[实用新型]一种功率管驱动电路

说明书

本实用新型提供了一种功率管的驱动电路，涉及电力电子变换领域。在功率管关断前，通过预关闭过程提前泄放功率管栅极的部分电荷，从而实现功率管的开始关断。其中，通过当前周期内预关闭的结束时刻和功率管的关断时刻之间的时间间隔来自适应地调整下一周期预关闭的启动时刻。通过自适应调整预关闭的启动时刻能有效地保障预关闭的顺利开始与结束，尤其是应用于驱动同步整流功率管时，能保障在DCM、CCM甚至深度CCM都能够自适应调整预关闭开始和结束时刻，保障预关闭的顺利开始与结束。

技术领域

本实用新型涉及电力电子变换领域，更具体地，涉及一种功率管驱动电路。

背景技术

随着电子技术的发展，功率管作为电路中的开关元件，其得到了越来越多的应用。然而，功率管在诸如同步整流等应用电路中，其始终存在着关断速度过慢的问题。如果关断功率管需要泄放的栅极电荷Qg越多，功率管栅极(G)对源极(S)电压V_GS降至0V的过渡时间就越长，功率管关断的速度就越慢。

功率管的关断速度过慢会对其所在电路带来不良的影响，尤其是在如图1所示的普通反激式同步整流电路中。图2显示了与图1相对应的工作波形图，由图2可知，从同步整流功率管的漏源电压V_DS由负电压变成0V电压到同步整流功率管真正关断的滞后时间T_{dly_sum}由两部分组成，即零伏电压比较器响应时间T_{dly_cmp}和同步功率管栅源电压V_GS降至0V的过渡时间T_{dly_gs}。如果关断同步整流功率管需要泄放的栅极电荷Qg越多，T_{dly_gs}时间会越长，造成功率管关断速度慢。由于同步整流功率管的关断滞后，在其完全关断前，漏极到源极有反向电流流过变压器漏感(如图2的Iout波形)，产生漏感能量；同步整流功率管关断后漏感和同步整流功率管的输出电容形成谐振，同步整流功率管的漏源电压V_DS会产生漏感尖峰电压(如图2的点2)。尤其是连续电流模式(CCM)，如果关断不及时产生的漏感能量很大，造成的漏感尖峰电压很高(如图2的点2)，超过同步整流功率管的崩溃电压，会导致同步整流功率管击穿，并造成系统的损坏。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型公开了一种功率管的驱动电路；其通过对功率管进行预关闭的方式，提前泄放功率管栅极多余的输入电荷，可大幅度提高功率管的关断速度，以克服现有技术中由于关断滞后造成功率管和系统损坏的缺陷。

本实用新型公开了一种功率管驱动电路，其中包括检测模块、预关闭执行电路模块、功率管开关信号产生模块以及控制逻辑模块；

其中，所述检测模块的输出端连接所述控制逻辑模块，所述控制逻辑模块的两个控制信号输出端分别连接所述预关闭执行电路模块和所述功率管开关信号产生模块，所述预关闭执行电路模块和所述功率管开关信号产生模块两者的输出端均连接功率管的栅极；

所述检测模块用于检测功率管的漏源电压V_DS；所述预关闭执行电路模块用于对导通的功率管进行预关闭，即在功率管关闭前，提前泄放功率管栅极的部分电荷；所述功率管开关信号产生模块用于周期性地产生导通功率管的第一信号和关断功率管的第二信号；所述控制逻辑模块内包括自适应调整模块，所述自适应调整模块用于产生启动所述预关闭执行电路模块的第三信号和停止所述预关闭执行电路模块的第四信号；所述功率管开关信号产生模块的输出端与所述自适应调整模块相连；所述自适应调整模块可根据当前周期产生第四信号的预关闭结束时刻t2与产生第二信号的功率管关断时刻t3之间的时间间隔td的大小来调整下一周期触发第三信号的预关闭启动时刻t1。