[发明专利]一种功率器件的驱动电路以及电子设备

说明书

本申请公开了一种功率器件的驱动电路以及电子设备，其中，该驱动电路包括：控制信号输入端，用于输入控制信号；驱动信号输出端，连接功率器件；第一开关组件，连接在驱动电源信号和地信号之间，并连接控制信号输入端和驱动信号输出端；第二开关组件，连接在驱动电源信号和地信号之间，并连接控制信号输入端和驱动信号输出端；其中，第一开关组件的开关时间小于第二开关组件的开关时间，开关时间为驱动信号输出端输出的信号电位被拉高或拉低的时间间隔。通过上述方式，既保证高频开关特性的功率器件能够迅速开启和关闭，也能够保证在导通的情况下对功率器件进行持续的驱动。

技术领域

本申请涉及功率器件技术领域，特别是涉及一种功率器件的驱动电路以及电子设备。

背景技术

功率半导体器件是电力电子技术的基础，是电力电子设备的构成核心，其在工作过程中，有两种功率损耗：器件开关损耗和导通损耗，器件工作在高频时，主要是开启和关断损耗。器件在实际应用中，要求开启和关断必须在有限时间内完成，电压和电流在瞬间完成变化，否则会导致器件失效，并且很有可能会损害其他系统构件。因此作为开关器件，功率半导体器件必须具有开关速度快、承受电流和电压能力大及工作损耗小等特性。

Si(硅)基功率器件经过几十年的发展，开关性能已经接近理论上的极限，若要继续提升其性能往往成本会大幅增加。传统的Si基功率器件已无法满足具有更快的开关速度、更高的功率效率和更低的损耗的需求。因此，宽禁带半导体材料SiC(碳化硅)和GaN(氮化镓)成为新型功率电子器件的理想材料。以GaN为代表的宽禁带半导体材料具有带隙宽、电子漂移速度大、热导率高、耐高电压等特点，这些优势使GaN基开关器件损耗更低、特性更好。

发明内容

为解决上述问题，本申请提供了一种功率器件的驱动电路以及电子设备，既保证高频开关特性的功率器件能够迅速开启和关闭，也能够保证在导通的情况下对功率器件进行持续的驱动。

本申请采用的一个技术方案是：提供一种功率器件的驱动电路，该驱动电路包括：控制信号输入端，用于输入控制信号；驱动信号输出端，连接功率器件；第一开关组件，连接在驱动电源信号和地信号之间，并连接控制信号输入端和驱动信号输出端，用于响应控制信号以导通驱动电源信号与驱动信号输出端之间的通路，或者地信号与驱动信号输出端之间的通路，从而切换驱动电源信号或者地信号至驱动信号输出端以驱动功率器件；第二开关组件，连接在驱动电源信号和地信号之间，并连接控制信号输入端和驱动信号输出端，用于响应控制信号以导通驱动电源信号与驱动信号输出端之间的通路，或者地信号与驱动信号输出端之间的通路，从而切换驱动电源信号或者地信号至驱动信号输出端以驱动功率器件；其中，第一开关组件的开关时间小于第二开关组件的开关时间，开关时间为驱动信号输出端输出的信号电位被拉高或拉低的时间间隔。

其中，第一开关组件中的开关管的尺寸小于第二开关组件中的开关管的尺寸。

其中，开关管为MOS管，开关管的尺寸表示MOS管的宽/长比；或开关管为三极管，开关管的尺寸表示三极管发射极区或集电极区的面积。

其中，第一开关组件包括：反相电路，反相电路的输入端连接控制信号输入端；第一开关管，第一开关管的控制端连接反相电路的输出端，第一开关管的输入端连接驱动电源信号，第一开关管的输出端连接驱动信号输出端；第二开关管，第二开关管的控制端连接反相电路的输出端，第二开关管的输入端连接地信号，第二开关管的输出端连接驱动信号输出端。

其中，第一开关管和第二开关管中的一个为N型开关管，第一开关管和第二开关管中的另一个为P型开关管。

其中，反相电路包括：反相器，反相器的输入端连接控制信号输入端；升/降压电路，升/降压电路的输入端连接反相器的输出端，升/降压电路的输出端连接第一开关管和第二开关管的控制端。