一种可控开关器件的驱动电路、电池及电子设备的制作方法

本发明涉及电池充放电领域，更具体地涉及一种可控开关器件的驱动电路、电池及电子设备。

背景技术：

1、例如笔记本电脑(简称笔电)的电子设备其电池主要由电芯和电池保护板(pcm)构成，在笔电电池的内部电路结构中包括充放电回路和保护电路。

2、在当前的笔电电池的内部电路中，充放电mos管在进行充放电时通常以电量计驱动管脚自身的功率驱动mos管，而mos管的栅极g的寄生电容充电过程表征到mos管的漏极d、mos管的源极s之间的通态阻抗是从阻断状态到高阻区再到低阻区(即最佳反型的阻抗状态)，最终使mos管ds之间的导电沟道处在最佳反型的阻抗状态。但当前的驱动信号功率较弱，因此要加强驱动信号的功率，缩短mos在高阻区的时间，减少mos的热累积。但放大驱动管脚的功率需要升压电路引入高压点，若在mos管到达理想的通态阻抗后继续维持高的驱动功率对mos的栅极的寄生电容充电，升压电路自身的功耗也会长期累积下去，这样的工况对电量计的算法会造成负面的影响，并浪费能源。

3、因此，需要解决笔电电池中mos管开启后，即处于最佳反型的阻抗状态后，继续使用强驱动信号维持mos管开启造成的功耗高的问题。

技术实现思路

1、考虑到上述问题而提出了本发明。本发明提供了一种可控开关器件的驱动电路、电池及电子设备，通过升压电路和功率放大电路实现驱动可控开关器件开启的驱动信号从强驱动到弱驱动，在可控开关器件开启后由弱驱动维持可控开关器件维持在最佳反型的阻抗状态，从而降低功耗、节约能源。

2、根据本发明一方面，提供了一种可控开关器件的驱动电路，包括：

3、功率放大电路，所述功率放大电路的第一输入端用于驱动信号的输入，所述功率放大电路的输出端与所述可控开关器件电连接；

4、升压电路，所述升压电路的输入端适于电连接电源输入端，所述升压电路的输出端连接所述功率放大电路的第二输入端；

5、所述可控开关器件导通后，所述升压电路的输出端的电压从第一电压切换到第二电压，所述功率放大电路的输出端的功率小于或等于所述功率放大电路的第一输入端的输入功率以维持所述可控开关器件处于导通状态，其中，所述第一电压大于或等于所述功率放大电路的第一输入端的电压，所述第二电压小于所述功率放大电路的第一输入端的电压。

6、示例性地，所述功率放大电路配置为在接收到第一电平信号时，控制所述可控开关器件导通，其中，所述升压电路的输出端的电压为所述第一电压，所述功率放大电路的输出端功率大于所述功率放大电路的第一输入端的输入功率。

7、示例性地，所述驱动电路还包括：放电支路，所述放电支路与所述可控开关器件电连接；所述放电支路用于所述可控开关器件接收到第二电平信号时，向所述可控开关器件提供放电通道。

8、示例性地，所述功率放大电路为推挽电路，所述推挽电路包括第一开关管和第二开关管，其中所述放电支路包括所述第二开关管；

9、所述第一开关管的第一端和所述第二开关管的第一端相连构成所述功率放大电路的所述第一输入端；

10、所述第一开关管的第二端为所述功率放大器的第二输入端，所述第一开关管的第三端电连接所述第二开关管的第三端，所述功率放大电路的输出端位于所述第一开关管的第三端和所述第二开关管的第三端之间，所述第二开关管的第二端接地，其中，当所述可控开关器件接收到指示关断的第二电平信号时，所述第二开关管导通，所述可控开关器件的寄生电容经所述第二开关管放电。

11、示例性地，所述功率放大电路的第一输入端还与所述升压电路的电压检测端相连，所述升压电路的电压检测端用于检测所述功率放大电路的第一输入端的电压，当检测到所述功率放大电路的第一输入端的电压达到预定电压时，所述升压电路开始升压，所述升压电路的输出端的电压达到预定的电压时，所述升压电路的输出端的电压为所述第一电压。

12、示例性地，所述推挽电路还包括:第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的第一端与所述第一开关管的第三端电连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端电连接，所述第一电阻与所述第二电阻的连接节点与所述开关管的栅极电连接，所述第二电阻的第二端与所述第二开关管的第三端电连接。

13、示例性地，所述放电支路包括肖特基二极管和第一栅极电阻；

14、所述功率放大电路为缓冲放大器，其中所述缓冲放大器的同相输入端为所述功率放大电路的第一输入端，所述缓冲放大器的电源端与所述升压电路的输出端相连，所述缓冲放大器的接地端接地；

15、所述肖特基二极管的负极电连接所述缓冲放大器的输出端；

16、所述第一栅极电阻的第一端电连接所述肖特基二极管的负极，所述第一栅极电阻的第二端电连接所述肖特基二极管的正极；

17、所述第一栅极电阻的第一端与所述肖特基二极管的负极的连接节点电连接所述功率放大电路的输出端，所述第一栅极电阻的第二端与所述肖特基二极管的正极的连接节点电连接所述可控开关器件的第一端。

18、示例性地，所述驱动电路还包括至少一个第一限流电阻，所述第一限流电阻与所述功率放大电路的第一输入端电连接；第二限流电阻，所述第二限流电阻电连接在所述功率放大电路的第一输入端与所述第一栅极电阻之间。

19、示例性地，所述放电支路包括肖特基二极管和第二栅极电阻，所述功率放大电路为第三开关管，其中第三开关管的第一端为所述功率放大电路的第一输入端，所述第三开关管的第二端电连接所述升压电路的输出端；所述第三开关管的第三端电连接所述第二栅极电阻的第一端；所述第二栅极电阻的第二端电连接所述肖特基二极管的正极，所述第二栅极电阻的第二端与所述肖特基二极管的正极的连接节点电连接所述可控开关器件的第一端；所述肖特基二极管的负极电连接所述功率放大电路的第一输入端。

20、示例性地，所述驱动电路还包括至少一个第一限流电阻，所述第一限流电阻的第一端用于驱动信号的输入，所述第一限流电阻的第二端与所述第三开关管的第一端电连接，所述肖特基二极管的负极电连接所述第一限流电阻的第一端。

21、示例性地，所述第三开关管为npn型三极管。

22、示例性地，所述驱动电路还包括至少一个第一限流电阻，所述第一限流电阻与所述功率放大电路的第一输入端电连接。

23、示例性地，所述升压电路的输出端与所述功率放大电路的第二输入端之间设置有二极管，所述二极管的正极电连接所述升压电路的输出端，所述二极管的负极电连接所述功率放大电路的第二输入端，其中，所述第一电压减去二极管的压降之后的数值大于或等于所述功率放大电路的第一输入端的电压。

24、示例性地，所述第一开关管为npn型三极管，所述第二开关管为pnp型三极管。

25、示例性地，所述可控开关器件包括mos管或igbt。

26、根据本发明另一方面，提供了一种电池，包括：

27、驱动电路、充电可控开关器件、放电可控开关器件，其中，所述充电可控开关器件和所述放电可控开关器件中的至少一者与对应的一个所述驱动电路电连接。

28、示例性地，所述电池还包括：

29、电量计和电芯；所述电量计的输入端连接所述电芯，所述电量计的第一输出端与所述驱动电路的第一输入端电连接；所述驱动电路的输出端与放电可控开关器件的第一端电连接，所述放电可控开关器件的第二端适于电连接输出负载。

30、示例性地，所述电量计的第二输出端与所述充电可控开关器件的第一端连接，所述充电可控开关器件的第二端电连接所述电源输入端，所述充电可控开关器件的第三端电连接所述放电可控开关器件的第三端。

31、示例性地，所述电量计的第二输出端与所述充电可控开关器件的第一端之间电连接至少一个第三限流电阻。

32、根据本发明第三方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括电池。

33、根据本发明实施例的可控开关器件的驱动电路，通过升压电路的升压以及功率放大电路将驱动信号进行功率放大后输出至可控开关器件，向可控开关器件提供驱动能力更强的驱动信号，缩短可控开关器件达到导通状态的时间，可控开关器件达到导通状态后，通过切换升压电路的输出端的电压的方式使功率放大电路不工作在功率放大状态，将维持可控开关器件导通的驱动信号由强驱动信号转换成弱驱动信号，这样不仅可以满足可控开关器件处于导通状态，而且降低了功耗，达到节省能源的效果。