[发明专利]可配置电路及其操作方法和集成电路

说明书

公开了一种可配置电路及其操作方法和一种集成电路。所述电路包括可配置钳位驱动器电路，其用于在晶体管关断时将晶体管的栅极端子处的电压钳位在导通电压阈值以下。在第一钳位驱动器电路模式下，钳位驱动器电路的输出端子被配置成耦接至晶体管的栅极端子，以在晶体管关断时提供自晶体管的栅极端子起的第一放电路径。在第二钳位驱动器电路模式下，钳位驱动器电路的输出端子被配置成耦接至钳位电路的输入端子，其中，钳位电路耦接至晶体管的栅极端子，以在晶体管关断时提供自晶体管的栅极端子起的第二放电路径。

技术领域

本发明总体上涉及半导体电子学领域，并且在特定实施例中涉及钳位电路的技术领域。

背景技术

栅极驱动器电路遍及从计算机到机动车辆到太阳能发电的许多电子应用。栅极驱动器电路可以用于实现开关模式电路的一部分，包括例如开关模式电源或另一开关模式电路。在许多情况下，通过操作耦接至开关的栅极驱动器电路执行DC(直流)-DC、DC-AC(交流)和/或AC-DC转换来产生开关模式电路系统内的电压。开关本身可以耦接至电感器、变压器、电动机等。开关模式电路也可以使用栅极驱动器电路来实现，以驱动诸如IGBT(绝缘栅双极型晶体管)或MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)功率器件的一个或更多个开关晶体管的栅极。然而，对于栅极驱动器电路，被驱动的开关晶体管的寄生导通或再导通在许多情况下可能是不期望的现象。寄生导通是一种物理效应，其可能是由于被驱动的开关晶体管两端的快速电压变化与开关晶体管的寄生栅极至集电极电容或栅极至漏极电容相结合而导致的，该寄生电容也称为米勒(Miller)电容。例如，快速电压变化可能会产生跨开关晶体管的寄生米勒电容两端的寄生电流，寄生电流继而在开关晶体管的栅极处产生寄生电压。如果电压使栅极升高到开关晶体管的阈值电压以上，则即使开关晶体管被配置成关断，开关晶体管也可能导通。该寄生导通可能会产生过电流，并且可能会影响电路的效率和工作。在一些情况下，钳位电路可以在栅极驱动器电路内实现，以减少或消除由于寄生导通产生的影响。

发明内容

根据本发明的一个实施例，一种电路包括可配置钳位驱动器电路，其用于在第一晶体管关断时将第一晶体管的栅极端子处的电压钳位在导通电压阈值以下，其中，钳位驱动器电路被配置成在两种模式中的一种模式下工作。在两种模式中的第一模式下，钳位驱动器电路的输出端子被配置成耦接至第一晶体管的栅极端子，以在第一晶体管关断时向从第一晶体管的栅极端子流出的电流提供第一放电路径，第一放电路径绕过耦接至第一晶体管的栅极端子的电阻。在两种模式中的第二模式下，钳位驱动器电路的输出端子被配置成耦接至钳位电路的输入端子，其中，钳位电路耦接至第一晶体管的栅极端子，以在第一晶体管关断时向从第一晶体管的栅极端子流出的电流提供第二放电路径，第二放电路径绕过耦接至第一晶体管的栅极端子的电阻。

根据本发明的另一实施例，一种集成电路包括钳位驱动器电路，钳位驱动器电路包括上拉电路和下拉电路，上拉电路和下拉电路耦接至栅极驱动器输出端子，其中，栅极驱动器输出端子被配置成耦接至功率晶体管的输入端子。该集成电路还包括耦接至上拉电路和下拉电路的逻辑电路，其中，逻辑电路被配置成控制上拉电路和下拉电路。钳位驱动电路被配置成以第一配置或第二配置耦接，其中，在第一配置中，钳位驱动器电路的输出端子被配置成耦接至功率晶体管的栅极端子，并且在第二配置中，钳位驱动器电路的输出端子被配置成耦接至外部钳位晶体管的栅极端子，其中，外部钳位晶体管的输出端子耦接至功率晶体管的栅极端子。

根据本发明的另一实施例，一种方法包括以两种配置中的一种来配置钳位驱动器电路，其中，以第一配置来配置钳位驱动器电路包括将钳位驱动器电路的输出端子耦接至第一晶体管的栅极端子，并且以第二配置来配置钳位驱动器电路包括将钳位驱动器电路的输出端子耦接至钳位晶体管的栅极端子，其中，钳位晶体管的输出端子耦接至第一晶体管的栅极端子。该方法还包括关断第一晶体管以及激活钳位驱动器电路。

附图说明

为了更全面地理解本发明及其优点，现在参考结合附图进行的以下描述，在附图中：

图1是耦接至开关晶体管的栅极驱动器电路的示意图；