本發(fā)明屬于集成電路,具體涉及一種驅(qū)動(dòng)電路及半橋驅(qū)動(dòng)電路。
背景技術(shù):
1、參圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中的半橋驅(qū)動(dòng)電路,驅(qū)動(dòng)電壓pvcc為高壓(例如7.5v),而高壓工藝不支持厚柵氧,即高壓管的vgs≤5v的情況下,需要做低壓(例如5v)的內(nèi)部浮動(dòng)驅(qū)動(dòng),來保證高壓管的vgs不會(huì)被擊穿。
2、參圖2所示為現(xiàn)有技術(shù)中的浮軌電路,通過驅(qū)動(dòng)管以及穩(wěn)壓電容產(chǎn)生浮動(dòng)電壓。例如,在pmos驅(qū)動(dòng)側(cè),產(chǎn)生一個(gè)pvcc-5v(或bst-5v)的浮動(dòng)電壓;在nmos驅(qū)動(dòng)側(cè),產(chǎn)生一個(gè)pgnd+5v(或sw+5v)的浮動(dòng)電壓。
3、現(xiàn)有技術(shù)的不足之處在于:浮軌電路的驅(qū)動(dòng)管以及穩(wěn)定電容會(huì)占用較多電路面積。如圖3所示,對(duì)于半橋驅(qū)動(dòng)電路來說,為了得到足夠的驅(qū)動(dòng)能力和穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)電壓,需要通過4組浮軌電路產(chǎn)生四個(gè)浮動(dòng)電壓(pvcc-5v、bst-5v、pgnd+5v以及sw+5v),因此需要占用更大的電路面積。
4、因此,針對(duì)上述技術(shù)問題,有必要提供一種驅(qū)動(dòng)電路及半橋驅(qū)動(dòng)電路。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種驅(qū)動(dòng)電路及半橋驅(qū)動(dòng)電路,其能夠以較小的電路面積產(chǎn)生浮動(dòng)電壓域以適應(yīng)高壓驅(qū)動(dòng)的薄柵工藝。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明一具體實(shí)施例提供的技術(shù)方案如下:
3、一種驅(qū)動(dòng)電路,用于驅(qū)動(dòng)目標(biāo)功率管,所述驅(qū)動(dòng)電路包括:
4、浮軌電路,連接于第一節(jié)點(diǎn)與第二節(jié)點(diǎn)之間,用于基于第一節(jié)點(diǎn)上的電壓產(chǎn)生浮動(dòng)電壓,以及基于第二節(jié)點(diǎn)上的電壓產(chǎn)生鉗位電壓,所述浮動(dòng)電壓小于第一節(jié)點(diǎn)上的電壓,所述鉗位電壓大于第二節(jié)點(diǎn)上的電壓;
5、控制信號(hào)產(chǎn)生電路,連接于第一節(jié)點(diǎn)與浮動(dòng)電壓之間,用于基于pwm信號(hào)產(chǎn)生若干個(gè)控制信號(hào);
6、柵極驅(qū)動(dòng)電路,連接于第一節(jié)點(diǎn)與第二節(jié)點(diǎn)之間,并且與鉗位電壓相連,所述柵極驅(qū)動(dòng)電路為多級(jí)結(jié)構(gòu),所述柵極驅(qū)動(dòng)電路的每一級(jí)結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)至少一個(gè)控制信號(hào),所述柵極驅(qū)動(dòng)電路用于基于若干個(gè)控制信號(hào)產(chǎn)生目標(biāo)驅(qū)動(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)目標(biāo)功率管。
7、在本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中,所述浮軌電路包括第一齊納管、第一電阻、第二電阻、第一mos管、第三電阻以及第二齊納管;其中,
8、所述第一齊納管的第一端與第一電阻的第一端相連,所述第一齊納管的第二端與第一節(jié)點(diǎn)相連,所述第一電阻的第二端與第二節(jié)點(diǎn)相連;
9、所述第二電阻的第一端與第一節(jié)點(diǎn)相連,所述第二電阻的第二端與浮動(dòng)電壓相連,所述第一mos管的第一端與浮動(dòng)電壓相連,所述第一mos管的第二端與第二節(jié)點(diǎn)相連,所述第一mos管的控制端與第一齊納管的第一端相連;
10、所述第三電阻的第一端與第一節(jié)點(diǎn)相連,所述第三電阻的第二端與鉗位電壓相連,所述第二齊納管的第一端與第二節(jié)點(diǎn)相連,所述第二齊納管的第二端與鉗位電壓相連。
11、在本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中,所述浮軌電路還包括:
12、第一電容,所述第一電容的第一端與第一節(jié)點(diǎn)相連,所述第一電容的第二端與浮動(dòng)電壓相連;
13、第二電容,所述第二電容的第一端與鉗位電壓相連,所述第二電容的第二端與第二節(jié)點(diǎn)相連。
14、在本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中,所述柵極驅(qū)動(dòng)電路包括鎖存單元、第一驅(qū)動(dòng)單元、第二驅(qū)動(dòng)單元、第一功率管和第二功率管;其中,
15、所述鎖存單元與控制信號(hào)產(chǎn)生電路相連,所述鎖存單元基于第一控制信號(hào)和第二控制信號(hào)產(chǎn)生鎖存信號(hào),所述第一控制信號(hào)和第二控制信號(hào)相位相反;
16、所述第一驅(qū)動(dòng)單元與控制信號(hào)產(chǎn)生電路以及鎖存單元相連,所述第一驅(qū)動(dòng)單元用于基于鎖存信號(hào)和第二控制信號(hào)產(chǎn)生第一驅(qū)動(dòng)信號(hào);
17、所述第二驅(qū)動(dòng)單元與第一驅(qū)動(dòng)單元相連,所述第二驅(qū)動(dòng)單元用于基于第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)和第三控制信號(hào)產(chǎn)生功率管驅(qū)動(dòng)信號(hào);
18、所述第一功率管的第一端與第一節(jié)點(diǎn)相連,所述第一功率管的控制端接收第四控制信號(hào),所述第一功率管的第二端與目標(biāo)功率管的控制端相連;
19、所述第二功率管的第一端與第二節(jié)點(diǎn)相連,所述第二功率管的控制端與第二驅(qū)動(dòng)單元相連并接收功率管驅(qū)動(dòng)信號(hào),所述第二功率管的第二端與目標(biāo)功率管的控制端相連。
20、在本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中,所述第一驅(qū)動(dòng)單元包括第三輸入管、第三鉗位管以及第三輸出管;其中,
21、所述第三輸入管的第一端與第一節(jié)點(diǎn)相連,所述第三輸入管的第二端與第三鉗位管的第二端相連,所述第三輸入管的控制端接收第二控制信號(hào);
22、所述第三鉗位管的控制端與鉗位電壓相連,所述第三鉗位管的第一端與第三輸出管的第二端相連;
23、所述第三輸出管的控制端與鎖存單元相連并接收鎖存信號(hào),所述第三輸出管的第一端與第二節(jié)點(diǎn)相連,所述第三輸出管的第二端與第二驅(qū)動(dòng)單元相連并產(chǎn)生第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
24、在本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中,所述第二驅(qū)動(dòng)單元包括第四輸入管、第四鉗位管以及第四輸出管;其中,
25、所述第四輸入管的第一端與第一節(jié)點(diǎn)相連,所述第四輸入管的第二端與第四鉗位管的第二端相連,所述第四輸入管的控制端接收第三控制信號(hào);
26、所述第四鉗位管的控制端與鉗位電壓相連,所述第四鉗位管的第一端與第四輸出管的第二端相連;
27、所述第四輸出管的控制端與第一驅(qū)動(dòng)單元相連并接收第一驅(qū)動(dòng)信號(hào),所述第四輸出管的第一端與第二節(jié)點(diǎn)相連,所述第四輸出管的第二端與第二功率管的控制端相連并產(chǎn)生功率管驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
28、在本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中,所述控制信號(hào)產(chǎn)生電路包括多個(gè)相連的反相器,多個(gè)所述反相器用于對(duì)pwm信號(hào)進(jìn)行反相和延遲以產(chǎn)生第一控制信號(hào)、第二控制信號(hào)、第三控制信號(hào)以及第四控制信號(hào);其中,
29、所述第一控制信號(hào)與pwm信號(hào)同相;
30、所述第二控制信號(hào)與pwm信號(hào)反相,所述第二控制信號(hào)延遲于第一控制信號(hào);
31、所述第三控制信號(hào)與pwm信號(hào)同相,所述第三控制信號(hào)延遲于第二控制信號(hào);
32、所述第四控制信號(hào)與pwm信號(hào)反相,所述第四控制信號(hào)延遲于第三控制信號(hào)。
33、在本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中,所述鎖存單元包括第一輸入管、第二輸入管、第一鉗位管、第二鉗位管、第一輸出管以及第二輸出管;其中,
34、所述第一輸入管的第一端與第一節(jié)點(diǎn)相連,所述第一輸入管的第二端直接或間接與第一鉗位管的第二端相連,所述第一輸入管的控制端接收第二控制信號(hào);
35、所述第二輸入管的第一端與第一節(jié)點(diǎn)相連,所述第二輸入管的第二端直接或間接與第二鉗位管的第二端相連,所述第二輸入管的控制端接收第一控制信號(hào);
36、所述第一鉗位管以及第二鉗位管的控制端與鉗位電壓相連,所述第一鉗位管的第一端直接或間接與第一輸出管的第二端相連,所述第二鉗位管的第一端直接或間接與第二輸出管的第二端相連;
37、所述第一輸出管的第一端與第二節(jié)點(diǎn)相連,所述第一輸出管的控制端與第二鉗位管的第一端相連;
38、所述第二輸出管的第一端與第二節(jié)點(diǎn)相連,所述第二輸出管的控制端與第一鉗位管的第一端相連。
39、在本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中,所述鎖存單元還包括第四電阻、第五電阻、第六電阻和第七電阻;其中,
40、所述第四電阻的第一端與第一輸入管的第二端相連,所述第四電阻的第二端與第一鉗位管的第二端相連;
41、所述第五電阻的第一端與第二輸入管的第二端相連,所述第五電阻的第二端與第二鉗位管的第二端相連;
42、所述第六電阻的第一端與第一鉗位管的第一端相連,所述第六電阻的第二端與第一輸出管的第二端相連;
43、所述第七電阻的第一端與第二鉗位管的第一端相連,所述第七電阻的第二端與第二輸出管的第二端相連。
44、在本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中,所述第一節(jié)點(diǎn)與驅(qū)動(dòng)電路中的bst引腳相連,所述第二節(jié)點(diǎn)與驅(qū)動(dòng)電路中的sw引腳相連,所述目標(biāo)功率管為高壓側(cè)功率管。
45、在本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中,所述第一節(jié)點(diǎn)與電源電壓相連,所述第二節(jié)點(diǎn)與地電位相連,所述目標(biāo)功率管為低壓側(cè)功率管。
46、本發(fā)明另一具體實(shí)施例提供的技術(shù)方案如下:
47、一種半橋驅(qū)動(dòng)電路,所述半橋驅(qū)動(dòng)電路包括第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路;其中,
48、所述第一驅(qū)動(dòng)電路為上述的驅(qū)動(dòng)電路;和/或,
49、所述第二驅(qū)動(dòng)電路為上述的驅(qū)動(dòng)電路。
50、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路及半橋驅(qū)動(dòng)電路,通過浮軌電路產(chǎn)生浮動(dòng)電壓,使控制信號(hào)產(chǎn)生電路工作于浮動(dòng)電壓域,進(jìn)而使得控制信號(hào)均為浮動(dòng)電壓域內(nèi)的信號(hào),柵極驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)的輸入管工作在5v左右的浮動(dòng)電壓域內(nèi),防止柵極驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)的輸入管被擊穿;
51、通過浮軌電路產(chǎn)生鉗位電壓使柵極驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)的輸出管可以采用低壓管,并且防止柵極驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)的輸出管被擊穿,提升了柵極驅(qū)動(dòng)電路的反應(yīng)速度且能夠降低功耗;
52、柵極驅(qū)動(dòng)電路采用推挽級(jí)的結(jié)構(gòu),通過逐級(jí)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生滿足目標(biāo)驅(qū)動(dòng)能力并且穩(wěn)定的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)信號(hào);
53、對(duì)于半橋驅(qū)動(dòng)電路,僅需兩組浮軌電路即可得到足夠的驅(qū)動(dòng)能力和穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)電壓,節(jié)約電路面積。