Oxide Semiconductor，简称PMOS)晶体管130关闭。 

然而，栅极驱动器100在控制第一开关140与第二开关150的切换过程时，第一开关140与第二开关150会有一段短暂时间都关闭。此短暂时间称为非交错时间(non-interactive time)，约为2毫微秒(ns)。在非交错时间期间，电感电流IL会流经第二开关150的寄生二极管(parasitic diode)，此时若工作电压VDD通过二极管132以及P型金属氧化物半导体晶体管130而对电容器C2持续充电，可能导致电容器C2两端的电压超过第一开关140所能承受的耐电压范围。换言之，在这么短的非交错时间期间内需完成一连串程序(检测、判断、控制程序)是困难的。例如：在2毫微秒内，比较器110需要检测第一上电轨UR1与第一下电轨LR1之间的电压值，并且位准偏移电路120根据检测结果决定是否关闭PMOS晶体管130。因此，在实际电路设计有困难，且因电路设计复杂而增加成本。 

实用新型内容

本实用新型提供一种栅极驱动器，以解决现有技术中电容器两端的电压易超过耐电压范围的问题。 

本创作提供一种栅极驱动器，其耦接电容器、第一开关及相位节点。该 栅极驱动器包括比较器、时序控制电路及开关电路。该比较器耦接该相位节点与默认电压，且比较该默认电压与该相位节点的相位电压，以产生比较信号。该时序控制电路耦接该比较器且接收输入控制信号。该时序控制电路根据比较信号与输入控制信号进行时序控制，以产生第一控制信号与第二控制信号。该开关电路耦接该时序控制电路、该电容器与工作电压，以根据该第一控制信号与该第二控制信号使得该工作电压通过该开关电路对该电容器充电。 

在本实用新型的一实施例中，该开关电路包括第一开关组件与第二开关组件。该第一开关组件具有第一寄生二极管。该第二开关组件具有第二寄生二极管。该第一寄生二极管的电流方向与该第二寄生二极管的电流方向相反。 

在本实用新型的一实施例中，该默认电压为参考负电压。 

在本实用新型的一实施例中，该输入控制信号为关联于该第一开关的驱动输入信号。 

在本实用新型的一实施例中，该栅极驱动器还耦接第二开关。该第一开关与该第二开关之间具有相位节点，且该输入控制信号为关联于该第二开关的驱动输入信号。 

在本实用新型的一实施例中，该输入控制信号为用于操作该第一开关的驱动信号。 

在本实用新型的一实施例中，该输入控制信号为用于操作该第二开关的驱动信号。 

本实用新型还提供另一种栅极驱动器，包括比较器、时序控制电路以及开关电路。该比较器比较默认电压与该相位节点的相位电压以产生比较信号。该相位节点耦接该栅极驱动器外部的至少一个III-V族晶体管的开关组件。该时序控制电路耦接该比较器，接收比较信号，产生第一控制信号与第二控制信号。该开关电路耦接该时序控制电路，接收该第一控制信号与该第二控制信号。 

在本实用新型的一实施例中，该开关电路包括第一开关组件与第二开关组件。该第一开关组件具有第一寄生二极管。该第二开关组件具有第二寄生二极管。该第一寄生二极管的电流方向与该第二寄生二极管的电流方向相反。 

在本实用新型的一实施例中，该默认电压为一参考负电压。 

本实用新型的栅极驱动器包含比较器、时序控制电路以及开关电路。该时序控制电路根据比较信号与输入控制信号进行时序控制，以产生第一控制信号与第二控制信号。该开关电路根据该第一控制信号与该第二控制信号使得工作电压通过该开关电路对该电容器充电。因此本实用新型能够通过控制电容器的充电路径来避免因电容器两端过大的电压而损坏输出级内的开关。另一方面，相较于现有技术，本实用新型的栅极驱动器提供了一种较为简单的电路设计；栅极驱动器配置在集成电路上时还可减少面积且降低成本。 

为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。 

附图说明