用于驱动开关器件的驱动电路、控制电路和装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种用于驱动开关器件的驱动电路、控制电路和装置，该驱动电路包括：用于驱动第一主开关器件的第一支路，该第一支路包括变压器的原边；用于驱动第二主开关器件的第二支路，该第二支路包括该变压器的副边；用于控制该第一支路的第一端与第二端之间的电压差的第一辅助开关器件和第二辅助开关器件。本发明专利技术实施例的用于驱动开关器件的驱动电路、控制电路和装置，能够实现主开关器件的隔离驱动，能够有效扩大无损驱动技术的应用范围。

【技术实现步骤摘要】
用于驱动开关器件的驱动电路、控制电路和装置
本专利技术实施例涉及电路领域，并且更具体地，涉及一种用于驱动开关器件的驱动电路、控制电路和装置。
技术介绍
开关电源(SwitchingModePowerSupply)是一种利用现代电力电子技术，控制开关器件开通和断开的时间比率、维持稳定输出电压的电源，又可称为交换式电源或开关变换器，是一种高频化电能转换装置。其中，开关器件通常为金属-氧化层半导体场效晶体管(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor，简称为“MOSFET”)，可简称为MOS管。MOS管的驱动损耗P＝1/2*Cgs*U*fs，其中Cgs为MOS管栅源极电容，U为MOS管的驱动电压，fs为MOS管的开通与断开的频率。随着开关电源向更高频化发展，MOS管的fs不断提高，MOS管的驱动损耗P也会显著增加。目前技术中通过利用电感、电容元件实现能量的储存与释放，来实现MOS管的无损驱动。现有的无损驱动技术存在一些弊端，例如，只能驱动共源极的MOS管，因此无法实现对同一个桥臂上的两个MOS管的驱动，限制了无损驱动技术的应用范围。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种用于驱动开关器件的驱动电路、控制电路和装置，能够实现开关器件的隔离驱动，能够有效扩大无损驱动技术的应用范围。第一方面提供了一种用于驱动开关器件的驱动电路，该驱动电路包括：用于驱动第一主开关器件的第一支路，该第一支路包括串联连接的第一储能电容和第一变压器的第一原边，该第一支路的第一端连接该第一主开关器件的第一端，该第一支路的第二端连接该第一主开关器件的第二端，该第一支路的第二端还连接电源的负极，该第一主开关器件还包括第三端，其中，当该第一支路的第一端与该第一支路的第二端之间的电压差大于或等于第一电压阈值时，该第一主开关器件的第二端与该第一主开关器件的第三端导通，该第一电压阈值指示用于使得该第一主开关器件的第二端与该第一主开关器件的第三端之间导通的电压，且该第一电压阈值大于零；第一辅助开关器件，该第一辅助开关器件的第一端连接该第一支路的第一端，该第一辅助开关器件的第二端连接该电源的正极，该第一辅助开关器件包括并联的第一开关和第一寄生电容，其中，在该第一开关闭合的情况下，该第一支路的第一端通过闭合的该第一开关与该电源的正极连接，在该第一开关断开的情况下，该第一支路的第一端通过该第一寄生电容与该电源的正极连接；第二辅助开关器件，该第二辅助开关器件的第一端连接该第一支路的第一端，该第二辅助开关器件的第二端连接该电源的负极，该第二辅助开关器件包括并联的第二开关和第二寄生电容，其中，在该第二开关闭合的情况下，该第一支路的第一端通过闭合的该第二开关与该电源的负极连接，在该第二开关断开的情况下，该第一支路的第一端通过该第二寄生电容与该电源的负极连接；用于驱动第二主开关器件的第二支路，该第二支路包括串联连接的第二储能电容和该第一变压器的第一副边，该第二支路的第一端连接该第二主开关器件的第一端，该第二支路的第二端连接该第二主开关器件的第二端，其中，该第二主开关器件还包括第三端，当该第二支路的第一端与该第二支路的第二端之间的电压差大于或等于第二电压阈值时，该第二主开关器件的第二端与该第二主开关器件的第三端导通，该第二电压阈值指示用于使得该第二主开关器件的第二端与该第二主开关器件的第三端之间导通的电压，且该第二电压阈值大于零。结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，该驱动电路还包括：作用于该第一辅助开关器件的第一控制信号输入端，该第一控制信号输入端输入的第一控制信号用于，控制该第一开关的闭合与断开；作用于该第二辅助开关器件的第二控制信号输入端，该第二控制信号输入端输入的第二控制信号用于，控制该第二开关的闭合与断开。结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，从第一时刻开始，直到第二时刻，该第一控制信号具体用于，控制该第一开关闭合，且该第二控制信号具体用于，控制该第二开关断开；从该第二时刻开始，直到第三时刻，该第一控制信号具体用于，控制该第一开关断开，且该第二控制信号具体用于，控制该第二开关断开；从该第三时刻开始，直到第四时刻，该第一控制信号具体用于，控制该第一开关断开，且该第二控制信号具体用于，控制该第二开关闭合；从该第四时刻开始，直到第五时刻，该第一控制信号具体用于，控制该第一开关断开，且该第二控制信号具体用于，控制该第二开关断开，其中，上述各个时刻互不相同。结合第一方面或第一方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，该第一主开关器件、该第二主开关器件、该第一辅助开关器件和该第二辅助开关器件均为金属氧化物半导体型场效应管MOSFET。结合第一方面，在第一方面的第四种可能的实现方式中，该驱动电路还包括：用于驱动第三主开关器件的第三支路，该第三支路包括串联连接的第三储能电容和第二变压器的第二原边，该第三支路的第一端连接该第三主开关器件的第一端，该第三支路的第二端连接该第三主开关器件的第二端，该第三支路的第二端还连接该电源的负极，该第三主开关器件还包括第三端，其中，当该第三支路的第一端与该第三支路的第二端之间的电压差大于或等于第三电压阈值时，该第三主开关器件的第二端与该第三主开关器件的第三端导通，该第三电压阈值指示用于使得该第三主开关器件的第二端与该第三主开关器件的第三端之间导通的电压，且该第三电压阈值大于零；第三辅助开关器件，该第三辅助开关器件的第一端连接该第三支路的第一端，该第三辅助开关器件的第二端连接该电源的正极，该第三辅助开关器件包括并联的第三开关和第三寄生电容，其中，在该第三开关闭合的情况下，该第三支路的第一端通过闭合的该第三开关与该电源的正极连接，在该第三开关断开的情况下，该第三支路的第一端通过该第三寄生电容与该电源的正极连接；第四辅助开关器件，该第四辅助开关器件的第一端连接该第三支路的第一端，该第四辅助开关器件的第二端连接该电源的负极，该第四辅助开关器件包括并联的第四开关和第四寄生电容，其中，在该第四开关闭合的情况下，该第三支路的第一端通过闭合的该第四开关与该电源的负极连接，在该第四开关断开的情况下，该第三支路的第一端通过该第四寄生电容与该电源的负极连接；用于驱动第四主开关器件的第四支路，该第四支路包括串联连接的第四储能电容和该第二变压器的第二副边，该第四支路的第一端连接该第四主开关器件的第一端，该第四支路的第二端连接该第四主开关器件的第二端，其中，该第四主开关器件还包括第三端，当该第四支路的第一端与该第四支路的第二端之间的电压差大于或等于第四电压阈值时，该第四主开关器件的第二端与该第四主开关器件的第三端导通，该第四电压阈值指示用于使得该第四主开关器件的第二端与该第四主开关器件的第三端之间导通的电压，且该第四电压阈值大于零。结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，该第三开关不与该第一开关同时闭合。结合第一方面的第四种或第五种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，该驱动电路还包括：作用于该第一辅助开关器件的第一控制信号输入端，该第一控制信号输入端输入的第一控制信号用于，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于驱动开关器件的驱动电路，其特征在于，包括：用于驱动第一主开关器件的第一支路，所述第一支路包括串联连接的第一储能电容和第一变压器的第一原边，所述第一支路的第一端连接所述第一主开关器件的第一端，所述第一支路的第二端连接所述第一主开关器件的第二端，所述第一支路的第二端还连接电源的负极，所述第一主开关器件还包括第三端，其中，当所述第一支路的第一端与所述第一支路的第二端之间的电压差大于或等于第一电压阈值时，所述第一主开关器件的第二端与所述第一主开关器件的第三端导通，所述第一电压阈值指示用于使得所述第一主开关器件的第二端与所述第一主开关器件的第三端之间导通的电压，且所述第一电压阈值大于零；第一辅助开关器件，所述第一辅助开关器件的第一端连接所述第一支路的第一端，所述第一辅助开关器件的第二端连接所述电源的正极，所述第一辅助开关器件包括并联的第一开关和第一寄生电容，其中，在所述第一开关闭合的情况下，所述第一支路的第一端通过闭合的所述第一开关与所述电源的正极连接，在所述第一开关断开的情况下，所述第一支路的第一端通过所述第一寄生电容与所述电源的正极连接；第二辅助开关器件，所述第二辅助开关器件的第一端连接所述第一支路的第一端，所述第二辅助开关器件的第二端连接所述电源的负极，所述第二辅助开关器件包括并联的第二开关和第二寄生电容，其中，在所述第二开关闭合的情况下，所述第一支路的第一端通过闭合的所述第二开关与所述电源的负极连接，在所述第二开关断开的情况下，所述第一支路的第一端通过所述第二寄生电容与所述电源的负极连接；用于驱动第二主开关器件的第二支路，所述第二支路包括串联连接的第二储能电容和所述第一变压器的第一副边，所述第二支路的第一端连接所述第二主开关器件的第一端，所述第二支路的第二端连接所述第二主开关器件的第二端，其中，所述第二主开关器件还包括第三端，当所述第二支路的第一端与所述第二支路的第二端之间的电压差大于或等于第二电压阈值时，所述第二主开关器件的第二端与所述第二主开关器件的第三端导通，所述第二电压阈值指示用于使得所述第二主开关器件的第二端与所述第二主开关器件的第三端之间导通的电压，且所述第二电压阈值大于零。...

【技术特征摘要】
1.一种用于驱动开关器件的驱动电路，其特征在于，包括：用于驱动第一主开关器件的第一支路，所述第一支路包括串联连接的第一储能电容和第一变压器的第一原边，所述第一支路的第一端连接所述第一主开关器件的第一端，所述第一支路的第二端连接所述第一主开关器件的第二端，所述第一支路的第二端还连接电源的负极，所述第一主开关器件还包括第三端，其中，当所述第一支路的第一端与所述第一支路的第二端之间的电压差大于或等于第一电压阈值时，所述第一主开关器件的第二端与所述第一主开关器件的第三端导通，所述第一电压阈值指示用于使得所述第一主开关器件的第二端与所述第一主开关器件的第三端之间导通的电压，且所述第一电压阈值大于零；第一辅助开关器件，所述第一辅助开关器件的第一端连接所述第一支路的第一端，所述第一辅助开关器件的第二端连接所述电源的正极，所述第一辅助开关器件包括并联的第一开关和第一寄生电容，其中，在所述第一开关闭合的情况下，所述第一支路的第一端通过闭合的所述第一开关与所述电源的正极连接，在所述第一开关断开的情况下，所述第一支路的第一端通过所述第一寄生电容与所述电源的正极连接；第二辅助开关器件，所述第二辅助开关器件的第一端连接所述第一支路的第一端，所述第二辅助开关器件的第二端连接所述电源的负极，所述第二辅助开关器件包括并联的第二开关和第二寄生电容，其中，在所述第二开关闭合的情况下，所述第一支路的第一端通过闭合的所述第二开关与所述电源的负极连接，在所述第二开关断开的情况下，所述第一支路的第一端通过所述第二寄生电容与所述电源的负极连接；用于驱动第二主开关器件的第二支路，所述第二支路包括串联连接的第二储能电容和所述第一变压器的第一副边，所述第二支路的第一端连接所述第二主开关器件的第一端，所述第二支路的第二端连接所述第二主开关器件的第二端，其中，所述第二主开关器件还包括第三端，当所述第二支路的第一端与所述第二支路的第二端之间的电压差大于或等于第二电压阈值时，所述第二主开关器件的第二端与所述第二主开关器件的第三端导通，所述第二电压阈值指示用于使得所述第二主开关器件的第二端与所述第二主开关器件的第三端之间导通的电压，且所述第二电压阈值大于零。2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述驱动电路还包括：作用于所述第一辅助开关器件的第一控制信号输入端，所述第一控制信号输入端输入的第一控制信号用于，控制所述第一开关的闭合与断开；作用于所述第二辅助开关器件的第二控制信号输入端，所述第二控制信号输入端输入的第二控制信号用于，控制所述第二开关的闭合与断开。3.根据权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，从第一时刻开始，直到第二时刻，所述第一控制信号具体用于，控制所述第一开关闭合，且所述第二控制信号具体用于，控制所述第二开关断开；从所述第二时刻开始，直到第三时刻，所述第一控制信号具体用于，控制所述第一开关断开，且所述第二控制信号具体用于，控制所述第二开关断开；从所述第三时刻开始，直到第四时刻，所述第一控制信号具体用于，控制所述第一开关断开，且所述第二控制信号具体用于，控制所述第二开关闭合；从所述第四时刻开始，直到第五时刻，所述第一控制信号具体用于，控制所述第一开关断开，且所述第二控制信号具体用于，控制所述第二开关断开，其中，上述各个时刻互不相同。4.根据权利要求1至3中任一项所述的驱动电路，其特征在于，所述第一主开关器件、所述第二主开关器件、所述第一辅助开关器件和所述第二辅助开关器件均为金属氧化物半导体型场效应管MOSFET。5.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述驱动电路还包括：用于驱动第三主开关器件的第三支路，所述第三支路包括串联连接的第三储能电容和第二变压器的第二原边，所述第三支路的第一端连接所述第三主开关器件的第一端，所述第三支路的第二端连接所述第三主开关器件的第二端，所述第三支路的第二端还连接所述电源的负极，所述第三主开关器件还包括第三端，其中，当所述第三支路的第一端与所述第三支路的第二端之间的电压差大于或等于第三电压阈值时，所述第三主开关器件的第二端与所述第三主开关器件的第三端导通，所述第三电压阈值指示用于使得所述第三主开关器件的第二端与所述第三主开关器件的第三端之间导通的电压，且所述第三电压阈值大于零；第三辅助开关器件，所述第三辅助开关器件的第一端连接所述第三支路的第一端，所述第三辅助开关器件的第二端连接所述电源的正极，所述第三辅助开关器件包括并联的第三开关和第三寄生电容，其中，在所述第三开关闭合的情况下，所述第三支路的第一端通过闭合的所述第三开关与所述电源的正极连接，在所述第三开关断开的情况下，所述第三支路的第一端通过所述第三寄生电容与所述电源的正极连接；第四辅助开关器件，所述第四辅助开关器件的第一端连接所述第三支路的第一端，所述第四辅助开关器件的第二端连接所述电源的负极，所述第四辅助开关器件包括并联的第四开关和第四寄生电容，其中，在所述第四开关闭合的情况下，所述第三支路的第一端通过闭合的所述第四开关与所述电源的负极连接，在所述第四开关断开的情况下，所述第三支路的第一端通过所述第四寄生电容与所述电源的负极连接；用于驱动第四主开关器件的第四支路，所述第四支路包括串联连接的第四储能电容和所述第二变压器的第二副边，所述第四支路的第一端连接所述第四主开关器件的第一端，所述第四支路的第二端连接所述第四主开关器件的第二端，其中，所述第四主开关器件还包括第三端，当所述第四支路的第一端与所述第四支路的第二端之间的电压差大于或等于第四电压阈值时，所述第四主开关器件的第二端与所述第四主开关器件的第三端导通，所述第四电压阈值指示用于使得所述第四主开关器件的第二端与所述第四主开关器件的第三端之间导通的电压，且所述第四电压阈值大于零。6.根据权利要求5所述的驱动电路，其特征在于，所述第三开关不与所述第一开关同时闭合。7.根据权利要求5所述的驱动电路，其特征在于，所述驱动电路还包括：作用于所述第一辅助开关器件的第一控制信号输入端，所述第一控制信号输入端输入的第一控制信号用于，控制所述第一开关的闭合与断开；作用于所述第二辅助开关器件的第二控制信号输入端，所述第二控制信号输入端输入的第二控制信号用于，控制所述第二开关的闭合与断开；作用于所述第三辅助开关器件的第三控制信号输入端，所述第三控制信号输入端输入的第三控制信号用于，控制所述第三开关的闭合与断开；作用于所述第四辅助开关器件的第四控制信号输入端，所述第四控制信号输入端输入的第四控制信号用于，控制所述第四开关的闭合与断开。8.根据权利要求7所述的驱动电路，其特征在于，从第一时刻开始，直到第二时刻，所述第一控制信号用于，控制所述第一开关闭合，且所述第二控制信号用于，控制所述第二开关断开，且所述第三控制信号用于，控制所述第三开关断开，且所述第四控制信号用于，控制所述第四开关闭合；从所述第二时刻开始，直到第三时刻，所述第一控制信号用于，控制所述第一开关断开，且所述第二控制信号用于，控制所述第二开关断开，且所述第三控制信号用于，控制所述第三开关断开，且所述第四控制信号用于，控制所述第四开关闭合；从所述第三时刻开始，直到第四时刻，所述第一控制信号用于，控制所述第一开关断开，且所述第二控制信号用于，控制所述第二开关闭合，且所述第三控制信号用于，控制所述第三开关断开，且所述第四控制信号用于，控制所述第四开关闭合；从所述第四时刻开始，直到第五时刻，所述第一控制信号用于，控制所述第一开关断开，且所述第二控制信号用于，控制所述第二开关闭合，且所述第三控制信号用于，控制所述第三开关断开，且所述第四控制信号用于，控制所述第四开关断开；从所述第五时刻开始，直到第六时刻，所述第一控制信号用...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨向东，陈庆彬，杨和钱，
申请(专利权)人：杭州华为数字技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33