[发明专利]驱动功率开关的驱动电路及驱动方法

说明书

公开了一种利用驱动信号驱动功率开关的驱动电路和驱动方法。在第一驱动时段内建立位于第一电压节点和驱动端之间第一等效导通电阻，在第二驱动时段内建立位于第二电压节点和驱动端之间第二等效导通电阻。第一等效导通电阻在驱动信号的第一个驱动周期内具有第一等效导通电阻阻值且在第二个驱动周期内具有第二等效导通电阻阻值；或者2)第二等效导通电阻在驱动信号的第一个驱动周期内具有第三等效导通电阻阻值且在第二个驱动周期内具有第四等效导通电阻阻值，其中，第一等效导通电阻阻值和第二等效导通电阻阻值不相等，第三等效导通电阻阻值和第四等效导通电阻阻值不相等。本发明提出的驱动电路和方法，可以使EMI能量分散在较宽的频率范围内，有效降低EMI所带来的影响。

技术领域

本发明涉及开关电源，特别地，本发明涉及开关电源中的电磁干扰(EMI)。

背景技术

在开关电源的设计中，电磁干扰(EMI)是必须考虑的因素。一种现有的抑制EMI的方法是使用频率抖动来降低在一个窄频率段上的EMI能量。通过周期或者非周期地改变功率开关的驱动频率，EMI能量将被分散至一个较宽的频率段内，使得采用该方法的开关电源可以满足EMI标准。然而，该方法对于低频段或中频段所产生的EMI具有较好的抑制效果，但对高频段所产生的EMI的抑制作用不大。另一种现有的抑制EMI的方法是降低对开关电源中功率的驱动速度，通过使驱动信号的上升/下降沿更加平缓，可使高次谐波的EMI能量降低。该方法能够抑制高次谐波分量所产生的EMI，但其同时会使开关电源的效率降低，且在驱动速度过低的情况下，还存在使开关电源中上侧功率开关和下侧功率开关出现直通击穿的风险。

因此，需要提出一种具有EMI抑制功能的开关电源，其至少能够克服上述缺陷。

发明内容

依据本发明实施例的一个方面，提出了一种驱动开关电源中功率开关的驱动电路，驱动电路具有驱动端，驱动电路在驱动端提供驱动信号以控制功率开关的导通与关断以对电压进行转换，驱动信号具有驱动周期，驱动周期具有第一驱动时段和第二驱动时段，驱动电路包括：第一等效导通电阻，在第一驱动时段内建立，位于第一电压节点和驱动端之间；以及第二等效导通电阻，在第二驱动时段内建立，位于驱动端和第二电压节点之间；其中，1)第一等效导通电阻在驱动信号的第一个驱动周期内具有第一等效导通电阻阻值且在第二个驱动周期内具有第二等效导通电阻阻值，其中，第一等效导通电阻阻值和第二等效导通电阻阻值不相等；或者2)第二等效导通电阻在驱动信号的第一个驱动周期内具有第三等效导通电阻阻值且在第二个驱动周期内具有第四等效导通电阻阻值，其中，第三等效导通电阻阻值和第四等效导通电阻阻值不相等。

依据本发明实施例的又一个方面，提出了一种驱动开关电源中功率开关的驱动方法，开关电源通过功率开关的导通与关断对电压进行转换，驱动方法包括：提供驱动信号以控制功率开关的导通与关断，其中，驱动信号具有驱动周期，在每个驱动周期内，驱动信号具有上升沿和下降沿，且驱动信号的上升沿和下降沿分别具有上升跳变周期和下降跳变周期，且其中，驱动信号在第一个驱动周期内和第二个驱动周期内具有不同的上升跳变周期或具有不同的下降跳变周期。

依据本发明实施例的又一个方面，提出了一种开关电源，包括：功率开关和驱动电路。驱动电路具有驱动端，驱动电路在驱动端提供驱动信号以控制功率开关的导通与关断以对电压进行转换，驱动信号具有驱动周期，驱动周期具有第一驱动时段和第二驱动时段，驱动电路包括：第一等效导通电阻，在第一驱动时段内建立，位于第一电压节点和驱动端之间；以及第二等效导通电阻，在第二驱动时段内建立，位于驱动端和第二电压节点之间；其中，1)第一等效导通电阻在驱动信号的第一个驱动周期内具有第一等效导通电阻阻值且在第二个驱动周期内具有第二等效导通电阻阻值；或者2)第二等效导通电阻在驱动信号的第一个驱动周期内具有第三等效导通电阻阻值且在第二个驱动周期内具有第四等效导通电阻阻值，其中，第一等效导通电阻阻值和第二等效导通电阻阻值不相等，第三等效导通电阻阻值和第四等效导通电阻阻值不相等。

利用本发明实施例提出的可以使EMI能量分散在较宽的频率范围内，从而降低EMI频率密度，有效降低EMI所带来的影响。