驱动器电路及芯片的制作方法

本公开的实施例涉及集成电路，具体地，涉及驱动器电路及芯片。

背景技术：

1、驱动器电路可包括高边驱动器(high-side driver)和低边驱动器(low-sidedriver)。高边驱动器主要用于控制位于电源正极一侧的开关或负载。低边驱动器主要用于控制位于接地端一侧的开关或负载。高边驱动器和低边驱动器的工作原理主要基于功率电子开关技术。它通过内部的金属-氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)或绝缘栅双极晶体管(igbt)等开关器件，实现对负载的控制。当此类驱动器电路接收到导通控制信号时，它会根据导通控制信号的高低电平来控制开关器件的通断以及限制输出电流，从而实现对负载的驱动和控制。

2、当此类驱动器电路的负载是电容型负载时，开关器件两端的电压差和流过开关器件的电流会随着不同的导通时间而变化。通常针对不同的导通时间会存在针对电压差和电流而限定的安全工作区域。在对电容型负载进行充电期间，开关器件有可能工作在非安全工作区域，这是需要避免的。

技术实现思路

1、本文中描述的实施例提供了一种驱动器电路及芯片。

2、根据本公开的第一方面，提供了一种驱动器电路。该驱动器电路包括：栅极驱动电路、功率管、漏源电压检测电路、自适应计时和控制电路、限流电路。其中，栅极驱动电路被配置为：在导通控制信号处于有效电平期间向功率管的控制极提供驱动电流以达到目标驱动电压。功率管的第一极耦接第一电压端。功率管的第二极耦接输出端。漏源电压检测电路被配置为检测功率管的第一极与第二极之间的电压差。自适应计时和控制电路被配置为：利用电压差来分段计时并使得每个时间段与预设的多个限流值中的一个限流值相对应。限流电路被配置为：在每个时间段内根据该时间段所对应的限流值来限制流过功率管的最大电流。

3、在本公开的一些实施例中，限流值与电压差正相关。

4、在本公开的一些实施例中，自适应计时和控制电路包括：压控电流源、第一电容器、电压比较器、与非门、反相器、第一压控开关、逻辑控制电路。其中，压控电流源被配置为：根据电压差来生成第一电流并向第一电容器的第一端提供第一电流。第一电流与电压差成正比。第一电容器的第二端耦接第二电压端。电压比较器的第一输入端耦接参考电压端。电压比较器的第二输入端耦接第一电容器的第一端。电压比较器的输出端耦接反相器的输入端。反相器的输出端经由第一节点耦接与非门的第一输入端和逻辑控制电路的输入端。与非门的第二输入端被提供限流使能信号。与非门的输出端耦接第一压控开关的受控端。第一压控开关的第一端耦接第二电压端。第一压控开关的第二端耦接第一电容器的第一端。逻辑控制电路被配置为：将多个限流值中的最大值作为提供给限流电路的限流值的初始值，并且在第一节点的电压翻转为有效电平时更新提供给限流电路的限流值。其中，提供给限流电路的限流值按照如下方式更新：按照从大到小的顺序依次将多个限流值中除了最大值之外的其它限流值作为提供给限流电路的限流值。

5、在本公开的一些实施例中，自适应计时和控制电路包括：压控电流源、第一电容器、电压比较器、与非门、反相器、第一压控开关、逻辑控制电路。其中，压控电流源被配置为：根据电压差来生成第一电流并向第一电容器的第一端提供第一电流。第一电流与电压差成正比。第一电容器的第二端耦接第二电压端。电压比较器的第一输入端耦接参考电压端。电压比较器的第二输入端耦接第一电容器的第一端。电压比较器的输出端耦接反相器的输入端。反相器的输出端经由第一节点耦接与非门的第一输入端和逻辑控制电路的输入端。与非门的第二输入端被提供限流使能信号。与非门的输出端耦接第一压控开关的受控端。第一压控开关的第一端耦接第二电压端。第一压控开关的第二端耦接第一电容器的第一端。逻辑控制电路被配置为：将多个限流值中的最大值作为提供给限流电路的限流值的初始值，计算第一节点的电压翻转为有效电平的次数，并在次数达到目标值时更新提供给限流电路的限流值并清零次数。其中，提供给限流电路的限流值按照如下方式更新：按照从大到小的顺序依次将多个限流值中除了最大值之外的其它限流值作为提供给限流电路的限流值。

6、在本公开的一些实施例中，多个限流值中的每个限流值与一个目标值相关联。多个限流值所关联的目标值相同或者不同。

7、在本公开的一些实施例中，自适应计时和控制电路还包括：单向延时电路。其中，单向延时电路耦接在第一节点与与非门的第一输入端之间。单向延时电路被配置为：在第一节点的电压翻转为无效电平的时间达到第一时间段时输出无效电平。

8、在本公开的一些实施例中，电压比较器的第一输入端是反相输入端。电压比较器的第二输入端是同相输入端。

9、在本公开的一些实施例中，限流电路通过如下操作来限制流过功率管的最大电流：检测流过功率管的电流，在流过功率管的电流超过当前时间段所对应的限流值的情况下，控制栅极驱动电路调整驱动电流以使得流过功率管的电流被限制为限流值。

10、在本公开的一些实施例中，驱动器电路耦接电容型负载。

11、根据本公开的第二方面，提供了一种芯片。该芯片包括根据本公开的第一方面所述的驱动器电路。

12、根据本公开的第三方面，提供了一种电子设备。该电子设备包括根据本公开的第二方面所述的芯片。

技术特征：

1.一种驱动器电路，包括：栅极驱动电路、功率管、漏源电压检测电路、自适应计时和控制电路、限流电路，

2.根据权利要求1所述的驱动器电路，其中，所述限流值与所述电压差正相关。

3.根据权利要求1所述的驱动器电路，其中，所述自适应计时和控制电路包括：压控电流源、第一电容器、电压比较器、与非门、反相器、第一压控开关、逻辑控制电路，

4.根据权利要求1所述的驱动器电路，其中，所述自适应计时和控制电路包括：压控电流源、第一电容器、电压比较器、与非门、反相器、第一压控开关、逻辑控制电路，

5.根据权利要求4所述的驱动器电路，其中，所述多个限流值中的每个限流值与一个目标值相关联，所述多个限流值所关联的目标值相同或者不同。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的驱动器电路，其中，所述自适应计时和控制电路还包括：单向延时电路，

7.根据权利要求3至5中任一项所述的驱动器电路，其中，所述电压比较器的第一输入端是反相输入端，所述电压比较器的第二输入端是同相输入端。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的驱动器电路，其中，所述限流电路通过如下操作来限制流过所述功率管的最大电流：检测流过所述功率管的电流，在流过所述功率管的电流超过当前时间段所对应的限流值的情况下，控制所述栅极驱动电路调整所述驱动电流以使得流过所述功率管的电流被限制为所述限流值。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的驱动器电路，其中，所述驱动器电路耦接电容型负载。

10.一种芯片，其特征在于，所述芯片包括：根据权利要求1至9中任一项所述的驱动器电路。

技术总结本公开的实施例提供一种驱动器电路及芯片。该驱动器电路包括：栅极驱动电路、功率管、漏源电压检测电路、自适应计时和控制电路、限流电路。其中，栅极驱动电路被配置为：在导通控制信号处于有效电平期间向功率管的控制极提供驱动电流以达到目标驱动电压。功率管的第一极耦接第一电压端。功率管的第二极耦接输出端。漏源电压检测电路被配置为检测功率管的第一极与第二极之间的电压差。自适应计时和控制电路被配置为：利用电压差来分段计时并使得每个时间段与预设的多个限流值中的一个限流值相对应。限流电路被配置为：在每个时间段内根据该时间段所对应的限流值来限制流过功率管的最大电流。技术研发人员：周宇航,凌学新受保护的技术使用者：圣邦微电子（北京）股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23