[发明专利]一种用于驱动功率开关器件的驱动电路

说明书

本发明公开了一种用于驱动功率开关器件的驱动电路，包括第一、第二逻辑运算模块、主驱动电流模块和辅助驱动电流模块；第一逻辑运算模块的第一、二输入端用于接入第一控制信号、第一位选信号；主驱动电流模块的输入端与第一逻辑运算模块的输出端相连，输出端用于连接功率开关器件的栅极；第二逻辑运算模块的第一、二输入端用于接入第二控制信号、第二位选信号；辅助驱动电流模块的输入端与第二逻辑运算模块的输出端相连，输出端用于连接功率开关器件的栅极；主驱动电流模块、辅助驱动模块的输出电流共同构成功率开关器件门极驱动电流，通过对两者输出电流的控制实现对门极驱动电流精确分阶段的控制，在维持电流尖峰不变的情况下加快器件开关速度并减小开通损耗。

技术领域

本发明属于集成电路设计技术领域，具体涉及一种用于驱动功率开关器件的驱动电路。

背景技术

碳化硅功率开关器件、IGBT等功率开关器件凭借其耐高压、耐高温、高频率等远优于传统硅基功率开关器件的优异物理化学特性和电特性，拥有广阔的发展前景，将被广泛地应用于各种电力电子设备中。

由于碳化硅功率开关器件、IGBT等大功率器件开关过程中会产生较大的功耗，所以通过驱动电路的改进来减小其开关损耗不仅可以防止器件因发热严重而损坏，还可以节约能源。传统的驱动电路的开环控制采用电压型结构，通过调整门极电阻Rg的大小来控制开关速度，这类驱动电路在开通过程，通过减小门极电阻Rg，可以增大器件门极电流，加快开通速度，减少开通损耗，但会造成功率开关器件开通过程电流尖峰增大，带来电磁干扰(EMI)问题，甚至造成器件的过流损坏；通过增大门极电阻Rg，可以减小门极电流，减小功率开关器件开通过程电流尖峰，但是会减慢开通速度，使开通损耗增加，造成发热等不良效果；因此上述传统的开环控制无法依靠调整门极电阻Rg来解决电流尖峰和开通损耗的矛盾。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种用于驱动功率开关器件的驱动电路，其目的在于通过电路来精确的分阶段控制功率开关器件门极驱动电流，在维持功率开关器件开通过程电流尖峰不变的情况下加快开关速度、减小开通损耗，解决现有技术采用的开环控制电路单纯依靠调整门极电阻来实现电流尖峰与开通损耗的折中，导致开通功耗大、开关速度慢的问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种用于驱动功率开关器件的驱动电路，包括第一逻辑运算模块、第二逻辑运算模块、主驱动电流模块和辅助驱动电流模块；

其中，第一逻辑运算模块的第一输入端用于接入第一控制信号，第二输入端用于接入第一位选信号；主驱动电流模块的输入端与第一逻辑运算模块的输出端相连；主驱动电流模块的输出端用于连接功率开关器件的栅极；

第二逻辑运算模块的第一输入端用于接入第二控制信号，第二输入端用于接入第二位选信号；辅助驱动电流模块的输入端与第二逻辑运算模块的输出端相连；辅助驱动电流模块的输出端也用于连接功率开关器件的栅极；

其中，第一逻辑运算模块用于将第一控制信号与第一位选信号进行逻辑运算，生成用于控制主驱动电流模块输出电流大小及主驱动电流模块开关的第一电流控制信号；

第二逻辑运算模块用于将第二控制信号与第二位选信号进行逻辑运算，生成用于控制辅助驱动电流模块输出电流大小及辅助驱动电流模块开关的第二电流控制信号；

主驱动电流模块用于在第一电流控制信号的控制下在第一阶段为功率开关器件提供驱动电流；

辅助驱动模块用于在第二电流控制信号的控制下在第二阶段为功率开关器件提供驱动电流。

优选的，上述用于驱动功率开关器件的驱动电路，还包括用于生成第一控制信号和第二控制信号的可编程信号发生器。

优选的，上述用于驱动功率开关器件的驱动电路，其第一控制信号与第二控制信号电平大小相同。