一种BOOST升压电路、功率管的驱动电路的制作方法

专利2025-03-15  27


本发明涉及电子电路,具体涉及一种boost升压电路、功率管的驱动电路。


背景技术:

1、boost升压电路是一种开关直流升压电路,可以将输入电压转换为更高的输出电压。因其具有高输出效率、良好的稳定性以及可升压等特点,boost升压电路被视作汽车电子设备中电源系统的首选,用于将电池电压转换成更高的电压,以满足汽车电子设备对高电压的需求。

2、驱动电路是boost升压电路中必不可少的部分。然而,现有常用的驱动电路技术也会带来一个负面影响,那就是地上毛刺电压过高。较大的地上毛刺电压不仅会对boost升压电路的性能造成影响,严重时还会引起闩锁效应,对芯片造成永久性损坏。


技术实现思路

1、对此,本技术提供一种boost升压电路、功率管的驱动电路,以解决现有驱动电路地上毛刺电压过高对boost升压电路的性能造成不良影响的问题。

2、为实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:

3、本技术第一方面公开了一种功率管的驱动电路,包括:缓充驱动单元和快充驱动单元,所述快充驱动单元包括第一快充驱动子单元、第二快充驱动子单元和第三快充驱动子单元中的至少一个;

4、所述缓充驱动单元用于根据输入信号和电源信号输出缓充驱动信号至所述功率管的栅极;

5、所述第一快充驱动子单元用于根据所述功率管的漏极信号和所述电源信号输出第一快充驱动信号至所述功率管的栅极;

6、所述第二快充驱动子单元用于根据所述功率管的漏极信号和所述电源信号输出第二快充驱动信号至所述功率管的栅极;

7、所述第三快充驱动子单元用于根据所述输入信号的反相信号、所述功率管的漏极信号和所述电源信号输出第三快充驱动信号至所述功率管的栅极;

8、其中,所述第一快充驱动子单元中输出所述第一快充驱动信号为晶体管,所述第二快充驱动子单元中输出所述第二快充驱动信号为三极管。

9、可选地,在上述的功率管的驱动电路中,所述缓充驱动单元用于根据输入信号和电源信号控制自身中晶体管的通断,输出所述缓充驱动信号;

10、其中,所述输入信号为高电平,输出所述缓充驱动信号。

11、可选地,在上述的功率管的驱动电路中,所述缓充驱动单元包括:第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管、第八晶体管和第一电阻;

12、所述第一晶体管的栅极和所述第二晶体管的栅极相连,连接点作为所述缓充驱动单元的第一输入端接收所述输入信号;

13、所述第一晶体管的源极分别与所述第三晶体管的源极、所述第五晶体管的源极和所述第一电阻的一端相连,连接点作为所述缓充驱动单元的第二输入端接收所述电源信号;

14、所述第一晶体管的漏极分别与所述第二晶体管的漏极、所述第三晶体管的栅极和所述第四晶体管的栅极相连;

15、所述第三晶体管的漏极分别与所述第四晶体管的漏极、所述第五晶体管的栅极和所述第六晶体管的栅极相连;

16、所述第五晶体管的漏极分别与所述第六晶体管的漏极、所述第七晶体管的栅极和所述第八晶体管的栅极相连;

17、所述第七晶体管的源极连接所述第一电阻的另一端,所述第七晶体管的漏极和所述第八晶体管的漏极相连,连接点作为所述缓充驱动单元的输出端输出所述缓充驱动信号;

18、所述第二晶体管的源极、所述第四晶体管的源极、所述第六晶体管的源极和所述第八晶体管的源极相连,连接点接地。

19、可选地,在上述的功率管的驱动电路中,所述第一快充驱动子单元用于根据所述功率管的漏极信号和所述电源信号控制自身中晶体管的通断,输出所述第一快充驱动信号;

20、其中,所述功率管的漏极信号出现下降沿,所述第一快充驱动子单元自身中晶体管导通,输出所述第一快充驱动信号。

21、可选地,在上述的功率管的驱动电路中,第一快充驱动子单元包括:第九晶体管、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一二极管和第一电容;

22、所述第一电容的一端作为所述第一快充驱动子单元的第一输入端接收所述功率管的漏极信号,所述第一电容的另一端与所述第五电阻的一端相连;

23、所述第五电阻的另一端分别与所述第四电阻的一端和所述第一二极管的阳极相连,所述第一二极管的阴极与所述第三电阻的一端相连;

24、所述第四电阻的另一端分别与所述第二电阻的一端和所述第九晶体管的栅极相连;

25、所述第三电阻的另一端分别与所述第二电阻的另一端和所述第九晶体管的源极相连,连接点作为所述第一快充驱动子单元的第二输入端接收所述电源信号;

26、所述第九晶体管的漏极作为所述第一快充驱动子单元的输出端输出所述第一快充驱动信号。

27、可选地,在上述的功率管的驱动电路中,所述第二快充驱动子单元用于根据所述功率管的漏极信号和所述电源信号控制自身中三极管的通断,输出所述第二快充驱动信号;

28、其中,所述功率管的漏极信号出现下降沿,所述第二快充驱动子单元自身中三极管导通,输出所述第二快充驱动信号。

29、可选地,在上述的功率管的驱动电路中,所述第二快充驱动子单元包括:第十晶体管、所述三极管、第六电阻和第二电容;

30、所述第二电容的一端作为所述第二快充驱动子单元的第一输入端接收所述功率管的漏极信号,所述第二电容的另一端分别与所述第六电阻的一端、所述第十晶体管的漏极和所述三极管的基极相连;

31、所述第六电阻的另一端分别与所述第十晶体管的源极、所述第十晶体管的栅极和所述三极管的发射极相连,连接点作为所述第二快充驱动子单元的第二输入端接收所述电源信号;

32、所述三极管的集电极作为所述第二快充驱动子单元的输出端输出所述第二快充驱动信号。

33、可选地,在上述的功率管的驱动电路中,所述第三快充驱动子单元用于根据所述输入信号的反相信号、所述功率管的漏极信号和所述电源信号控制自身中晶体管的通断,输出所述第三快充驱动信号;

34、其中,所述功率管的漏极信号出现下降沿,所述第三快充驱动子单元自身中晶体管导通,输出所述第三快充驱动信号。

35、可选地,在上述的功率管的驱动电路中,所述第三快充驱动子单元包括:第十一晶体管、第十二晶体管、第十三晶体管、第十四晶体管、第十五晶体管、第七电阻、第八电阻、第九电阻、触发器、或非门和反相器;

36、所述第七电阻的一端作为所述第三快充驱动子单元的第一输入端接收所述功率管的漏极信号,所述第七电阻的另一端与所述第十一晶体管的漏极相连;

37、所述第十一晶体管的栅极与所述第八电阻的一端相连,所述第八电阻的另一端分别与所述第十二晶体管的栅极、所述第十二晶体管的源极和所述第九电阻的一端相连,连接点作为所述第三快充驱动子单元的第二输入端接收所述电源信号;

38、所述第十一晶体管的源极分别与所述第十二晶体管的漏极、所述第九电阻的另一端和所述触发器的输入端相连;

39、所述触发器的输出端连接至所述或非门的第一输入端,所述或非门的第二输入端作为所述第三快充驱动子单元的第三输入端接收所述输入信号的反相信号,所述或非门的输出端与所述反相器的输入端相连;

40、所述反相器的输出端分别与所述第十三晶体管的栅极和所述第十五晶体管的栅极相连;

41、所述第十三晶体管的源极作为所述第三快充驱动子单元的第四输入端接收所述电源信号;

42、所述第十五晶体管的漏极与所述第十四晶体管的栅极和所述第十四晶体管的漏极相连,所述第十五晶体管的源极接地;

43、所述第十三晶体管的漏极与所述第十四晶体管的源极相连,连接点作为所述第三快充驱动子单元的输出端输出所述第三快充驱动信号。

44、本技术第二方面公开了一种boost升压电路,包括:电感、电容、电阻、二极管和功率管;

45、所述电感的一端连接电源电压输入信号,所述电感的另一端分别与所述二极管的阳极和所述功率管的漏极相连;所述二极管的阴极分别与所述电阻的一端和所述电容的一端相连,连接点输出电源电压输出信号;所述功率管的源极分别与所述电容的另一端和所述电阻的另一端相连,连接点接地;

46、所述功率管的栅极设置有如第一方面公开的任一项所述的功率管的驱动电路。

47、本发明提供了一种功率管的驱动电路,包括:缓充驱动单元和快充驱动单元,快充驱动单元包括第一快充驱动子单元、第二快充驱动子单元和第三快充驱动子单元中的至少一个;缓充驱动单元用于根据输入信号和电源信号输出缓充驱动信号至功率管的栅极;第一快充驱动子单元用于根据功率管的漏极信号和电源信号输出第一快充驱动信号至功率管的栅极;第二快充驱动子单元用于根据功率管的漏极信号和电源信号输出第二快充驱动信号至功率管的栅极;第三快充驱动子单元用于根据输入信号的反相信号、功率管的漏极信号和电源信号输出第三快充驱动信号至功率管的栅极,第一快充驱动子单元中输出第一快充驱动信号为晶体管,第二快充驱动子单元中输出第二快充驱动信号为三极管,由于缓充驱动单元可避免功率管上电流突变,而快速驱动单元可控制功率管栅极电位快速上升,保证了足够的驱动能力的同时还能降低地上毛刺电压,解决了现有驱动电路地上毛刺电压过高对boost升压电路的性能造成不良影响的问题。


技术特征:

1.一种功率管的驱动电路,其特征在于,包括:缓充驱动单元和快充驱动单元,所述快充驱动单元包括第一快充驱动子单元、第二快充驱动子单元和第三快充驱动子单元中的至少一个;

2.根据权利要求1所述的功率管的驱动电路,其特征在于,所述缓充驱动单元用于根据所述输入信号和所述电源信号控制自身中晶体管的通断,输出所述缓充驱动信号;

3.根据权利要求2所述的功率管的驱动电路,其特征在于,所述缓充驱动单元包括:第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管、第八晶体管和第一电阻;

4.根据权利要求1所述的功率管的驱动电路,其特征在于,所述第一快充驱动子单元用于根据所述功率管的漏极信号和所述电源信号控制自身中晶体管的通断,输出所述第一快充驱动信号;

5.根据权利要求4所述的功率管的驱动电路,其特征在于,第一快充驱动子单元包括:第九晶体管、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一二极管和第一电容;

6.根据权利要求1所述的功率管的驱动电路,其特征在于,所述第二快充驱动子单元用于根据所述功率管的漏极信号和所述电源信号控制自身中三极管的通断,输出所述第二快充驱动信号;

7.根据权利要求6所述的功率管的驱动电路,其特征在于,所述第二快充驱动子单元包括:第十晶体管、所述三极管、第六电阻和第二电容;

8.根据权利要求1所述的功率管的驱动电路,其特征在于,所述第三快充驱动子单元用于根据所述输入信号的反相信号、所述功率管的漏极信号和所述电源信号控制自身中晶体管的通断,输出所述第三快充驱动信号;

9.根据权利要求8所述的功率管的驱动电路,其特征在于,所述第三快充驱动子单元包括:第十一晶体管、第十二晶体管、第十三晶体管、第十四晶体管、第十五晶体管、第七电阻、第八电阻、第九电阻、触发器、或非门和反相器;

10.一种boost升压电路,其特征在于,包括:电感、电容、电阻、二极管和功率管;


技术总结
本申请提供了一种BOOST升压电路、功率管的驱动电路,该驱动电路包括:缓充驱动单元和快充驱动单元,快充驱动单元包括第一快充驱动子单元、第二快充驱动子单元和第三快充驱动子单元中的至少一个;缓充驱动单元用于输出缓充驱动信号至功率管的栅极;第一快充驱动子单元用于输出第一快充驱动信号至功率管的栅极;第二快充驱动子单元用于输出第二快充驱动信号至功率管的栅极;第三快充驱动子单元用于输出第三快充驱动信号至功率管的栅极,第一快充驱动子单元中输出第一快充驱动信号为晶体管,第二快充驱动子单元中输出第二快充驱动信号为三极管,解决了现有驱动电路地上毛刺电压过高对BOOST升压电路的性能造成不良影响的问题。

技术研发人员:郑茳,许连高,竹越华,徐秀强,肖佐楠,匡启和,尹超凡
受保护的技术使用者:苏州国芯科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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