[发明专利]功率器件的驱动电路及方法

权利要求书

1.一种功率器件的驱动电路，其特征在于，该电路包括：

驱动单元，所述驱动单元包括多个相互并联的驱动器，所述驱动单元依据驱动信号分别控制每一个驱动器的开闭；

MOS分级单元，其输入端电性连接于所述驱动单元的输出端，所述MOS分级单元包括多个MOS晶体管，每个所述MOS晶体管均与一个所述驱动器串联，所述多个MOS晶体管的尺寸具有线性比例关系；

比较单元，其输入端电性连接于所述MOS分级单元的输出端，所述比较单元用于比较流过所述MOS分级单元的负载电流与设定电流的大小关系，输出二进制信号；

计数器，其输入端通信连接于所述比较单元的输出端，接收所述二进制信号，并依据所述二进制信号生成驱动信号，其输出端通信连接于所述驱动单元的输入端，将所述驱动信号传输至所述驱动单元。

2.根据权利要求1所述的功率器件的驱动电路，其特征在于，所述MOS晶体管的栅极连接于所述驱动单元的输出端，所述MOS晶体管的源极连接于地电位，所述MOS晶体管的漏极连接于所述比较单元的输入端。

3.根据权利要求2所述的功率器件的驱动电路，其特征在于，所述比较单元包括第一比较器和第二比较器，

所述第一比较器的同相输入端和所述第二比较器的反向输入端连接于所述多个晶体管的漏极，用于获得MOS晶体管的漏源电压；

所述第一比较器的反向输入端和所述第二比较器的同相输入端连接于稳压器，用于获取参考电压。

4.根据权利要求3所述的功率器件的驱动电路，其特征在于，基于所述MOS晶体管的漏源电压，表征所述负载电流。

5.根据权利要求1所述的功率器件的驱动电路，其特征在于，所述比较单元比较流过所述MOS分级单元的负载电流与设定电流的大小关系，输出二进制信号包括：

当所述负载电流大于所述设定电流时，所述第一比较器输出的所述二进制信号为1，所述第二比较器输出的所述二进制信号为0；

当所述负载电流小于所述设定电流时，所述第一比较器输出的所述二进制信号为0，所述第二比较器输出的所述二进制信号为1。

6.根据权利要求1所述的功率器件的驱动电路，其特征在于，所述计数器为加减计数器。

7.根据权利要求1所述的功率器件的驱动电路，其特征在于，所述MOS分级单元包括第一MOS晶体管、第二MOS晶体管和第三MOS晶体管，所述第一MOS晶体管、第二MOS晶体管和第三MOS晶体管的尺寸比例为1:2:4。

8.一种功率器件的驱动方法，利用权利要求1-7任一所述的功率器件的驱动电路，该方法包括如下步骤：

开启功率器件的驱动电路，MOS分级单元以最小尺寸开始工作；

利用比较器获得流过所述MOS分级单元的电流与设定电流的大小关系，并通过加减计数器来控制多个驱动器的开闭；

基于所述多个驱动器的开闭，控制与其串联的MOS晶体管的通断来调整所述MOS分级单元的尺寸，使得所述MOS分级单元的损耗最小。

9.根据权利要求8所述的功率器件的驱动方法，其特征在于，所述MOS分级单元的损耗为所有的MOS晶体管的损耗之和。

10.根据权利要求9所述的功率器件的驱动方法，其特征在于，所述MOS晶体管的损耗包括开关损耗和导通损耗，表示为：

Ploss＝f×Cgs×Vgs2+Id2×Rdson (1)

其中，Ploss表示为MOS晶体管的损耗；f为开关频率，Cgs为栅源电容，Vgs为栅源电压；Id为漏极电流，Rdson为导通源漏电阻，Cgs×Rdson＝Z，Z为常数。