[发明专利]电子装置和用于对电平转换器电路进行偏置的方法

说明书

公开了一种电子装置和用于对电平转换器电路进行偏置的方法。在一些示例中，该电子装置包括电平转换器电路以及具有至少四个二极管的偏置电路，其中，至少四个二极管中的每个二极管串联地电连接。该偏置电路还包括推挽电路，该推挽电路电连接至至少四个二极管中的至少两个二极管并且被配置成产生中间电压信号。该偏置电路被配置成基于中间电压信号以及来自至少四个二极管的高侧电压信号而将高侧偏置信号递送至电平转换器电路。该偏置电路还被配置成基于中间电压信号以及来自至少四个二极管的低侧电压信号而将低侧偏置信号递送至电平转换器电路。

技术领域

本公开内容涉及模拟电子电路。

背景技术

电力电子装置通常包括高侧功率开关、低侧功率开关以及功率开关之间的开关节点的半桥布置。在一些示例中，高侧功率开关是当控制端子处的电压相比开关节点处的电压足够高(即，高出阈值电压)时导电的n型晶体管。当高侧功率开关导电时，开关节点处的电压可以接近高侧电压供电电路的电压电平。在一些示例中，高侧电压供电电路的电压电平可以比低侧电压供电电路的电压电平高数十伏特或数百伏特。

电力电子装置可以包括被配置成将控制信号递送至高侧功率开关的控制端子的栅极驱动器电路。为了产生具有比开关节点处的电压电平更高的电压电平(其可以接近高侧电压供电电路的电压电平)的控制信号，栅极驱动器电路可以从浮动电压供电电路接收电力。浮动电压供电电路可以被配置成通过被配置成导电的阻塞二极管从辅助电压供电电路接收电力。浮动电压供电电路还可以被配置成通过自举电容器接收电力，该自举电容器被配置成将高频信号从开关节点传导至浮动电压供电电路。

在一些示例中，栅极驱动器电路可以被配置成从电平转换器(level-shifter)电路接收转换的控制信号。电平转换器电路可以被配置成接收控制信号并且通过在保持被编码在控制信号中的信息的同时增加控制信号的电压来产生转换的控制信号。电平转换器电路可以被配置成基于浮动电压供电电路的电压来增加控制信号的电压。栅极驱动器电路可以被配置成通过增加从电平转换器电路接收的转换的控制信号的功率来产生更高功率的控制信号(即，驱动信号)并将其递送至高侧功率开关的控制端子。在一些示例中，控制信号可以包括脉冲密度调制(PDM)信号、脉冲宽度调制(PWM)信号、脉冲频率调制(PFM)信号和/或任何其他类型的控制信号。

发明内容

本公开内容描述了用于产生用于电平转换器电路的偏置信号的技术。在一些示例中，电力电子装置中的电平转换器电路可以在高侧功率开关导通时经历快速电压变化。因此，本公开内容的偏置电路被配置成产生用于电平转换器电路的动态偏置信号。

在一些示例中，一种装置包括电平转换器电路以及包括至少四个二极管的偏置电路，其中，至少四个二极管中的每个二极管串联地电连接。偏置电路还包括推挽电路，该推挽电路电连接至至少四个二极管中的至少两个二极管并且被配置成产生中间电压信号。偏置电路被配置成基于中间电压信号和来自至少四个二极管的高侧电压信号将高侧偏置信号递送至电平转换器电路。偏置电路还被配置成基于中间电压信号和来自至少四个二极管的低侧电压信号将低侧偏置信号递送至电平转换器电路。

在一些示例中，用于对电平转换器电路进行偏置的方法包括基于由电连接至至少四个二极管的推挽电路产生的中间电压信号并且还基于来自至少四个二极管的高侧电压信号而将高侧偏置信号递送至电平转换器电路，其中，至少四个二极管中的每个二极管串联地电连接。该方法还包括基于中间电压信号和来自至少四个二极管的低侧电压信号将低侧偏置信号递送至电平转换器电路。