一种驱动半桥分离电路、半桥电路的制作方法

本发明涉及半桥驱动电路，尤其涉及一种驱动半桥分离电路、半桥电路。

背景技术：

1、buck转换器是目前结构最为简单、可靠性最高的非隔离降压拓扑之一，它在二次电源、三次电源等众多领域中得到了广泛的应用。在buck转换器的应用过程中，在大多数工作条件下，当电感电流流向负载时，上管会进行硬开关操作，而下管则会进行软开关操作。由于开关损耗几乎全部来自上管，因此在控制开关应力、确保系统可靠性的同时，尽可能地提高上管的开关速度，对于提升整个系统的效率来说至关重要。在市场上的常规方案中，buck功率级及其驱动电路通常采用图1所示的结构，主要由半桥驱动器和上下桥臂的功率开关管组成。根据系统的需求，前级可以选择是否加入数字隔离器以实现电气隔离。

2、在实现现有技术的过程中，发明人发现：

3、对于市场上的大多数半桥驱动方案，通常将高低侧的两路驱动合封或集成在一个封装中，并且高侧和低侧的驱动能力是相同的。这种方案存在一些问题：

4、1)由于该半桥驱动方案难以满足pcb布线的优化需求，因此驱动ic必须紧邻功率管放置。在布局布线阶段，半桥驱动ic只能是相对上下桥臂居中，或是靠近两桥臂其中之一，这限制了布线的灵活性。

5、2)对于市场上常见的对称半桥驱动(即上、下桥驱动能力一致)，当应用于buck结构并驱动非对称半桥时，可能会遇到驱动上桥能力不足的问题。具体来说，上桥的开关速度不够快，导致开关损耗较大。

6、3)此外，常见的半桥驱动ic，其单路输出通常被设置为下拉驱动强度是上拉驱动强度的2-4倍。而对于栅-漏间结电容(cgd)相对较小、漏-源间结电容(cds)相对较大的功率器件，如氮化镓场效应管，在对称驱动的情况下，其正常开通损耗远大于关断损耗。如果采用此类上拉能力较弱的驱动ic来驱动氮化镓场效应管，将会导致器件开通损耗进一步增加，从而影响整体性能。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种驱动半桥分离电路、半桥电路，从而克服现有技术中的不足。

2、为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

3、本发明的第一个方面提供了一种驱动半桥分离电路，包括第一集成电路、第二集成电路，所述第一集成电路的输出端与上桥臂连接，用于控制所述上桥臂的工作状态，所述第二集成电路的输出端与下桥臂连接，用于控制所述下桥臂的工作状态；

4、其中，当所述第一集成电路与第二集成电路相连时，所述第二集成电路的输入端连接电源，且所述第二集成电路与所述第一集成电路的输入端连接；当所述第一集成电路与第二集成电路不相连时，所述第一集成电路、第二集成电路的输入端分别连接电源。

5、在一些较为具体的实施方案中，当所述第一集成电路与第二集成电路相连时，第一集成电路至少包括第一驱动电路，所述第二集成电路至少包括第二驱动电路、第一电平移位电路、第三驱动电路，

6、所述第一电平移位电路的输入端与所述第三驱动电路的输入端相连，且相连点为信号输入端；所述第三驱动电路的输出端连接至下桥臂；所述第一电平移位电路的输出端与所述第二驱动电路的输入端连接，所述第二驱动电路的输出端与所述第一驱动电路的输入端连接，所述第一驱动电路的输出端连接至上桥臂。第一电平移位电路可以为电平移位器。

7、在一些较为具体的实施方案中，当所述第一集成电路与第二集成电路不相连时，所述第一集成电路至少包括第四驱动电路，所述第二集成电路至少包括第五驱动电路，所述第四驱动电路的输入端为信号输入端，所述第四驱动电路的输出端连接至上桥臂；所述第五驱动电路的输入端为信号输入端，所述第五驱动电路的输出端连接至下桥臂。

8、在一些较为具体的实施方案中，所述第一集成电路还包括第二电平移位电路，所述第二电平移位电路与所述第四驱动电路的输入端连接。第二电平移位电路可以为电平移位器。

9、在一些较为具体的实施方案中，所述驱动半桥分离电路还包括互锁逻辑或死区产生电路，所述互锁逻辑或死区产生电路内置于所述第一集成电路。

10、优选的，所述互锁逻辑或死区产生电路设置在外部，并且分别与所述第一集成电路、第二集成电路的输入端连接。

11、在一些较为具体的实施方案中，所述驱动半桥分离电路还包括隔离模块，所述隔离模块的输入端为信号输入端，所述隔离模块的输出端与所述第四驱动电路的输入端连接。

12、具体而言，隔离模块可以为数字隔离器。

13、在一些较为具体的实施方案中，所述隔离模块与所述第四驱动电路共同封装。

14、本发明的第二个方面提供了一种半桥电路，包括：上桥臂、下桥臂以及所述的驱动半桥分离电路，其中，所述上桥臂、下桥臂分别与所述驱动半桥分离电路连接。所述上桥臂、下桥臂在导通状态时，工作在线性区，在关闭状态时，工作在截止区。

15、与现有技术相比，本发明的优点至少包括：

16、第一，在本发明提供的一种驱动半桥分离电路，第二集成电路被紧凑地放置在下桥功率器件的旁边，而第一集成电路则可以紧贴上桥功率器件进行安装。这样的布局优化了电路的性能，并且有助于减少整体的电路板空间占用，同时提高了系统的稳定性和效率。

17、第二，在本发明提供的一种驱动半桥分离电路，采取了将上下驱动电路进行分离的措施，并且为它们各自配置了独立的驱动电源来进行驱动。这样一来，上下桥驱动电路之间不需要进行连接。通过这种设计，我们可以显著减少下桥驱动电路中晶体管数量，从而达到降低整体面积成本的目的。

1.一种驱动半桥分离电路，其特征在于，包括第一集成电路、第二集成电路，所述第一集成电路的输出端与上桥臂连接，用于控制所述上桥臂的工作状态，所述第二集成电路的输出端与下桥臂连接，用于控制所述下桥臂的工作状态；

2.根据权利要求1所述的驱动半桥分离电路，其特征在于，当所述第一集成电路与第二集成电路相连时，第一集成电路至少包括第一驱动电路，所述第二集成电路至少包括第二驱动电路、第一电平移位电路、第三驱动电路，

3.根据权利要求1所述的驱动半桥分离电路，其特征在于，当所述第一集成电路与第二集成电路不相连时，所述第一集成电路至少包括第四驱动电路，所述第二集成电路至少包括第五驱动电路，所述第四驱动电路的输入端为信号输入端，所述第四驱动电路的输出端连接至上桥臂；所述第五驱动电路的输入端为信号输入端，所述第五驱动电路的输出端连接至下桥臂。

4.根据权利要求3所述的驱动半桥分离电路，其特征在于，所述第一集成电路还包括第二电平移位电路，所述第二电平移位电路与所述第四驱动电路的输入端连接。

5.根据权利要求3所述的驱动半桥分离电路，其特征在于，还包括互锁逻辑或死区产生电路，所述互锁逻辑或死区产生电路内置于所述第一集成电路。

6.根据权利要求5所述的驱动半桥分离电路，其特征在于，所述互锁逻辑或死区产生电路设置在外部，并且分别与所述第一集成电路、第二集成电路的输入端连接。

7.根据权利要求3所述的驱动半桥分离电路，其特征在于，还包括隔离模块，所述隔离模块的输入端为信号输入端，所述隔离模块的输出端与所述第四驱动电路的输入端连接。

8.根据权利要求5所述的驱动半桥分离电路，其特征在于，所述隔离模块与所述第四驱动电路共同封装。

9.一种半桥电路，其特征在于，包括：上桥臂、下桥臂以及权利要求1-8所述的驱动半桥分离电路，其中，所述上桥臂、下桥臂分别与所述驱动半桥分离电路连接。

10.根据权利要求9所述的半桥电路，其特征在于，所述上桥臂、下桥臂在导通状态时，工作在线性区，在关闭状态时，工作在截止区。