频率修改栅极驱动器集成电路制造技术

本公开的实施例涉及频率修改栅极驱动器集成电路。一种利用控制信号来控制功率变换器的技术和电路装置，该电路装置被配置为将控制信号转换成一个或多个脉冲调制驱动信号以操作功率变换器。转换电路装置可以接收控制信号，从控制信号提取频率信息、占空比、死区时间和其他信息，并且基于提取信息将至少一个脉冲调制信号输出到可以操作功率变换器的驱动级。控制信号可以是包括上升沿和下降沿的数字信号。第一类型边沿可以定义频率信息。第二类型边沿可以定义通过转换电路装置提取的其他信息，例如占空比、死区时间等。在一些示例中，功率变换器可以是谐振功率变换器。率变换器可以是谐振功率变换器。率变换器可以是谐振功率变换器。

【技术实现步骤摘要】
频率修改栅极驱动器集成电路


[0001]本公开总体上涉及功率变换器，并且具体地涉及用于功率变换器的控制电路。

技术介绍

[0002]功率变换器的一些示例，例如直流
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直流(DC
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DC)功率变换器，可以从控制电路装置接收驱动信号以操作功率变换器。例如，控制回路可以监控来自功率变换器的输出功率、电压、或电流并调节驱动信号，以确保功率变换器以期望的电压或电流输出期望的功率。在负载需求中的改变，诸如接通或关断由功率变换器供电的设备以及改变设备的操作模式，可能会导致在功率变换器输出处的电压或电流中的改变。控制电路装置可以调节驱动信号以确保将输出功率保持在期望容差内。

技术实现思路

[0003]一般而言，本公开描述了用于利用控制信号来控制功率变换器的技术和电路装置，其中该电路装置被配置为将控制信号转换为一个或多个脉冲调制驱动信号以操作功率变换器。电路装置、例如转换电路装置可以接收控制信号，从控制信号提取频率信息、占空比、死区时间、以及其他信息，并且基于提取信息将至少一个脉冲调制驱动信号输出到可以操作功率变换器的驱动级。第一类型边沿(例如，下降沿)可以定义频率信息。第二类型边沿(例如，上升沿)可以定义由转换电路装置提取的其他信息(例如，占空比，死区时间等)。在一些示例中，功率变换器可以是LLC功率变换器，并且脉冲调制驱动信号可以是脉宽调制(PWM)驱动信号，该驱动信号被配置为驱动半桥驱动电路或全桥驱动电路的控制端子。
[0004]在一些示例中，该公开描述了包括控制器的系统，该控制器被配置为输出包括多个第一类型边沿和多个第二类型边沿的控制信号，该系统进一步包括可操作地耦合到控制器的转换电路装置，转换电路装置被配置为：接收控制信号并且输出包括第一特性和第二特性的驱动信号。在第一类型边沿之间的持续时间可以定义驱动信号的第一特性，并且在第一类型边沿与第二类型边沿之间的持续时间可以定义驱动信号的第二特性。
[0005]在一些示例中，该公开描述模式生成器电路，该电路被配置为：接收包括多个第一类型边沿和多个第二类型边沿的控制信号，以及输出包括第一特性和第二特性的驱动信号。在第一类型边沿之间的持续时间可以定义驱动信号的第一特性，并且在第一类型边沿与第二类型边沿之间的持续时间可以定义驱动信号的第二特性。
[0006]在其他示例中，本公开描述了一种方法，包括接收包括多个第一类型边沿和多个第二类型边沿的控制信号，并且从控制信号提取第一特性。在第一类型边沿之间的持续时间定义驱动信号的第一特性。方法进一步包括从控制信号提取第二特性，其中在第一类型边沿与第二类型边沿之间的持续时间定义驱动信号的第二特性，以及基于提取的第一特性和第二特性输出驱动信号。
[0007]参考附图以及下面的描述阐述本公开的一个或多个示例的细节。本公开的其他特性、目的和优点将从描述和附图以及从权利要求中显而易见。
附图说明
[0008]图1是示出了示例系统的框图，该示例系统包括被配置为接收控制信号并输出脉冲调制的驱动信号以操作功率变换器的转换电路装置。
[0009]图2A是示出了根据本公开的一种或多种技术定义频率信息和数据信息以配置用于驱动信号的模式的控制信号的示例的时序图。
[0010]图2B是示出了根据本公开的一种或多种技术定义频率信息和数据信息以配置用于驱动信号的模式的控制信号的备选的示例的时序图。
[0011]图3是示出了根据本公开的一种或多种技术的频率生成电路装置的示例的框图。
[0012]图4是示出了根据本公开的一种或多种技术将细分辨率低频率信号转换成细分辨率高频率驱动信号的示例。
[0013]图5是示出了本公开的系统的示例操作的流程图。
具体实施方式
[0014]本公开描述了用于利用控制信号控制功率变换器的技术和电路装置，该电路装置被配置为将控制信号转换成脉冲调制驱动信号以操作功率变换器。转换电路装置可以从控制信号提取频率信息、占空比、死区时间、和其他信息，并且基于提取信号将脉冲调制驱动信号输出到可以操作功率变换器的驱动级。控制信号可以是包括上升沿和下降沿的数字信号。第一类型边沿(例如，下降沿)可以定义频率信息。第二类型边沿(例如，上升沿)可以定义通过转换电路装置提取的其他信息(例如，占空比、死区时间等)。在其他示例中，上升沿可以用于定义频率信息。
[0015]在一些示例中，驱动级可以包括诸如晶体管或其他类型电控开关的部件，其可以以大约100
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400kHz的较高频率较有效地操作功率变换器。以例如约10
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30kHz的较低频率操作的功率变换器可能效率较低且成本较昂贵，例如，由于存在其他电感且或电容器。以较高频率操作还可以允许较小的无源部件，诸如线圈，例如电感器和变压器、电容器，这可以降低功率变换器的成本、重量、以及尺寸。驱动级可以输出脉宽调制(PWM)驱动信号，以控制功率变换器中的晶体管开关模式和开关时间。脉宽的分辨率是可以设置脉宽的粒度。为了以较高频率操作晶体管，驱动级的输入信号也应当处于较高频率。开关频率和分辨率的组合可能受限于控制信号源(例如处理电路装置，诸如微控制器)的能力。当与被配置为以较低频率操作的处理电路比较时，被配置为以高时序分辨率输出较高频率驱动器信号的处理电路装置可能更昂贵且更难以获得。
[0016]本公开的技术可以提供较高频率驱动信号，以在不增加整个系统的动态行为(例如不增加控制回路速度)的情况下提高系统效率。本公开的控制器可以在单线上输出较低频率的控制信号，控制信号可以带有频率、占空比、死区时间以及其他信息。转换电路装置可以接收控制信号、提取信息，并且将较高频率的驱动信号输出到驱动级。在一些示例中，功率变换器可以是LLC功率变换器，并且脉冲调制驱动信号可以是脉宽调制驱动信号，该信号被配置为驱动半桥或全桥驱动电路的控制端子。
[0017]当与其他技术比较时，本公开的技术可以提供诸多优点，例如根据本公开的技术，控制器可以输出具有较高定时/频率分辨率的较低频率控制信号，并且因此相比被配置为输出较高频率驱动信号的控制器可以较便宜地实现。转换电路装置可以位于驱动级和功率
变换器附近，而控制器可以位于距功率驱动器一定距离处。由于本公开的控制信号处于较低频率，控制信号可以在较长的距离之上穿过导体行进，而与在一定距离之上发送较高频率信号相关联的寄生耦合、损耗、辐射以及电磁干扰(EMI)的复杂度很低。至驱动级的高频驱动信号提高了某些类型的晶体管的效率，诸如某些场效应晶体管(FET)以及GaN
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HEMT(氮化镓高电子迁移率晶体管)。此外，如上文所示，较高频率驱动信号可以允许较小的无源部件。
[0018]图1是示出了包括被配置为接收控制信号并输出脉冲调制驱动信号以操作功率变换器的转换电路装置。在系统100中，远程模式生成器130的转换电路装置可以从控制信号(例如中间信号102)提取频率信息、占空比、死区时间、以及其他信息。基于提取信息，转换电路装置可以将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种系统，包括：控制器，被配置为输出包括多个第一类型边沿和多个第二类型边沿的控制信号；以及转换电路装置，可操作地耦合到所述控制器，所述转换电路装置被配置为：接收所述控制信号；并且输出驱动信号，所述驱动信号包括第一特性和第二特性，其中：所述第一类型边沿之间的持续时间定义所述驱动信号的所述第一特性，以及所述第一类型边沿与所述第二类型边沿之间的持续时间定义所述驱动信号的所述第二特性。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一特性包括驱动信号频率。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述转换电路装置包括频率修改电路装置，所述频率修改电路装置被配置为接收所述控制信号、并基于所述控制信号的频率设置所述驱动信号频率。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述第二特性包括用于所述驱动信号的模式，其中所述模式定义以下一项或多项：占空比、死区时间、以及在所述驱动信号的边沿上的定时抖动。5.根据权利要求4所述的系统，其中在所述控制信号的所述第一类型边沿与所述第二类型边沿之间的所述持续时间包括配置所述模式的信息。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述转换电路装置被配置为：将在所述第一类型边沿与所述第二类型边沿之间的所述持续时间转换为数据符号的数据流。7.根据权利要求6所述的系统，其中所述转换电路装置被配置为：基于所述第一类型边沿与所述第二类型边沿之间的相应持续时间的序列，从所述数据流中的提取数据字中获取信息。8.根据权利要求7所述的系统，其中所述转换电路装置被配置为：在第一存储元件处存储定义所述第一特性的第一获取信息；在与所述第一存储元件分离的第二存储元件处存储定义所述第二特性的第二获取信息。9.根据权利要求1所述的系统，其中所述驱动信号被配置为操作驱动级以及一个或多个功率开关，其中所述驱动级以及一个或多个功率开关控制功率变换器的操作。10.根据权利要求9所述的系统，其中所述功率变换器包括谐振变换器。11.一种模式生成器电路，所述电路被配置为：接收包括多个第一类型边沿和多个第二类型边沿的控制信号；以及输出包括第一特性和第二特...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：