【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力电子，更具体地说，涉及一种驱动电路,芯片及应用其的开关电源。
技术介绍
1、sic晶体管以其高耐压，低开关损耗在高压场合应用越来越广泛。sic晶体管由于寄生电容小，开关速度快，会导致较大的电压变化率dv/dt很容易耦合到晶体管的控制端，从而出现晶体管误开通的现象，因此为增强可靠性，一般需要加负压驱动，使晶体管关断时，控制端被拉到更低值，以防止串扰引起控制端瞬时抬高到晶体管的开通阈值以上而误开通。
2、如图1所示，为一个现有技术的开关电源电路，其驱动sic晶体管采用外围电路为电平转换电路、驱动放大电路以及负压供电电路的控制电路。其中，电平转换电路主要是将控制器输出的控制端对接地端gnd的驱动电压转化为控制端对负电压vee的电压，之后再经过驱动放大电路增大晶体管的驱动电压的驱动能力。负压供电电路包括辅助绕组na2、二极管d1以及电容cvee。负压供电电路通过辅助绕组na2产生负电压vee(vee＝-vo*na2/ns)，其中，vo为开关电源的输出电压，na2和ns分别为辅助绕组和副边绕组的匝数。由此也可以看出，这种方案只有在控制器产生pwm信号后控制开关电源正常工作并且产生输出电压vo后，负压供电电路开始跟随输出电压vo变化。
3、如图2所示，为现有技术的开关电源电路的工作波形图，控制器在供电电压vcc达到启动阈值vuvlo_on后开始工作，负电压vee需在控制器工作后，也即驱动电压drv产生后，才会通过辅助绕组na2缓慢建立，在控制器刚发波的初始阶段，因输出电压vo较低，负电压vee也较低
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种驱动电路，以解决现有技术中，实现负压时外围器件繁多的问题。
2、第一方面，本专利技术提供一种驱动电路，包括：
3、驱动电压生成电路，其正端耦接至第一驱动电压，负端耦接至第二驱动电压，输出端耦接至功率开关的控制端；
4、负压电路，用以生成驱动功率开关的所述第二驱动电压，且所述第二驱动电压为负电压；
5、其中，所述第二驱动电压的建立时刻早于所述功率开关开始正常工作的时刻。
6、优选地，驱动电路还包括，pwm逻辑电路，用以根据至少一个采样信号，生成指示所述功率开关工作状态的pwm信号；所述驱动电压生成电路基于所述pwm信号生成所述功率开关的驱动信号，所述驱动信号的电压基于所述pwm信号的电平状态被钳位在第一驱动电压或者所述第二驱动电压。
7、优选地，所述负压电路的至少部分元器件、所述pwm逻辑电路以及所述驱动电压生成电路被配置为封装在同一个芯片内。
8、优选地，所述第二驱动电压用以确保所述功率开关能够可靠地导通或关断。
9、优选地，所述负压电路接收供电电压，将所述供电电压转换为工作电压，并将所述工作电压转换成所述第二驱动电压，其中，所述第二驱动电压的幅值与所述工作电压相一致，所述工作电压为正电压。
10、优选地，所述负压电路包括第一半桥电路、第二半桥电路、第一电容以及第二电容，所述第一半桥电路耦接在所述工作电压的输出端以及地电位之间，所述第二半桥电路耦接在所述第二驱动电压的输出端以及地电位之间，所述第一电容跨接在所述第一半桥电路的中间节点与第二半桥电路的中间节点之间，所述第二电容与所述第二半桥电路并联连接。
11、优选地，所述负压电路还包括第一电阻与第一电流源，所述第一电流源的电流在所述第一电阻上产生第一电压，通过判断所述第一电压所处的电压范围产生电压指示信号，所述电压指示信号至少用以指示所述工作电压的取值。
12、优选地，所述第一电阻的阻值可调，且与所述功率开关的额定驱动电压相对应。
13、优选地，所述负压电路还包括第一线性稳压器，用以根据所述指示信号，将所述供电电压转换为相应幅值的所述工作电压。
14、优选地，所述负压电路中的所述第一电阻，第一电容与第二电容设置在所述芯片的外围，所述负压电路中的其余元器件均设置在所述芯片的内部。
15、优选地，所述负压电路还包括电平转换电路，其接收所述第二半桥电路的控制信号，并将所述控制信号从相对所述地电位的幅值转换为相对所述第二驱动电压的幅值。
16、优选地，当所述供电电压达到第一阈值时，所述负压电路被使能将所述工作电压转换成所述第二驱动电压，当所述供电电压达到第二阈值时，所述pwm逻辑电路被使能输出所述pwm信号，其中，所述第一阈值小于所述第二阈值。
17、优选地，所述pwm逻辑电路也通过所述供电电压为其供电。
18、优选地，所述供电电压在启动阶段由耦接至所述开关电源的输入电压的高压启动电路提供，在正常工作后由辅助绕组提供。
19、优选地，还包括第二线性稳压器，用以将所述供电电压转换为所述第一驱动电压，且所述第一驱动电压为正电压。
20、第二方面，提供一种开关电源，包括：
21、上述述的驱动电路，以及，
22、功率级电路，用以对输入电压进行电压变换以产生输出电压。
23、第三方面，提供一种驱动芯片，用于驱动开关电源中的功率开关，包括：
24、供电引脚，其耦接至辅助绕组以接收供电电压，所述辅助绕组与开关电源中的感性器件相耦接；
25、一对外接电容引脚，其分别耦接第一电容的两端，所述第一电容与所述驱动芯片内部的两个半桥电路构成电荷泵电路以产生为负电压的第二驱动电压；
26、负电压引脚，与第二电容耦接，以在所述第二电容上生成所述第二驱动电压；
27、驱动引脚，与所述功率开关的控制端耦接，用以基于指示所述功率开关工作状态的pwm信号，输出第一驱动电压或者所述第二驱动电压。
28、优选地，还包括负电压调节引脚，其与第一电阻耦接，所述第一电阻的阻值可调，且与所述功率开关的额定驱动电压相对应。
29、优选地，所述电荷泵电路将所述供电电压转换为工作电压，并将所述工作电压转换成所述第二驱动电压，其中，所述第二驱动电压的幅值与所述工作电压相一致，所述工作电压为正电压。
30、优选地，所述第二驱动电压的建立时刻早于所述功率开关开始正常工作的时刻。
31、本专利技术旨在提供一种驱动电路中，负压电路通过电荷泵电路产生负压，负压电路的大部分元器件都集成在芯片内部，芯片的外围器件较少，使得应用起来更加方便。并且在供电电压vcc建立初期，负电压vee即开始建立，在pwm信号输出前，负电压vee即可建立至设定电压值，从而能够有效地防止晶体管误开通。在此基础上，本专利技术的负电压幅值多档可调，适用于不同晶体管的需求。
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1.一种驱动电路，包括：
2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，驱动电路还包括，PWM逻辑电路，用以根据至少一个采样信号，生成指示所述功率开关工作状态的PWM信号；所述驱动电压生成电路基于所述PWM信号生成所述功率开关的驱动信号，所述驱动信号的电压基于所述PWM信号的电平状态被钳位在第一驱动电压或者所述第二驱动电压。
3.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述负压电路的至少部分元器件、所述PWM逻辑电路以及所述驱动电压生成电路被配置为封装在同一个芯片内。
4.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述第二驱动电压用以确保所述功率开关能够可靠地导通或关断。
5.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述负压电路接收供电电压，将所述供电电压转换为工作电压，并将所述工作电压转换成所述第二驱动电压，其中，所述第二驱动电压的幅值与所述工作电压相一致，所述工作电压为正电压。
6.根据权利要求5所述的驱动电路，其特征在于，所述负压电路包括第一半桥电路、第二半桥电路、第一电容以及第二电容，所述第一半桥电路耦接在所
7.根据权利要求6所述的驱动电路，其特征在于，所述负压电路还包括第一电阻与第一电流源，所述第一电流源的电流在所述第一电阻上产生第一电压，通过判断所述第一电压所处的电压范围产生电压指示信号，所述电压指示信号至少用以指示所述工作电压的取值。
8.根据权利要求7所述的驱动电路，其特征在于，所述第一电阻的阻值可调，且与所述功率开关的额定驱动电压相对应。
9.根据权利要求7所述的驱动电路，其特征在于，所述负压电路还包括第一线性稳压器，用以根据所述指示信号，将所述供电电压转换为相应幅值的所述工作电压。
10.根据权利要求7所述的驱动电路，其特征在于，所述负压电路中的所述第一电阻，第一电容与第二电容设置在所述芯片的外围，所述负压电路中的其余元器件均设置在所述芯片的内部。
11.根据权利要求6所述的驱动电路，其特征在于，所述负压电路还包括电平转换电路，其接收所述第二半桥电路的控制信号，并将所述控制信号从相对所述地电位的幅值转换为相对所述第二驱动电压的幅值。
12.根据权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，当所述供电电压达到第一阈值时，所述负压电路被使能将所述工作电压转换成所述第二驱动电压，当所述供电电压达到第二阈值时，所述PWM逻辑电路被使能输出所述PWM信号，其中，所述第一阈值小于所述第二阈值。
13.根据权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，所述PWM逻辑电路也通过所述供电电压为其供电。
14.根据权利要求5所述的驱动电路，其特征在于，所述供电电压在启动阶段由耦接至所述开关电源的输入电压的高压启动电路提供，在正常工作后由辅助绕组提供。
15.根据权利要求5所述的驱动电路，其特征在于，还包括第二线性稳压器，用以将所述供电电压转换为所述第一驱动电压，且所述第一驱动电压为正电压。
16.一种开关电源，包括：
17.一种驱动芯片，用于驱动开关电源中的功率开关，包括：
18.根据权利要求17所述的驱动芯片，其特征在于，还包括负电压调节引脚，其与第一电阻耦接，所述第一电阻的阻值可调，且与所述功率开关的额定驱动电压相对应。
19.根据权利要求17所述的驱动芯片，其特征在于，所述电荷泵电路将所述供电电压转换为工作电压，并将所述工作电压转换成所述第二驱动电压，其中，所述第二驱动电压的幅值与所述工作电压相一致，所述工作电压为正电压。
20.根据权利要求17所述的驱动芯片，其特征在于，所述第二驱动电压的建立时刻早于所述功率开关开始正常工作的时刻。
...【技术特征摘要】
1.一种驱动电路，包括：
2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，驱动电路还包括，pwm逻辑电路，用以根据至少一个采样信号，生成指示所述功率开关工作状态的pwm信号；所述驱动电压生成电路基于所述pwm信号生成所述功率开关的驱动信号，所述驱动信号的电压基于所述pwm信号的电平状态被钳位在第一驱动电压或者所述第二驱动电压。
3.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述负压电路的至少部分元器件、所述pwm逻辑电路以及所述驱动电压生成电路被配置为封装在同一个芯片内。
4.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述第二驱动电压用以确保所述功率开关能够可靠地导通或关断。
5.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述负压电路接收供电电压，将所述供电电压转换为工作电压，并将所述工作电压转换成所述第二驱动电压，其中，所述第二驱动电压的幅值与所述工作电压相一致，所述工作电压为正电压。
6.根据权利要求5所述的驱动电路，其特征在于，所述负压电路包括第一半桥电路、第二半桥电路、第一电容以及第二电容，所述第一半桥电路耦接在所述工作电压的输出端以及地电位之间，所述第二半桥电路耦接在所述第二驱动电压的输出端以及地电位之间，所述第一电容跨接在所述第一半桥电路的中间节点与第二半桥电路的中间节点之间，所述第二电容与所述第二半桥电路并联连接。
7.根据权利要求6所述的驱动电路，其特征在于，所述负压电路还包括第一电阻与第一电流源，所述第一电流源的电流在所述第一电阻上产生第一电压，通过判断所述第一电压所处的电压范围产生电压指示信号，所述电压指示信号至少用以指示所述工作电压的取值。
8.根据权利要求7所述的驱动电路，其特征在于，所述第一电阻的阻值可调，且与所述功率开关的额定驱动电压相对应。
9.根据权利要求7所述的驱动电路，其特征在于，所述负压电路还包括第一线性稳压器，用以根据所述指示信号，将所述供电电压转换为...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨向东，胡志亮，
申请(专利权)人：西安矽力杰半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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