本技術(shù)實(shí)施例涉及功率器件的驅(qū)動(dòng)技術(shù)。尤其涉及一種功率器件的驅(qū)動(dòng)電路及電子設(shè)備。
背景技術(shù):
1、功率器件例如功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管、絕緣柵雙極晶體管、氮化鎵晶體管和碳化硅晶體管。功率器件一般由驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng),具體的,驅(qū)動(dòng)電路向功率器件的控制端(柵極)提供驅(qū)動(dòng)電流。
2、功率器件在實(shí)際使用的過程中,一般是由驅(qū)動(dòng)電路向功率器件輸出穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)電流,功率器件對驅(qū)動(dòng)電流的需求改變時(shí),需要先斷開功率器件與驅(qū)動(dòng)電路的連接,再對驅(qū)動(dòng)電流進(jìn)行改變。這樣做存在功率器件的驅(qū)動(dòng)效率低、功率器件開關(guān)瞬間已產(chǎn)生電壓突變或電流突變而影響運(yùn)行等缺點(diǎn)。
3、因此,在功率器件對驅(qū)動(dòng)電流的需求改變時(shí),如何降低驅(qū)動(dòng)電流的改變對功率器件的運(yùn)行造成的負(fù)面影響,仍然是需要考慮的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)實(shí)施例提供一種功率器件的驅(qū)動(dòng)電路及電子設(shè)備,可以解決在功率器件對驅(qū)動(dòng)電流的需求改變時(shí),如何降低驅(qū)動(dòng)電流的改變對功率器件的運(yùn)行造成的負(fù)面影響的問題。
2、第一方面,本技術(shù)實(shí)施例提供一種功率器件的驅(qū)動(dòng)電路,包括:電流輸入裝置和電流輸出裝置;
3、所述電流輸入裝置的輸出端與所述電流輸出裝置的輸入端連接;
4、所述電流輸出裝置的輸出端與功率器件的控制端連接;
5、所述電流輸入裝置,被配置為輸出驅(qū)動(dòng)電流,所述驅(qū)動(dòng)電流能夠在所述電流輸入裝置的控制下改變電流大小;
6、所述電流輸出裝置,被配置為根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)電流輸出所述功率器件的驅(qū)動(dòng)信號。
7、本實(shí)施例提供的驅(qū)動(dòng)電路,包括電流輸入裝置和電流輸出裝置。所述電流輸入裝置被配置為輸出驅(qū)動(dòng)電流,所述驅(qū)動(dòng)電流能夠在所述電流輸入裝置的控制下改變電流大小。所述電流輸出裝置被配置為根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)電流輸出所述功率器件的驅(qū)動(dòng)信號。在功率器件對控制端的驅(qū)動(dòng)需求改變時(shí),通過該電流輸入裝置可以直接改變該驅(qū)動(dòng)電流的電流大小,該驅(qū)動(dòng)電流的電流大小改變會影響到該驅(qū)動(dòng)信號的改變,從而滿足該功率器件對控制端的驅(qū)動(dòng)需求。也就是說,在功率器件對控制端的驅(qū)動(dòng)需求改變時(shí),不需要斷開驅(qū)動(dòng)電路與功率器件的連接,這就提高了功率器件的驅(qū)動(dòng)效率,也避免了功率器件開關(guān)瞬間已產(chǎn)生電壓突變或電流突變而影響運(yùn)行的問題。因此,本實(shí)施例提供的驅(qū)動(dòng)電路,可以降低驅(qū)動(dòng)電流的改變對功率器件的運(yùn)行造成的負(fù)面影響。
8、除此之外,該電流輸出裝置作為該功率器件的驅(qū)動(dòng)信號的控制級電路,與該電流輸入裝置布設(shè)在一起,可以讓該驅(qū)動(dòng)電路的器件尺寸大幅度縮小。
9、本技術(shù)一些實(shí)施例中,所述電流輸出裝置包括:電流上拉單元和電流下拉單元;
10、所述電流上拉單元的第一端與所述電流輸入裝置的輸出端連接,第二端接收第一控制信號,第三端輸出第一驅(qū)動(dòng)信號;
11、所述電流下拉單元的第一端與所述電流輸入裝置的輸出端連接,第二端接收第二控制信號,第三端輸出第二驅(qū)動(dòng)信號;
12、所述電流上拉單元,被配置為在所述第一控制信號控制所述電流上拉單元的第三端輸出所述第一驅(qū)動(dòng)信號時(shí),基于所述第一驅(qū)動(dòng)信號導(dǎo)通所述功率器件;
13、所述電流下拉單元,被配置為在所述第二控制信號控制所述電流下拉單元的第三端輸出所述第二驅(qū)動(dòng)信號時(shí),基于所述第二驅(qū)動(dòng)信號關(guān)閉所述功率器件。
14、本實(shí)施例提供的驅(qū)動(dòng)電路中,該電流輸出裝置包括電流上拉單元和電流下拉單元。該電流上拉單元,被配置為在所述第一控制信號控制所述電流上拉單元的第三端輸出所述第一驅(qū)動(dòng)信號時(shí),基于所述第一驅(qū)動(dòng)信號導(dǎo)通所述功率器件。所述電流下拉單元,被配置為在所述第二控制信號控制所述電流下拉單元的第三端輸出所述第二驅(qū)動(dòng)信號時(shí),基于所述第二驅(qū)動(dòng)信號關(guān)閉所述功率器件。通過該電流上拉單元可以導(dǎo)通該功率器件,通過該電流下拉單元可以關(guān)閉該功率器件。通過該電流上拉單元和該電流下拉單元交替輸出該第一驅(qū)動(dòng)信號和該第二驅(qū)動(dòng)信號,就能達(dá)到控制該功率器件導(dǎo)通和關(guān)斷的功能。除此之外,該電流上拉單元對該第一驅(qū)動(dòng)信號的控制,以及該電流下拉單元對該第二驅(qū)動(dòng)信號的控制,都是在控制信號的支配下實(shí)現(xiàn),具有簡單快速的優(yōu)點(diǎn),能夠提升該功率器件的驅(qū)動(dòng)效率。
15、除此之外,該電流上拉單元和電流下拉單元作為該功率器件的驅(qū)動(dòng)信號的控制級電路,與該電流輸入裝置布設(shè)在一起,可以讓該驅(qū)動(dòng)電路的器件尺寸大幅度縮小。
16、本技術(shù)一些實(shí)施例中,所述電流上拉單元包括:第一電路和第二電路;
17、所述第一電路的第一端與所述電流輸入裝置的輸出端連接,第二端接收所述第一控制信號,第三端輸出所述第一驅(qū)動(dòng)信號;
18、所述第二電路的第一端接收所述第一控制信號,第二端和第三端均與所述第一電路連接,第三端還與第一電源端連接;
19、所述第二電路,被配置為在所述第一控制信號的控制下導(dǎo)通時(shí),控制所述第一電路關(guān)斷。
20、本實(shí)施例提供的驅(qū)動(dòng)電路中,該電流上拉單元包括第一電路和第二電路。該第一電路導(dǎo)通時(shí)用于輸出第一驅(qū)動(dòng)信號,以驅(qū)動(dòng)該功率器件導(dǎo)通。該第二電路導(dǎo)通時(shí)用于控制該第一電路關(guān)斷,此時(shí)該第一電路不再輸出該第一驅(qū)動(dòng)信號。通過該第一電路和該第二電路,可以對該功率器件的導(dǎo)通進(jìn)行控制,以應(yīng)對該功率器件的不同使用需求,提升該功率器件的使用效果。
21、本技術(shù)一些實(shí)施例中,所述電流下拉單元包括:第三電路和第四電路;
22、所述第三電路的第一端與所述電流輸入裝置的輸出端連接,第二端接收所述第二控制信號,第三端輸出所述第二驅(qū)動(dòng)信號;
23、所述第四電路的第一端接收所述第二控制信號,第二端和第三端均與所述第三電路連接,第三端還與第二電源端連接;
24、所述第四電路,被配置為在所述第二控制信號的控制下導(dǎo)通時(shí),控制所述第三電路關(guān)斷;
25、其中,所述第二電源端的電壓小于所述第一電源端的電壓。
26、本實(shí)施例提供的驅(qū)動(dòng)電路中,該電流下拉單元包括第三電路和第四電路。該第三電路導(dǎo)通時(shí)用于輸出第三驅(qū)動(dòng)信號,以驅(qū)動(dòng)該功率器件關(guān)斷。該第四電路導(dǎo)通時(shí)用于控制該第三電路關(guān)斷,此時(shí)該第三電路不再輸出該第三驅(qū)動(dòng)信號。通過該第三電路和該第四電路,可以對該功率器件的關(guān)斷進(jìn)行控制,以應(yīng)對該功率器件的不同使用需求,提升該功率器件的使用效果。
27、本技術(shù)一些實(shí)施例中,所述第一電路包括第一控制單元和第一放大單元;
28、所述第一控制單元的第一端與所述電流輸入裝置的輸出端連接,第二端接收所述第一控制信號,第三端與所述第一放大單元的輸入端連接;
29、所述第一放大單元的輸出端輸出所述第一驅(qū)動(dòng)信號;
30、所述第一控制單元,被配置為在所述第二電路導(dǎo)通時(shí)關(guān)斷,在所述第二電路關(guān)斷時(shí)導(dǎo)通。
31、本實(shí)施例提供的該驅(qū)動(dòng)電路中,該第一電路包括第一控制單元和第一放大單元。通過該第一控制單元可以接收該驅(qū)動(dòng)電流,通過該第一放大單元可以對該第一控制單元輸出的電流進(jìn)行放大處理后輸出該第一驅(qū)動(dòng)信號。如此,通過該第一放大單元可以對該電流輸入裝置輸出的驅(qū)動(dòng)電流進(jìn)行進(jìn)一步放大處理,能夠使該驅(qū)動(dòng)信號滿足該功率器件的驅(qū)動(dòng)需求,進(jìn)一步提升該驅(qū)動(dòng)電路對于該功率器件的驅(qū)動(dòng)能力。
32、本技術(shù)一些實(shí)施例中,所述第一控制單元包括第一信號處理單元和第一開關(guān);
33、所述第一信號處理單元的輸入端用于接收所述第一控制信號,輸出端與所述第一開關(guān)的第一端連接;
34、所述第一開關(guān)的第二端與所述第一放大單元的輸入端連接;
35、所述第一信號處理單元,被配置為對所述第一控制信號進(jìn)行反相處理后,輸出第一開關(guān)信號至所述第一開關(guān);
36、所述第一開關(guān),被配置為在所述第一開關(guān)信號的控制下導(dǎo)通或關(guān)斷。
37、本實(shí)施例提供的該驅(qū)動(dòng)電路中,該第一控制單元包括第一信號處理單元和第一開關(guān)。通過該第一信號處理單元能夠?qū)υ摰谝豢刂菩盘栠M(jìn)行反相處理,反相處理后得到的該第一開關(guān)信號是與該第一控制信號反相的信號,該第一控制信號能夠控制該第二電路的導(dǎo)通或關(guān)斷,該第一開關(guān)信號能夠控制該第一開關(guān)導(dǎo)通或關(guān)斷。在該第一開關(guān)導(dǎo)通時(shí),由該第一放大電路輸出第一驅(qū)動(dòng)信號。本實(shí)施例提供的該第一控制單元和該第二電路共用一個(gè)控制端口(如圖所示的a端口),通過在該第一控制單元增設(shè)該第一信號處理單元,使得在控制端口輸入該第一控制信號后,能夠?qū)崿F(xiàn)該第一電路和該第二電路的不同時(shí)導(dǎo)通,簡單高效。除此之外,該第一電路和該第二電路共用一個(gè)控制端口,減少了該電流上拉單元的尺寸,進(jìn)而縮小了該驅(qū)動(dòng)電路的尺寸。
38、本技術(shù)一些實(shí)施例中,所述第三電路包括第二控制單元和第二放大單元;
39、所述第二控制單元的第一端與所述電流輸入裝置的輸出端連接,第二端接收所述第二控制信號,第三端與所述第二放大單元的輸入端連接;
40、所述第二放大單元的輸出端輸出所述第二驅(qū)動(dòng)信號。
41、本實(shí)施例提供的該驅(qū)動(dòng)電路中,該第三電路包括第二控制單元和第二放大單元。通過該第二控制單元可以接收該驅(qū)動(dòng)電流,通過該第二放大單元可以對該第二控制單元輸出的電流進(jìn)行放大處理后輸出該第二驅(qū)動(dòng)信號。如此,通過該第二放大單元可以對該電流輸入裝置輸出的驅(qū)動(dòng)電流進(jìn)行進(jìn)一步放大處理,能夠使該驅(qū)動(dòng)信號滿足該功率器件的驅(qū)動(dòng)需求,進(jìn)一步提升該驅(qū)動(dòng)電路對于該功率器件的驅(qū)動(dòng)能力。
42、本技術(shù)一些實(shí)施例中,所述第二控制單元包括第二信號處理單元和第二開關(guān);
43、所述第二信號處理單元的輸入端用于接收所述第二控制信號,輸出端與所述第二開關(guān)的第一端連接;
44、所述第二開關(guān)的第二端與所述第二放大單元的輸入端連接;
45、所述第二信號處理單元,被配置為對所述第二控制信號進(jìn)行反相處理后,輸出第二開關(guān)信號至所述第二開關(guān);
46、所述第二開關(guān),被配置為在所述第二開關(guān)信號的控制下導(dǎo)通或關(guān)斷。
47、本實(shí)施例提供的該驅(qū)動(dòng)電路中,該第二控制單元包括第二信號處理單元和第二開關(guān)。通過該第二信號處理單元能夠?qū)υ摰诙刂菩盘栠M(jìn)行反相處理,反相處理后得到的該第二開關(guān)信號是與該第二控制信號反相的信號,該第二控制信號能夠控制該第二電路的導(dǎo)通或關(guān)斷,該第二開關(guān)信號能夠控制該第二開關(guān)導(dǎo)通或關(guān)斷。在該第二開關(guān)導(dǎo)通時(shí),由該第二放大電路輸出第一驅(qū)動(dòng)信號。本實(shí)施例提供的該第二控制單元和該第二電路共用一個(gè)控制端口(如圖所示的a端口),通過在該第二控制單元增設(shè)該第二信號處理單元,使得在控制端口輸入該第二控制信號后,能夠?qū)崿F(xiàn)該第一電路和該第二電路的不同時(shí)導(dǎo)通,簡單高效。除此之外,該第一電路和該第二電路共用一個(gè)控制端口,減少了該電流上拉單元的尺寸,進(jìn)而縮小了該驅(qū)動(dòng)電路的尺寸。
48、本技術(shù)一些實(shí)施例中,所述電流輸入裝置包括:電流提供單元和電流處理單元;
49、所述電流提供單元的輸出端與所述電流輸出單元的輸入端連接;
50、所述電流處理單元的輸出端與所述電流輸出裝置的輸入端連接;
51、所述電流提供單元,被配置為輸出基準(zhǔn)電流,所述基準(zhǔn)電流能夠被控制改變電流大小;
52、所述電流處理單元,被配置為對所述基準(zhǔn)電流進(jìn)行放大處理后,輸出所述驅(qū)動(dòng)電流。
53、本實(shí)施例提供的該驅(qū)動(dòng)電路中,該電流輸入裝置包括電流提供單元和電流處理單元。其中,所述電流提供單元,被配置為輸出基準(zhǔn)電流,所述基準(zhǔn)電流能夠被控制改變電流大小。所述電流處理單元,被配置為對所述基準(zhǔn)電流進(jìn)行放大處理后,輸出所述驅(qū)動(dòng)電流。通過改變該電路提供單元所輸出該基準(zhǔn)電流的大小,可以改變該電流處理單元所輸出驅(qū)動(dòng)電流的大小,從而應(yīng)對該功率器件的不同驅(qū)動(dòng)需求。且在功率器件對控制端的驅(qū)動(dòng)需求改變時(shí),通過該電流提供單元可以直接改變該驅(qū)動(dòng)電流的電流大小,該驅(qū)動(dòng)電流的電流大小改變會影響到該驅(qū)動(dòng)信號的改變,從而滿足該功率器件對控制端的驅(qū)動(dòng)需求。也就是說,在功率器件對控制端的驅(qū)動(dòng)需求改變時(shí),不需要斷開驅(qū)動(dòng)電路與功率器件的連接,這就提高了功率器件的驅(qū)動(dòng)效率,也避免了功率器件開關(guān)瞬間已產(chǎn)生電壓突變或電流突變而影響運(yùn)行的問題。因此,本實(shí)施例提供的驅(qū)動(dòng)電路,可以降低驅(qū)動(dòng)電流的改變對功率器件的運(yùn)行造成的負(fù)面影響。
54、本技術(shù)一些實(shí)施例中,所述電流處理單元包括第一放大電路、第二放大電路和第三放大電路;
55、所述第一放大電路的輸入端與所述電流提供單元連接,輸出端與所述第二放大電路的輸入端連接,輸出端還與所述第三放大電路的輸入端連接;
56、所述第二放大電路的輸出端與所述電流上拉單元的輸入端連接;
57、所述第三放大電路的輸出端與所述電流下拉單元的輸入端連接。
58、本實(shí)施例提供的該驅(qū)動(dòng)電路中,該電流處理單元包括第一放大電路、第二放大電路和第三放大電路。該電流提供單元輸出的該基準(zhǔn)電流經(jīng)過該第一放大電路和該第二放大電路的放大處理后,輸出驅(qū)動(dòng)電流至該電流上拉單元。該電流提供單元輸出的該基準(zhǔn)電流經(jīng)過該第一放大電路和該第三放大電路的放大處理后,輸出驅(qū)動(dòng)電流至該電流下拉單元。與設(shè)置一層放大電路進(jìn)行電流的放大處理需要使用大體積元器件相比,通過設(shè)置多層放大電路進(jìn)行電流的放大處理,可以減小電流放大處理電路結(jié)構(gòu)的面積,方便布設(shè),使該驅(qū)動(dòng)電路的尺寸更小。
59、第二方面,本技術(shù)實(shí)施例提供一種電子設(shè)備,包括如第一方面所述的功率器件的驅(qū)動(dòng)電路,還包括功率器件。所述驅(qū)動(dòng)電路與所述功率器件的控制端連接。