[发明专利]栅极驱动电路以及电力电路

说明书

本发明在此提出一种栅极驱动电路用以导通以及关断开关元件，开关元件包括耦接至驱动节点的栅极端、耦接至功率节点的漏极端以及源极端。栅极驱动电路包括驱动开关以及电压控制电路。驱动开关包括耦接至控制节点的栅极端、耦接至功率节点的漏极端以及耦接至驱动节点的源极端。电压控制电路耦接于控制节点以及驱动节点之间。当正脉冲产生于控制节点时，电压控制电路具有延迟时间地将正脉冲提供至驱动节点。本发明还涉及一种电力电路。

技术领域

本发明涉及一种驱动开关元件的栅极驱动电路，特别涉及一种驱动开关元件的自驱动栅极驱动电路。

背景技术

在一个电力电路中，往往需要利用电荷泵将供应电压升压至更高的电压来驱动功率晶体管。图1显示一般的电力电路。如图1所示的电力电路100中，上桥驱动电路DRV1用以驱动第一功率晶体管110A，下桥驱动电路DRV2用以驱动第二功率晶体管110B。此外，升压电容CB以及升压二极管DB用以将供应电压VDD升压至升压电压VB，使得第一功率晶体管110A能够完全导通。因此，第一功率晶体管110A由输入电压VIN所供应，第二功率晶体管110B能够通过电感L以及电容C来驱动负载装置RL。

发明内容

本发明在此提出自驱动的栅极驱动电路，自驱动栅极驱动电路无需供应电压供电，也无需使用许多的晶体管，使得大幅降低功率损耗并节省成本。

有鉴于此，本发明提出一种栅极驱动电路，用以导通以及关断一开关元件，其中上述开关元件包括一栅极端、一漏极端以及一源极端，上述栅极端耦接至一驱动节点，上述漏极端耦接至一功率节点，其中上述栅极驱动电路包括一驱动开关以及一电压控制电路。上述驱动开关包括耦接至一控制节点的栅极端、耦接至上述功率节点的漏极端以及耦接至上述驱动节点的源极端。上述电压控制电路耦接于上述控制节点以及上述驱动节点之间，其中当一正脉冲产生于上述控制节点时，上述电压控制电路具有一延迟时间地将上述正脉冲提供至上述驱动节点。

根据本发明的一实施例，当上述正脉冲产生于上述控制节点时，上述控制节点的电压自一低电压电平上升至一供应电压，使得驱动开关导通而将上述功率节点的一功率电压提供至上述驱动节点，进而导通上述开关元件。

根据本发明的一实施例，当上述控制节点的电压达到上述供应电压时，上述驱动节点的一驱动电压依然在一低电压电平，使得上述驱动开关因上述控制节点至上述驱动节点的电压差而导通，进而导通上述开关元件。

根据本发明的一实施例，上述开关元件为一硅元件。

根据本发明的另一实施例，上述开关元件为一碳化硅元件。

根据本发明的另一实施例，上述开关元件为一氮化镓元件。

根据本发明的一实施例，上述驱动开关为一硅元件。

根据本发明的另一实施例，上述驱动开关为一碳化硅元件。

根据本发明的另一实施例，上述驱动开关为一氮化镓元件。

根据本发明的一实施例，上述电压控制电路包括一第一电阻。上述第一电阻耦接于上述控制节点以及上述驱动节点之间。

根据本发明的另一实施例，上述电压控制电路包括一晶体管。上述晶体管包括耦接至上述控制节点的控制端、耦接至上述控制节点的第一节点以及耦接至上述驱动节点的第二节点。

根据本发明的另一实施例，上述电压控制电路包括一第一二极管。上述第一二极管包括一第一阳极端以及一第一阴极端，其中上述第一阳极端耦接至上述控制节点，上述第一阴极端耦接至上述驱动节点。

根据本发明的另一实施例，上述电压控制电路包括一第二齐纳二极管。上述第二齐纳二极管包括一第二阳极端以及一第二阴极端，其中上述第二阳极端耦接至上述控制节点，上述第二阴极端耦接至上述驱动节点。