[发明专利]米勒钳位控制电路

说明书

一种米勒钳位控制电路与栅极驱动器的输出引脚、开关电路及半桥驱动电路电性连接。米勒钳位控制电路包括比较模块及通过钳位控制引脚与开关电路电性连接的钳位控制模块。比较模块比较输出引脚的电压与钳位阈值电压，并在输出引脚的电压小于钳位阈值电压时输出处于第一电平的米勒钳位控制信号，使得钳位控制模块利用高压电源产生的瞬态大电流快速拉升钳位控制引脚的电压，在钳位控制引脚的电压达到晶体管阈值电压时钳位控制模块停止产生瞬态大电流，以降低米勒钳位控制电路的功耗，并控制钳位控制引脚的电压保持在内部低压电源的电压，以控制开关电路在输出引脚与接地端之间建立低阻抗通路，避免下桥晶体管被误导通。

技术领域

本发明涉及一种米勒钳位控制电路，特别涉及一种位于栅极驱动器内部的米勒钳位控制电路。

背景技术

绝缘栅双极型晶体管基于它的大电流、强电压驱动的能力，在功率半导体中扮演着重要角色。绝缘栅双极型晶体管的栅极和漏极之间具有寄生的米勒电容。如图1所示，在栅极驱动器100与采用绝缘栅双极型晶体管半桥驱动电路300电性连接时，以半桥驱动电路300为半桥半桥驱动电路为例，由于米勒电容的存在，上桥绝缘栅双极型晶体管S1和下桥绝缘栅双极型晶体管S2中任意一者导通时，在栅极和漏极之间产生的dv/dt电压提供给另一者的漏极和源极，在dv/dt电压大于门限阈值时会导致另一者导通。

现有技术中，通过设置比较器112对栅极驱动器100输出引脚OUT的电压进行监测，在绝缘栅双极型晶体管S2的栅极和接地端之间设置钳位控制模块120以及开关晶体管M1实现钳位控制。在下桥晶体管S2的栅极电压小于钳位阈值时，钳位控制模块120控制开关晶体管M1导通，以在下桥晶体管S2的栅极与地之间建立低阻抗通路，避免下桥晶体管S2被导通。

由于栅极驱动器100内部通常将外部提供的高压电源利用低压差线性稳压单元转换成低压电源后提供给内部电路工作，若栅极驱动器100直接将低压电源提供给钳位控制模块120，由于瞬态上拉电流过大，栅极驱动器100内部低压电源带不动如此大的负载会导致电压下掉，影响连接同一电源的其他电路的正常工作。如果为了该功能另设一路低压电源专供，又会浪费芯片面积。

若采用外部提供的稳定高压电源作为米勒钳位控制模块120瞬态上拉的电流来源，虽然可以避免电源瞬态干扰，但是其需要配合具有多个晶体管构成的钳位控制模块120实现对高压的驱动电路的控制。在需要进行钳位控制时，在钳位控制模块120内持续产生的大电流会导致钳位控制模块120的功耗较大。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种米勒钳位控制电路，旨在解决现有技术中的米勒钳位控制电路在进行钳位控制时容易对内部低压电源产生瞬态干扰以及功耗大的问题。

一种米勒钳位控制电路，与栅极驱动器的输出引脚、开关电路以及半桥驱动电路电性连接；所述开关电路电性连接于所述输出引脚和接地端之间；所述半桥驱动电路包括上桥晶体管以及下桥晶体管，所述输出引脚与所述下桥晶体管的栅极电性连接；所述米勒钳位控制电路包括：

比较模块，用于根据所述输出引脚的电压与钳位阈值电压的比较结果输出米勒钳位控制信号；及

钳位控制模块，与所述比较模块和所述开关电路电性连接，用于通过输入端接收所述米勒钳位控制信号并通过钳位控制引脚输出外部米勒钳位驱动信号给所述开关电路；所述钳位控制模块可在未开启米勒阶段和开启米勒钳位阶段之间进行切换；在所述输出引脚的电压小于所述钳位阈值电压时，所述米勒钳位控制信号处于第一电平，所述钳位控制模块处于所述开启米勒钳位阶段；在在所述输出引脚的电压大于等于所述钳位阈值电压时，所述米勒钳位控制信号处于第二电平，所述钳位控制模块处于所述关闭米勒钳位阶段；在所述开启米勒钳位阶段时，所述钳位控制模块利用高压电源产生的瞬态大电流快速拉升所述钳位控制引脚的电压；在所述钳位控制引脚的电压达到晶体管阈值电压时，所述钳位控制模块停止产生所述瞬态大电流，并维持所述钳位控制引脚的电压维持在内部低压电源的电压，以控制所述输出引脚与所述接地端之间建立低阻抗通路，避免所述下桥晶体管被误导通。