闭环电流驱动电路及功率管输出电压摆率控制电路、方法技术

技术编号：43213040 阅读：18 留言：0更新日期：2024-11-05 17:07

本申请提供一种闭环电流驱动电路及功率管输出电压摆率控制电路、方法，应用于功率管驱动技术领域，其中闭环电流驱动电路包括：闭环电流模块，闭环电流模块包括受控电流源、采样电流源和比较器；受控电流源串接在第一电源与待驱动功率管的栅极之间，采样电流源串接在第一电源和比较器的一输入端之间，比较器的另一输入端接入参考电流，比较器的输出端与受控电流源的受控端连接。通过采样电流源按照预设采样比例对受控电流源的输出电流，比较器对采样电流和参考电流比较后控制受控电流源产生对应的输出电流，使得受控电流源能够提供响应速度快且稳定调整的电流信号，从而功率管在该电流信号作用下快速建立工作状态，且负载摆率非常小。

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【技术实现步骤摘要】

本申请涉及功率管驱动，具体涉及一种用于功率管(比如mosfet或其他类型功率管)驱动的闭环电流驱动电路及功率管输出电压摆率控制电路、方法。

技术介绍

1、mosfet或其他类型功率管等电机必需的驱动类产品，通常要求响应速度快，控制精准而且电磁辐射小。

2、目前，功率管的驱动方式有开关式和电流式两种常见类型，这两种类型各有优缺点。其中，采用开关管的开关驱动方式具有响应速度快的优点，但是无法精确控制输出电压的斜率，不利于输出电压控制，且电磁辐射比较大。因此，更为常见的方式是电流模式驱动。但是，传统电流模式驱动方案，通常是一种开环架构，虽然能够粗糙地控制输出电压的斜率，但是瞬态驱动电流有较大延迟，响应速度慢且抗干扰性差，瞬态输出电流不够恒定。

3、基于此，需要一种新的驱动技术方案。

技术实现思路

1、有鉴于此，本说明书实施例提供一种闭环电流驱动电路及功率管输出电压摆率控制电路、方法，通过闭环的电流驱动模式，可以提高驱动电流的精度并且缩短响应时间，闭环电流型驱动方法，响应速度快，输出电流控制精准并且抗干扰能力强。

2、本说明书实施例提供以下技术方案：

3、本说明书实施例提供一种闭环电流驱动电路，包括：闭环电流模块，其中闭环电流模块包括受控电流源、采样电流源和比较器；受控电流源串接在第一电源与待驱动功率管的栅极之间，采样电流源串接在第一电源和比较器的一输入端之间，比较器的另一输入端接入参考电流，比较器的输出端与受控电流源的受控端连接；

<p>4、其中，采样电流源用于按照预设采样比例对受控电流源的输出电流进行采样，并向比较器输出对应的采样电流；比较器用于对采样电流源输出的采样电流和参考电流进行比较后，控制受控电流源产生对应的输出电流，使得受控电流源向待驱动功率管的栅极提供调整的电流信号。

5、优选地，受控电流源包括第一晶体管，采样电流源包括第二晶体管，比较器包括第三晶体管；第一晶体管的栅极和漏极连接，第一晶体管的源极连接第一电源；第二晶体管的栅极与第一晶体管的栅极连接，第二晶体管的源极连接第一电源，第二晶体管的漏极与第三晶体管的栅极连接；第三晶体管的源极与第一晶体管的漏极连接，第三晶体管的漏极与待驱动功率管的栅极连接；参考电流接入第三晶体管的栅极。

6、优选地，闭环电流驱动电路还包括第一开关，第一开关串接在待驱动功率管的栅极与地之间，用于控制待驱动功率管在导通状态和截止状态之间的切换。

7、优选地，闭环电流驱动电路还包括第二开关，第二开关串接在参考电流源与比较器的另一输入端之间。

8、优选地，第一开关包括由晶体管构成的电子开关。

9、优选地，在任意一项实施例所述的闭环电流驱动电路中，闭环电流驱动电路还包括参考电流源，参考电流源串接在比较器输入端与地之间，用于提供参考电流。

10、本说明书实施例还提供一种功率管输出电压摆率控制电路，包括：待驱动功率管和驱动电路，其中驱动电路为如本申请中任一项实施例所述的闭环电流驱动电路，驱动电路用于为待驱动功率管提供开启信号或关闭信号，使得待驱动功率管根据开启信号开启或根据关闭信号关闭。

11、优选地，待驱动功率管的漏极连接第二电源，待驱动功率管的源极连接负载。

12、优选地，待驱动功率管包括nmos功率管。

13、本说明书实施例还提供一种功率管输出电压摆率控制方法，应用于如本申请中任一项实施所述的功率管输出电压摆率控制电路。其中，所述功率管输出电压摆率控制方法包括：

14、对驱动电流进行采样得到对应的采样电流，其中驱动电流为受控电流源的输出电流，用于驱动待驱动功率管的栅极；

15、将采样电流与参考电流进行比较，并根据比较的结果控制受控电流源产生对应输出电流，以形成闭环电流驱动待驱动功率管。

16、与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：

17、根据本专利技术提供的闭环电流型电路进行驱动，可以提高驱动电流精度；并且能够快速响应负载变换和系统启动，减少建立稳定电流输出所需时间，这使得系统能够更快地适应动态变化，缩短响应时间并提高工作效率；由于闭环控制系统能够自动校正偏差和误差，对外部干扰和内部参数变化具有更强的抵抗力，所以系统有更强的抗干扰能力；同时精准控制输出电流的斜率和稳定性有助于减少电磁辐射的产生，会一定程度的减少电磁辐射。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种闭环电流驱动电路，其特征在于，包括：闭环电流模块，其中闭环电流模块包括受控电流源、采样电流源和比较器；受控电流源串接在第一电源与待驱动功率管的栅极之间，采样电流源串接在第一电源和比较器的一输入端之间，比较器的另一输入端接入参考电流，比较器的输出端与受控电流源的受控端连接；

2.根据权利要求1所述的闭环电流驱动电路，其特征在于，受控电流源包括第一晶体管，采样电流源包括第二晶体管，比较器包括第三晶体管；第一晶体管的栅极和漏极连接，第一晶体管的源极连接第一电源；第二晶体管的栅极与第一晶体管的栅极连接，第二晶体管的源极连接第一电源，第二晶体管的漏极与第三晶体管的栅极连接；第三晶体管的源极与第一晶体管的漏极连接，第三晶体管的漏极与待驱动功率管的栅极连接；参考电流接入第三晶体管的栅极。

3.根据权利要求1所述的闭环电流驱动电路，其特征在于，闭环电流驱动电路还包括第一开关，第一开关串接在待驱动功率管的栅极与地之间，用于控制待驱动功率管在导通状态和截止状态之间的切换。

4.根据权利要求1所述的闭环电流驱动电路，其特征在于，闭环电流驱动电路还包括第二开关

5.根据权利要求1所述的闭环电流驱动电路，其特征在于，第一开关包括由晶体管构成的电子开关。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的闭环电流驱动电路，其特征在于，闭环电流驱动电路还包括参考电流源，参考电流源串接在比较器输入端与地之间，用于提供参考电流。

7.一种功率管输出电压摆率控制电路，其特征在于，包括：待驱动功率管和驱动电路，其中驱动电路为如权利要求1-6中任一项所述的闭环电流驱动电路，驱动电路用于为待驱动功率管提供开启信号或关闭信号，使得待驱动功率管根据开启信号开启或根据关闭信号关闭。

8.根据权利要求7所述的功率管输出电压摆率控制电路，其特征在于，待驱动功率管的漏极连接第二电源，待驱动功率管的源极连接负载。

9.根据权利要求8所述的功率管输出电压摆率控制电路，其特征在于，待驱动功率管包括NMOS功率管。

10.一种功率管输出电压摆率控制方法，其特征在于，应用于如权利要求5-7中任一项所述的功率管输出电压摆率控制电路，所述方法包括：

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【技术特征摘要】

4.根据权利要求1所述的闭环电流驱动电路，其特征在于，闭环电流驱动电路还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：万明亮，丁昊宇，潘文捷，陈东坡，
申请(专利权)人：上海川土微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人