用于开关电源变换器中的功率开关晶体管的自适应栅极驱动的制作方法

文档序号:30761373发布日期:2022-07-15 21:07阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种用于开关电源变换器中的功率开关晶体管的栅极驱动控制电路,所述栅极驱动器控制电路包括:栅极驱动电路,所述栅极驱动电路被配置为通过可变栅极驱动电阻对所述功率开关晶体管的栅极充电;和自适应驱动控制电路,所述自适应驱动控制电路被配置为命令所述栅极驱动电路在功率开关晶体管导通期间的第一区间使用第一栅极驱动电阻,在所述功率开关晶体管导通期间的第二区间使用第二栅极驱动电阻,并且在所述功率开关晶体管导通期间的第三区间使用第三栅极驱动电阻。2.根据权利要求1所述的栅极驱动控制电路,还包括:栅极电压监控器,所述栅极电压监控器被配置为监控所述功率开关晶体管的栅极电压,其中所述自适应驱动控制电路被进一步配置为响应于所述栅极电压监控器将所述功率开关晶体管的所述栅极电压与第一阈值电压进行比较而结束所述功率开关晶体管导通期间的第一区间并过渡到所述功率开关晶体管导通期间的第二区间。3.根据权利要求2所述的栅极驱动控制电路,其中所述栅极电压监控器包括:第一比较器,所述第一比较器被配置为将所述功率开关晶体管的所述栅极电压与所述第一阈值电压进行比较,其中所述自适应驱动控制电路被进一步配置为响应于来自所述第一比较器的输出信号而命令所述栅极驱动电路使用所述第二栅极驱动电阻,并且其中所述第二栅极驱动电阻大于所述第一栅极驱动电阻。4.根据权利要求3所述的栅极驱动控制电路,其中所述栅极电压监控器还包括:第二比较器,所述第二比较器被配置为将所述功率开关晶体管的所述栅极电压与第二阈值电压进行比较。5.根据权利要求2所述的栅极驱动控制电路,其中所述自适应栅极驱动控制电路被进一步配置为:在所述功率开关晶体管导通期间的第二区间开始时对最长持续时间进行定时,以及响应于所述最长持续时间的到期而触发从所述功率开关晶体管导通期间的第二区间过渡到所述功率开关晶体管导通期间的第三区间。6.根据权利要求5所述的栅极驱动控制电路,其中所述自适应驱动控制电路被进一步配置为响应于所述功率开关晶体管导通时间的所述第一区间的持续时间,并且响应于所述功率开关晶体管导通期间的第二区间的持续时间来调整所述第一阈值电压。7.根据权利要求5所述的栅极驱动控制电路,其中所述最长持续时间小于所述功率开关晶体管的栅极电压的米勒平台的持续时间。8.根据权利要求7所述的栅极驱动控制电路,其中所述自适应驱动控制电路被进一步配置为调整所述第一阈值电压和第二阈值电压,使得所述第一阈值电压小于所述功率开关晶体管的所述栅极电压的米勒平台值,并且使得所述第二阈值电压大于所述米勒平台值。9.根据权利要求1所述的栅极驱动控制电路,还包括:栅极驱动电路,所述栅极驱动电路具有连接在所述功率开关晶体管的栅极和电源节点之间的多个晶体管,其中所述自适应驱动控制电路包括逻辑电路,所述逻辑电路被配置为:命令所述多个晶体管中的第一数量的晶体管在所述功率开关晶体管导通期间的第一区间接通,以及命令所述多个晶体管中的第二数量的晶体管在所述功率开关晶体管导通期间的第二区间接通。
10.根据权利要求9所述的栅极驱动控制电路,其中所述第一数量大于所述第二数量。11.根据权利要求9所述的栅极驱动控制电路,其中所述多个晶体管中的每个晶体管通过对应电阻连接到所述功率开关晶体管的所述栅极。12.一种调整用于开关电源变换器中的功率开关晶体管的栅极驱动电阻的方法,所述方法包括:在功率开关晶体管导通期间的初始区间,在所述功率开关晶体管的栅极电压小于第一阈值电压时,通过第一电阻对所述功率开关晶体管的栅极充电;响应于所述功率开关晶体管的所述栅极电压大于所述第一阈值电压而启动对最长持续时间的定时;在所述功率开关晶体管导通期间的第二区间在所述最长延迟周期到期之前,通过第二电阻对所述功率开关晶体管的所述栅极充电。13.根据权利要求12所述的方法,还包括:响应于所述最长持续时间的到期,在所述功率开关晶体管导通期间的第三区间通过第三电阻对所述功率开关晶体管的所述栅极充电。14.根据权利要求13所述的方法,其中所述第三电阻小于所述第二电阻。15.根据权利要求12所述的方法,还包括:调整所述第一阈值电压,使得所述功率开关晶体管的所述栅极电压的米勒平台值大于所述第一阈值电压。16.根据权利要求12所述的方法,还包括:在所述功率开关晶体管导通期间结束时使所述功率开关晶体管的所述栅极电压放电。17.一种开关电源变换器,所述开关电源变换器包括:电感器;功率开关晶体管,所述功率开关晶体管连接到所述电感器;和栅极驱动控制电路,所述栅极驱动控制电路被配置为:在所述功率开关晶体管的导通期间的第一区间通过第一电阻对所述功率开关晶体管的栅极充电,在所述导通期间的第二区间通过第二电阻对所述功率开关晶体管的所述栅极充电,以及在所述导通期间的第三区间通过第三电阻对所述功率开关晶体管的所述栅极充电,其中所述第二电阻大于所述第三电阻。18.根据权利要求17所述的开关电源变换器,其中所述栅极驱动控制电路包括:第一比较器,所述第一比较器被配置为将所述功率开关晶体管的栅极电压与第一阈值电压进行比较;和定时器,所述定时器用于响应于所述导通期间的所述第二区间的开始而对最长持续时间进行定时。19.根据权利要求18所述的开关电源变换器,其中所述栅极驱动控制电路还包括逻辑电路,所述逻辑电路被配置为:在所述导通期间的所述第一区间在来自所述第一比较器的输出信号指示所述功率开关晶体管的所述栅极电压小于所述第一阈值电压时选择所述第一电阻,以及在所述导通期间的所述第二区间并在所述最长持续时间到期之前选择所述第二电阻。20.根据权利要求19所述的开关电源变换器,其中所述逻辑电路被进一步配置为响应
于所述最长持续时间的到期而在所述导通期间的所述第三区间选择所述第三电阻。

技术总结
本发明题为


技术研发人员:刘文铎 巩黄轩 V
受保护的技术使用者:戴洛格半导体公司
技术研发日:2021.05.06
技术公布日:2022/7/14
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