申请/专利权人：电子科技大学

申请日：2024-01-18

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN117879585A

主分类号：H03K19/0185

分类号：H03K19/0185;H03K19/003;H03K19/20;H03K19/00

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.30#实质审查的生效;2024.04.12#公开

摘要：本发明属于集成电路技术领域，公开了一种基于自举电容电流增强型高速栅极驱动电路。该电路包括三级驱动级、自举电容模块和预充电模块；第一级驱动级模块的输出接在自举电容模块的输入端，预充电模块输入接在第一级驱动级模块的输出，预充电模块的输出直接连接在功率管的栅极，预充电模块中包含一个电流增强电路，其中电流增强电路将产生的小电流进行放大，在输入方波信号变化时，通过电势差产生的小电流放大并通过传输门直接对栅极进行充放电，以达到快速瞬态响应。电容自举模块结合第二级驱动级，完成高低电位的拉高或拉低，以增大短脉冲电流、增强驱动能力。通过预充电模块与自举电容模块的结合，实现快速的瞬态响应，缩短功率管的开通、关断延迟时间。

主权项：1.一种基于自举电容电流增强型高速栅极驱动电路，该栅极驱动电路包括：驱动级模块、自举电容模块和预充电模块，所述驱动级模块包括第一级驱动、第二级驱动、第三级驱动；第一级驱动为第一反相器inv1，第二级驱动包括：第三反相器inv3、第四反相器inv4，第三级驱动包括：第二MPMOS、第二MNMOS；自举电容模块包括：第二反相器inv2、第一MPMOS管、第一MNMOS管、第一电容和第二电容；其中第二反向器inv2的输入为第一级驱动的输出；第一MPMOS管的源极接电源，栅极接第二反相器inv2的输出，漏极接第一电容的A端；第一MNMOS管的源端接地电位，栅端接第二反相器inv2的输出，漏端接第二电容的B端；第一电容的另一端和第二电容的另一端都接第二反相器的输出；预充电模块包括：第三MPMOS管、第三MNMOS管、第四MPMOS管、第四MNMOS管、第五反相器inv5以及电流增强电路，其中电流增强电路包括：第五MPMOS管、第五MNMOS管、第六MPMOS管、第六MNMOS管、第七MNMOS管、第七MPMOS管、第八MNMOS管、第八MPMOS管、第一偏置电流源和第二偏置电流源；其中，第三MPMOS管的栅端接第二反相器inv2的输出，第三MPMOS管的源端与第三MNMOS管的源端、第四反相器inv4的控制端、第一电容的A端共接，第三MPMOS管的漏端接第四MNMOS的漏端；第三MNMOS管的栅端接第二反相器的输出，第三MNMOS管的漏端接第四MPMOS的漏端；第四MPMOS管的栅端为第五反相器inv5的输出，源端接电流增强电路的输入即第五MNMOS的源端，衬底接第二电容的B端；第四MNMOS管的栅端接第五反相器的输出，源端接电流增强电路的输入即第五MNMOS的源端，衬底接第一电容的A端；第七MNMOS管的栅端、漏端接电源，源端接第五MPMOS管的源端；第五MPMOS管的栅端接到漏端，漏端接第一偏置电流源的上端；第六MPMOS管的栅极接到第五MPMOS的栅端，源端接电源，漏端接第八MPMOS管的源端；第八MPMOS的栅端连接第一偏置电流源的下端后接地，漏端连接第五反相器inv5的输入端、第八MNMOS管的的漏端、第三级驱动的输出端；第五MNMOS管的栅端接到漏端，漏端接到第二偏置电流源的下端，源端接到第七MPMOS管的源端；第六MPMOS管的栅端接到第五MNMOS管的栅端，源端接地电位，漏端接第八MNMOS管的源端；第七MPMOS管的栅端、漏端接地；第八MNMOS管的栅端接电源，漏端接第三级驱动的输出；第一偏置电流源的下端接地电位，第二电流源的上端接电源；其中第一级驱动的输入为PWM控制方波，输出连接自举电容模块的输入；第三反相器inv3和第四反相器inv4的输入都为第一反相器inv1的输出，第三反相器inv3的输出连接第二MPMOS的栅端，第四反相器inv4的输出端连接第二MNMOS栅端；第二MNMOS的衬底与自举电容模块中第二电容的B端、第三反相器inv3的控制端共接，第二MNMOS的源端接地；第二MPMOS的衬底接到自举电容模块中第一电容的A端，源端接电源；第二MPMOS的漏端和第二MNMOS的漏端共接后作为第三级驱动的输出。

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百度查询： 电子科技大学 一种基于自举电容电流增强型高速栅极驱动电路

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