驱动芯片及驱动系统的制作方法

本实用新型涉及半导体器件应用领域，特别涉及一种驱动芯片及驱动系统。

背景技术：

金属—氧化物半导体场效应晶体管(metaloxidesemiconductorfieldeffecttransistor，mosfet)的寄生电容较大，因此驱动mosfet需要较大的上拉电流和下拉电流。

由于氮化镓半导体场效应晶体管(galliumnitridefield-effecttransistor，ganfet)的特征，ganfet内部寄生电容较小，因此驱动ganfet需要较小的上拉电流和下拉电流。

发明人发现，相关技术中的驱动芯片只具备驱动特定的某种特定功率器件的能力，不具备驱动多种功率器件的能力，例如驱动功率器件如mosfet和ganfet的能力。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种驱动芯片及驱动系统，目的在于提供一种具备驱动多种功率器件能力的驱动芯片。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种驱动芯片，包括：驱动电路，以及连接驱动电路的驱动输入端和驱动输出端；其中，驱动输入端用于接收输入电压，驱动电路用于基于输入电压产生驱动信号，驱动输出端用于导出驱动信号；第一供电电路，用于提供第一工作电压；第二供电电路，用于提供第二工作电压，第一工作电压大于第二工作电压；选择电路，用于选择第一供电电路连接至驱动输入端，或选择第二供电电路连接至驱动输入端。

与相关技术相比，通过在同一驱动芯片上集成第一供电电路和第二供电电路，第一供电电路和第二供电电路用于提供不同的工作电压，可以根据需求，通过选择电路选择第一供电电路或第二供电电路向驱动电路提供工作电压，从而实现在同一驱动芯片上集成多种功率器件的驱动能力。

另外，选择电路包括第一开关电路、第二开关电路和选择子电路；第一供电电路连接至第一开关电路，第一开关电路连接至驱动输入端；第二供电电路连接至第二开关电路，第二开关电路连接至驱动输入端；选择子电路连接第一开关电路和第二开关电路，通过控制第一开关电路和第二开关电路的导通/关断，选择第一供电电路连接至驱动输入端，或选择第二供电电路连接至驱动输入端。

另外，驱动芯片还包括：控制电路，一端用于接收控制信号，另一端连接选择子电路，控制电路用于根据控制信号，控制第一开关电路和第二开关电路的导通/关断。通过控制电路实现选择第一供电电路和第二供电电路，便于选择集成在驱动芯片中多种供电电路的其中一种。

另外，选择电路包括转换电路和选择子电路；转换电路的一端固定连接驱动输入端，转换电路的另一端待连接第一供电电路或第二供电电路；选择子电路连接转换电路，通过控制转换电路连接至第一供电电路或第二供电电路，选择第一供电电路连接至驱动输入端，或选择第二供电电路连接至驱动输入端。

另外，驱动芯片还包括：控制电路，一端用于接收控制信号，另一端连接选择子电路，控制电路用于根据控制信号，控制转换电路连接至第一供电电路或第二供电电路。通过控制电路实现选择第一供电电路和第二供电电路，便于选择集成在驱动芯片中多种供电电路的其中一种。

另外，驱动芯片还包括：第三供电电路，用于提供第三工作电压，第三工作电压不同于第一工作电压和第二工作电压；选择电路用于，选择第一供电电路连接至驱动输入端，或选择第二供电电路连接至驱动输入端，或选择第三供电电路连接至驱动输入端。驱动芯片上还集成有第三供电电路，第三供电电路提供与第一工作电压和第二工作电压不同的第三工作电压，从而实现在驱动芯片上集成更多功率器件的驱动能力。

另外，第一供电电路至少包括第一电源，第一电源用于提供第一工作电压，第二供电电路至少包括第二电源，第二电源用于提供第二工作电压。

本实用新型实施例还提供了一种驱动系统，包括：第一类晶体管、第二类晶体管以及上述驱动芯片，其中，第一类晶体管应用于第一工作电压，第二类晶体管应用于第二工作电压；驱动芯片的驱动输出端连接第一类晶体管，驱动芯片的第一供电电路连接至驱动输入端，第一供电电路用于为驱动芯片的驱动电路提供第一工作电压；驱动芯片的驱动输出端连接第二类晶体管，驱动芯片的第二供电电路连接至驱动输入端，第二供电电路用于为驱动芯片的驱动电路提供第二工作电压。

另外，驱动芯片还包括控制电路，控制电路用于接收控制信号，且根据控制信号，选择第一供电电路连接至驱动输入端，或选择第二供电电路连接至驱动输入端；控制信号基于驱动输出端连接第一类晶体管或第二类晶体管生成。

另外，驱动系统还包括：应用于第三工作电压的第三类晶体管；驱动芯片还包括第三供电电路，用于提供第三工作电压，第三工作电压不同于第一工作电压和第二工作电压；驱动芯片的驱动输出端连接第三类晶体管，驱动芯片的第三供电电路连接至驱动输入端，第三供电电路用于为驱动芯片的驱动电路提供第三工作电压。

与相关技术相比，通过在同一驱动芯片上集成第一供电电路和第二供电电路，第一供电电路和第二供电电路用于提供不同的工作电压，可以根据连接的第一类晶体管和第二类晶体管，选择第一供电电路或第二供电电路向驱动电路提供工作电压，从而实现同一驱动芯片驱动第一类晶体管和第二类晶体管。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1和图2为本实用新型一实施例提供的驱动芯片的结构示意图；

图3为本实用新型实施例拓展的驱动芯片的结构示意图；

图4和图5为本实用新型又一实施例提供的驱动芯片的结构示意图；

图6和图7为本实用新型一实施例提供的驱动系统的结构示意图；

图8为本实用新型实施例拓展的驱动系统的结构示意图；

图9为本实用新型又一实施例提供的驱动系统的结构示意图。

具体实施方式

目前，驱动芯片只具备驱动特定的某种特定功率器件的能力，不具备驱动多种功率器件的能力，例如驱动功率器件如mosfet和ganfet的能力。

为解决上述问题，本实用新型一实施例提供了一种驱动芯片，包括：驱动电路，以及连接驱动电路的驱动输入端和驱动输出端；其中，驱动输入端用于接收输入电压，驱动电路用于基于输入电压产生驱动信号，驱动输出端用于导出驱动信号；第一供电电路，用于提供第一工作电压；第二供电电路，用于提供第二工作电压，第一工作电压大于第二工作电压；选择电路，用于选择第一供电电路连接至驱动输入端，或选择第二供电电路连接至驱动输入端。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本实用新型的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合，相互引用。

图1和图2为本实用新型一实施例提供的驱动芯片的结构示意图，图3为本实用新型实施例拓展的驱动芯片的结构示意图；以下将结合附图对本实施例提供的驱动芯片进行详细说明，具体如下：

参考图1和图2，驱动芯片100，包括：

驱动电路104，以及连接驱动电路104的驱动输入端114和驱动输出端124；其中，驱动输入端114用于接收输入电压，驱动电路104用于基于输入电压产生驱动信号，驱动输出端124用于导出驱动信号。

第一供电电路101，用于提供第一工作电压。

第二供电电路102，用于提供第二工作电压，第一工作电压大于第二工作电压。

选择电路106，用于选择第一供电电路101连接至驱动输入端114，或选择第二供电电路连接至驱动输入端114。

具体地，第一供电电路101连接至驱动输入端114，用于向驱动电路104提供第一工作电压，第二供电电路102连接至驱动输入端114，用于向驱动电路104提供第二工作电压。

参考图1，第一供电电路101连接至驱动输入端114，即第一供电电路101向驱动电路104提供第一工作电压，驱动电路104基于第一工作电压产生驱动信号用于驱动第一类功率器件；参考图2，第二供电电路102连接至驱动输入端114，即第二供电电路102向驱动电路104提供第二工作电压，驱动电路104基于第一工作电压产生驱动信号用于驱动第二类功率器件。

在一个例子中，第一类功率器件为金属—氧化物半导体场效应晶体管(metaloxidesemiconductorfieldeffecttransistor，mosfet)；第二类功率器件为氮化镓半导体场效应晶体管(galliumnitridefield-effecttransistor，ganfet)。mosfet的寄生电容较大，因此驱动mosfet需要较大的上拉电流和下拉电流，因此，用于驱动mosfet的驱动信号需要基于较高的工作电压发出，一般为高于10v的工作电压，即当驱动电路104基于第一工作电压产生的驱动信号用于驱动mosfet；ganfet的寄生电容较小，因此驱动ganfet进需要较小的上拉电流和下拉电流，因此，用于驱动ganfet的驱动信号需要基于较低的工作电压发出，一般为低于10v的工作电压，即当驱动电路104基于第二工作电压产生的驱动信号用于驱动ganfet。

需要说明的是，本实施例提供的驱动芯片100在具体应用中，可根据需要驱动的功率器件的电压需求，选择电路106选择合适的供电电路提供工作电压，从而实现通过同一驱动芯片100驱动两种或两种以上的功率器件。

在本实施例中，第一供电电路101至少包括第一电源，第一电源用于提供第一工作电压，第一供电电路101用于将第一工作电压提供给驱动电路104；第二供电电路102至少包括第二电源，第二电源用于提供第二工作电压，第二供电电路102用于将第二工作电压提供给驱动电路104。

本实施例以在同一驱动芯片100上集成第一供电电路101和第二供电电路102，实现同一驱动芯片100可以用于驱动不同功率器件。在其他实施例中，驱动芯片100还包括：第三供电电路103，用于提供第三工作电压，第三工作电压不同于第一工作电压和第二工作电压，选择电路106，选择第一供电电路101连接至驱动输入端114，或选择第二供电电路102连接至驱动输入端114，或选择第三供电电路103连接至驱动输入端114。

参考图3，第三供电电路103连接至驱动输入端114，即第三供电电路103向驱动电路104提供第三工作电压，驱动电路104基于第三工作电压产生驱动信号用于驱动第三类功率器件。

需要说明的是，在其他实施例中，可以继续在驱动芯片中集成第四供电电路，第五供电电路等多个供电电路，分别用于驱动不同的功率器件。本实施例仅以在驱动芯片100中集成两种供电电路和三种供电电路为例进行说明，并不构成对驱动芯片100中集成的供电电路的数量进行限定，当驱动芯片100中集成了四种以上供电电路，本领域技术人员应当理解该方案属于本实用新型的保护范围内。

相对于相关技术而言，通过在同一驱动芯片上集成第一供电电路和第二供电电路，第一供电电路和第二供电电路用于提供不同的工作电压，可以根据需求，通过选择电路选择第一供电电路或第二供电电路向驱动电路提供工作电压，从而实现在同一驱动芯片上集成多种功率器件的驱动能力。

值得一提的是，本实施例中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本实用新型的创新部分，本实施例中并没有将与解决本实用新型所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施例中不存在其它的单元。

本实用新型又一实施例提供了一种驱动芯片，与前一实施例不同的是本实施例通过控制电路来控制选择电路选择第一供电电路或第二供电路为驱动电路供电。

图4和图5为本实用新型又一实施例提供的驱动芯片的结构示意图，以下将结合附图对本实施例提供的驱动芯片进行详细说明，与前一实施例相同或相应的部分，以下将不再赘述。

参考图4和图5，驱动芯片100，包括：

驱动电路104，以及连接驱动电路104的驱动输入端114和驱动输出端124，其中，驱动输入端114用于接收输入电压，驱动电路104用于基于输入电压产生驱动信号，驱动输出端124用于导出驱动信号。

第一供电电路101，用于提供第一工作电压。

第二供电电路102，用于提供第二工作电压，第一工作电压大于第二工作电压。

选择电路106，用于选择第一供电电路101连接至驱动输入端114，或选择第二供电电路连接至驱动输入端114。

具体地，第一供电电路101连接至驱动输入端114，用于向驱动电路104提供第一工作电压，第二供电电路102连接至驱动输入端114，用于向驱动电路104提供第二工作电压。

在一个例子中，参考图4，选择电路106包括：转换电路215和选择子电路225。转换单元215的一端固定连接驱动输入端114，转换电路215的另一端待连接第一供电电路101或第二供电电路102。选择子电路225连接转换电路215，通过控制转换电路215连接至第一供电电路101或第二供电电路102，选择第一供电电路101连接至驱动输入端114，或选择第二供电电路102连接至驱动输入端114。

进一步地，驱动芯片100还包括：控制电路205，一端用于接收控制信号，另一端连接选择子电路225，控制电路205用于根据控制信号，控制转换电路215连接至第一供电电路101或第二供电电路102。

控制信号为相关工作人员发出的对驱动芯片100的调整信号，驱动芯片100根据接收的控制信号，选择第一供电电路101或选择第二供电电路102对驱动电路104供电，使驱动电路104工作在第一工作电压下或使驱动电路104工作在第二工作电压下，以使驱动电路104发出的驱动信号可以驱动不同功率器件。

具体地，转换电路215可以通过单刀双置开关实现，当控制电路205接收的控制信号用于指示转换电路215连接至第一供电电路101，转换电路215将开关拨向第一供电电路101，以使驱动电路104工作在第一工作电压的环境下；当控制电路205接收的控制信号用于指示转换电路215连接至第二供电电路102，转换电路215将开关拨向第二供电电路102，以使驱动电路104工作在第二工作电压的环境下。

在另一个例子中，参考图5，选择电路106包括：第一开关电路315、第二开关电路325和选择子电路335。

第一供电电路101连接至第一开关电路315，第一开关电路315连接至驱动输入端114；第二供电电路102连接至第二开关电路325，第二开关电路325连接至驱动输入端114；选择子电路335连接第一开关电路315和第二开关电路325，通过控制第一开关电路315和第二开关电路325的导通/关断，选择第一供电电路101连接至驱动输入端114，或选择第二供电电路102连接至驱动输入端114。

进一步地，驱动芯片100还包括：控制电路205，一端用于接收控制信号，另一端连接选择子电路335，控制电路205用于根据控制信号，控制第一开关电路315和第二开关电路325的导通/关断。

控制信号为相关工作人员发出的对驱动芯片100的调整信号，驱动芯片100根据接收的控制信号，选择第一供电电路101或选择第二供电电路102对驱动电路104供电，使驱动电路104工作在第一工作电压下或使驱动电路104工作在第二工作电压下，以使驱动电路104发出的驱动信号可以驱动不同功率器件。

具体地，第一开关电路315和第二开关电路325可以通过开关实现，当控制电路205接收的控制信号用于指示第一开关电路315导通，第一开关电路315的开关闭合，以使驱动电路104工作在第一工作电压的环境下；当控制电路205接收的控制信号用于指示第二开关电路325导通，第二开关电路325的开关闭合，以使驱动电路104工作在第二工作电压的环境下。

相对于前一实施例而言，通过控制电路控制选择电路实现选择第一供电电路和第二供电电路，便于选择集成在驱动芯片中多种供电电路的其中一种。

值得一提的是，本实施例中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本实用新型的创新部分，本实施例中并没有将与解决本实用新型所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施例中不存在其它的单元。

由于前述实施例与本实施例相互对应，因此本实施例可与前述实施例互相配合实施。前述实施例中提到的相关技术细节在本实施例中依然有效，在前述实施例中所能达到的技术效果在本实施例中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施例中提到的相关技术细节也可应用在前述实施例中。

本实用新型一实施例提供了一种驱动系统，包括：第一类晶体管、第二类晶体管以及上述驱动芯片，其中，第一类晶体管应用于第一工作电压，第二类晶体管应用于第二工作电压；驱动芯片的驱动输出端连接第一类晶体管，驱动芯片的第一供电电路连接至驱动输入端，第一供电电路用于为驱动芯片的驱动电路提供第一工作电压；驱动芯片的驱动输出端连接第二类晶体管，驱动芯片的第二供电电路连接至驱动输入端，第二供电电路用于为驱动芯片的驱动电路提供第二工作电压。

图6和图7为本实用新型一实施例提供的驱动系统的结构示意图，图8为本实用新型实施例拓展的驱动系统的结构示意图，以下将结合附图对本实施例提供的驱动系统进行详细说明，具体如下：

参考图6和图7，驱动系统，包括：

第一类晶体管200、第二类晶体管300以及上述实施例提供的驱动芯片100，其中，第一类晶体管200应用于第一工作电压，第二类晶体管300应用于第二工作电压。

在一个例子中，第一类晶体管为金属—氧化物半导体场效应晶体管(metaloxidesemiconductorfieldeffecttransistor，mosfet)，mosfet的寄生电容较大，因此驱动mosfet需要较大的上拉电流和下拉电流，因此，用于驱动mosfet的驱动信号需要基于较高的工作电压发出，一般为高于10v的工作电压；第二类晶体管为氮化镓半导体场效应晶体管(galliumnitridefield-effecttransistor，ganfet)，ganfet的寄生电容较小，因此驱动ganfet进需要较小的上拉电流和下拉电流，因此，用于驱动ganfet的驱动信号需要基于较低的工作电压发出，一般为低于10v的工作电压。

驱动芯片100的驱动输出端124连接第一类晶体管200，驱动芯片100的第一供电电路101连接至驱动输入端114，第一供电电路101用于为驱动芯片100的驱动电路104提供第一工作电压。

具体地，参考图6，当驱动芯片100的驱动输出端124连接第一类晶体管200时，驱动芯片100需要基于较高的工作电压发出驱动信号，此时需要使驱动电路104在第一工作电压下工作，即通过第一供电电路101向驱动电路104提供第一工作电压。

驱动芯片100的驱动输出端124连接第二类晶体管300，驱动芯片100的第二供电电路102连接至驱动输入端114，第二供电电路102用于为驱动芯片100的驱动电路104提供第二工作电压。

具体地，参考图7，当驱动芯片100的驱动输出端124连接第二类晶体管300时，驱动芯片100需要基于较高的工作电压发出驱动信号，此时需要使驱动电路104在第二工作电压下工作，即通过第二供电电路102向驱动电路104提供第二工作电压。

在其他实施例中，参考图8，驱动系统还包括：应用于第三工作电压的第三类晶体管400，驱动芯片100还包括第三供电电路103，用于提供第三工作电压，第三工作电压不同于第一工作电压和第二工作电压；驱动芯片100的驱动输出端124连接第三类晶体管400，驱动芯片100的第三供电电路103连接至驱动输入端114，第三供电电路103用于为驱动芯片100的驱动电路104提供第三工作电压。

需要说明的是，在其他实施例中，可以继续在驱动芯片中集成第四供电电路，第五供电电路等多个供电电路，分别用于驱动第四类晶体管、第五类晶体管等多种晶体管。本实施例仅以用于为两类晶体管或三类晶体管供电的驱动系统为例进行说明，并不构成对本实施例驱动系统的限定，当驱动系统用于为四类以上晶体管供电时，本领域技术人员应当理解该方案属于本实用新型的保护范围内。

相对于相关技术而言，通过在同一驱动芯片上集成第一供电电路和第二供电电路，第一供电电路和第二供电电路用于提供不同的工作电压，可以根据连接的第一类晶体管和第二类晶体管，选择第一供电电路或第二供电电路向驱动电路提供工作电压，从而实现同一驱动芯片驱动第一类晶体管和第二类晶体管。

值得一提的是，本实施例中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本实用新型的创新部分，本实施例中并没有将与解决本实用新型所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施例中不存在其它的单元。

本实用新型又一实施例提供了一种驱动系统，与前一实施例不同的是本实施例通过控制电路来控制选择电路选择第一供电电路或第二供电路为驱动电路供电。

图9为本实用新型又一实施例提供的驱动系统的结构示意图，以下将结合附图对本实施例提供的驱动系统进行详细说明，与前一实施例相同或相应的部分，以下将不再赘述。

参考图9，驱动系统，包括：

第一类晶体管200、第二类晶体管300以及上述实施例提供的驱动芯片100，其中，第一类晶体管200应用于第一工作电压，第二类晶体管300应用于第二工作电压。

驱动芯片100的驱动输出端124连接第一类晶体管200，驱动芯片100的第一供电电路101连接至驱动输入端114，第一供电电路101用于为驱动芯片100的驱动电路104提供第一工作电压；驱动芯片100的驱动输出端124连接第二类晶体管300，驱动芯片100的第二供电电路102连接至驱动输入端114，第二供电电路102用于为驱动芯片100的驱动电路104提供第二工作电压。

驱动系统还包括：控制电路205，控制电路205用于接收控制信号，且根据控制信号，选择第一供电电路101连接至驱动输入端114，或选择第二供电电路102连接至驱动输入端114；控制信号基于驱动输出端124连接第一类晶体管200或者第二类晶体管300生成。

控制信号为相关工作人员根据连接的第一类晶体管200或第二类晶体管300发出的对驱动芯片100的调整信号，驱动芯片100根据接收的控制信号，选择第一供电电路101或选择第二供电电路102对驱动电路104供电，使驱动电路104工作在第一工作电压下或使驱动电路104工作在第二工作电压下，以使驱动电路104发出的驱动信号可以驱动第一类晶体管200或第二类晶体管300。

与前一实施例相比，通过控制电路控制选择电路实现选择第一供电电路和第二供电电路，便于选择集成在驱动芯片中多种供电电路的其中一种。

值得一提的是，本实施例中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本实用新型的创新部分，本实施例中并没有将与解决本实用新型所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施例中不存在其它的单元。

由于前述实施例与本实施例相互对应，因此本实施例可与前述实施例互相配合实施。前述实施例中提到的相关技术细节在本实施例中依然有效，在前述实施例中所能达到的技术效果在本实施例中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施例中提到的相关技术细节也可应用在前述实施例中。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施例是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。