[发明专利]驱动电路及其控制方法

说明书

本发明提供一种驱动电路及其控制方法。驱动电路耦接输出级与靴带电容，输出级包括第一电力开关与第二电力开关，第一电力开关与第二电力开关之间具有相位节点。驱动电路包括比较器、控制开关以及第一逻辑单元。比较器耦接相位节点与靴带电容的一端，且接收参考电压与存在相位节点的相位电压，以提供比较信号。控制开关耦接工作电压与靴带电容的另一端。第一逻辑单元耦接比较器与控制开关，且接收延迟的开关控制信号与比较信号，其中开关控制信号用以控制第二电力开关的操作。本发明提供的驱动电路及其控制方法，可避免输出级的第一电力开关被烧毁。

技术领域

本发明涉及一种驱动电路，尤其涉及一种驱动电路及其控制方法。

背景技术

在功率开关元件领域中，氮化镓(GaN)具有低功率元件能源损耗的特性。氮化镓晶体管元件具备高崩溃电压和低传导电阻特性，相较于硅晶体管元件需要靠较大芯片面积降低导通电阻，具有相同导通电阻的氮化镓元件尺寸较小，使得寄生电容较低，可轻易实现高速切换与小型化设计。

然而，在栅极驱动技术中，栅极驱动器在控制上桥开关与下桥开关的切换过程时，上桥开关与下桥开关会有一段短暂时间都关闭。此短暂时间称为迟滞时间(dead time)，约为2毫微秒(ns)。若在此迟滞时间期间工作电压仍对靴带电容持续充电，可能导致靴带电容两端的电压超过上桥开关所能承受的耐电压范围，导致烧毁上桥开关。

发明内容

本发明提供一种驱动电路及其控制方法，可避免输出级的上桥开关被烧毁。

本发明的驱动电路，耦接输出级与靴带电容，输出级包括第一电力开关与第二电力开关，第一电力开关与第二电力开关之间具有相位节点。驱动电路包括比较器、控制开关以及第一逻辑单元。比较器耦接相位节点与靴带电容的一端，且接收参考电压与存在相位节点的相位电压，以提供比较信号。控制开关耦接工作电压与靴带电容的另一端。第一逻辑单元耦接比较器与控制开关，且接收延迟的开关控制信号与比较信号，开关控制信号用以控制第二电力开关的操作。

在本发明的一实施例中，驱动电路还包括第二逻辑单元、阻值单元及辅助控制开关，阻值单元的一端耦接工作电压，辅助控制开关耦接阻值单元的另一端、第二逻辑单元与靴带电容的另一端。

在本发明的一实施例中，第二逻辑单元接收开关控制信号与比较信号，比较信号由比较器根据参考电压与相位电压提供。

在本发明的一实施例中，驱动电路还包括延迟单元，耦接第一逻辑单元，接收开关控制信号以提供延迟的开关控制信号。

本发明的驱动电路的控制方法，驱动电路耦接输出级与靴带电容，输出级包括第一电力开关与第二电力开关，第一电力开关与第二电力开关之间具有相位节点，靴带电容耦接于相位节点与控制开关之间，控制开关的另一端耦接工作电压，控制方法包括下列步骤。接收参考电压与存在于相位节点的相位电压。比较相位电压与参考电压，以提供比较信号。依据比较信号与延迟的开关控制信号操作控制开关，开关控制信号用以控制第二电力开关的操作。

在本发明的一实施例中，驱动电路还包括阻值单元，其一端耦接工作电压，辅助控制开关分别耦接阻值单元的另一端、第二逻辑单元与靴带电容的另一端，控制方法包括依据该开关控制信号与该比较信号控制该辅助控制开关的操作。

在本发明的一实施例中，驱动电路还包括延迟单元，控制方法包括接收该开关控制信号以提供延迟的该开关控制信号。

基于上述，本发明实施例的驱动电路及其控制方法，其通过比较参考电压及输出级提供的相位电压以产生比较信号，并且依据比较信号及延迟的开关控制信号决定控制开关是否导通。藉此，可避免相位节点的负电压使靴带电容过充，导致第一电力开关烧毁。

为让本发明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