CN102832793A - 功率开关管的驱动方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种功率开关管的驱动方法和装置。该装置包括：输入单元、驱动单元、变压器、功率开关管。输入单元与驱动单元相连接，用于输入一组驱动信号，该组驱动信号包括第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号、第四驱动信号，第一驱动信号和第二驱动信号为互补信号，并且存在死区，用于实现零电压开关；第三驱动信号和第四驱动信号为互补信号，并且存在死区，用于实现零电压开关；第一驱动信号和第三驱动信号的相位差为180度；第二驱动信号和第四驱动信号的相位差为180度；驱动单元用于为变压器的励磁绕组加电；变压器用于为功率开关管提供驱动电压信号。本发明实施例实现了功率开关管的低损耗驱动。

Description

功率开关管的驱动方法和装置
技术领域
本发明涉及电源领域，尤其涉及一种功率开关管的驱动方法和装置。
背景技术
随着电子技术的发展，功率转换频率越来越高，对于用功率开关管进行电路开关的场合，用驱动芯片直接驱动功率开关管的方式使得驱动芯片的损耗非常大。
在现有技术下，驱动芯片可以使用矩形波驱动功率开关管，图1(a)为现有技术先驱动芯片驱动功率开关管的示意图，驱动芯片的输出端与功率开关管的栅极相连接，图1(b)为驱动芯片为该功率开关管输入的驱动信号的波形图，其缺点为驱动芯片损耗大，可靠性低，不利于功率转换频率的提高。
发明内容
本发明实施例提供了一种功率开关管的驱动方法和装置，以解决现有技术中冲击电流大、驱动芯片损耗大、可靠性差的问题，实现了功率开关管的低损耗驱动，并且提高了可靠性。
第一方面，本发明实施例提供了一种功率开关管的驱动装置，所述装置包括：所述输入单元，与所述驱动单元相连接，用于为所述驱动单元输入一组驱动信号，所述一组驱动信号包括第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号、第四驱动信号，所述第一驱动信号和所述第二驱动信号为互补信号，并且所述第一驱动信号和所述第二驱动信号之间存在死区，用以所述第一驱动信号驱动的第一场效应管和所述第二驱动信号驱动的第二场效应管实现零电压开关；所述第三驱动信号和所述第四驱动信号为互补信号，并且所述第三驱动信号和所述第四驱动信号之间存在死区，用以所述第三驱动信号驱动的第三场效应管和所述第四驱动信号驱动的第四场效应管实现零电压开关；所述第一驱动信号和所述第三驱动信号的相位差为180度，用以所述第一场效应管和所述第三场效应管交替导通；所述第二驱动信号和所述第四驱动信号的相位差为180度，用以所述第二场效应管的状态和所述第四场效应管交替导通；所述驱动单元，包括所述第一场效应管、所述第二场效应管、所述第三场效应管、所述第四场效应管，用于根据所述输入单元输入的所述一组驱动信号，为所述变压器的励磁绕组加电；所述变压器，具有指定的磁化电感，用以存储能量，根据所述存储的能量，通过所述变压器的所述励磁绕组为所述功率开关管的控制端输入驱动电压信号，或者通过所述变压器的输出绕组对所述励磁绕组感应的感应电压为功率开关管的控制端输入驱动电压信号；所述功率开关管，与所述变压器相连接，包括寄生电容，所述寄生电容与所述变压器组成谐振电路，用以控制所述功率开关管的所述驱动电压信号具有缓慢的边沿速率。
第二方面，本发明实施例提供了一种功率开关管的驱动装置，所述装置包括：所述输入单元，与所述驱动单元相连接，用于为所述驱动单元输入一组驱动信号；所述驱动单元，包括多个场效应管，用于根据所述输入单元输入的所述一组驱动信号，控制所述多个场效应管的状态，为所述变压器的励磁绕组加电；所述变压器，与所述驱动单元和所述整流单元相连接，具有指定的磁化电感，用以存储能量，根据所述存储的能量通过所述变压器的所述励磁绕组为功率开关管的控制端输入驱动电压信号，或者将所述变压器的输出绕组对所述励磁绕组感应的感应电压经过所述整流单元为功率开关管的控制端输入驱动电压信号，用以所述多个场效应管实现零电压开关；所述整流单元，包括至少一个整流器，所述整流器包括整流开关及所述整流开关的控制电路，用于对所述变压器的输出绕组对所述励磁绕组感应的感应电压进行整流处理，得到驱动电压信号；所述功率开关管，与所述变压器相连接，包括寄生电容，所述寄生电容与所述变压器组成谐振电路，用以控制所述功率开关管的所述驱动电压信号具有缓慢的边沿速率。
第三方面，本发明实施例提供了一种功率开关管的驱动方法，所述方法包括：根据输入的一组驱动信号，为变压器的励磁绕组加电，用以所述变压器存储能量；通过所述变压器的所述励磁绕组为功率开关管的控制端输入驱动电压信号，或者通过所述变压器的输出绕组对所述励磁绕组感应的感应电压为功率开关管的控制端输入驱动电压信号，用以所述变压器周期性地存储和释放能量，并且根据所述变压器能量的变化以及所述一组驱动信号的变化使得所述驱动信号驱动的场效应管实现零电压开关。
因此，本发明实施例提供的方法和装置，根据输入的一组驱动信号，为变压器的励磁绕组加电；通过所述变压器的所述励磁绕组为功率开关管的控制端输入驱动电压信号，或者通过所述变压器的输出绕组对所述励磁绕组感应的感应电压为功率开关管的控制端输入驱动电压信号。通过应用本发明实施例提供的方法和装置，可以实现功率开关管的低损耗驱动，并且提高了可靠性。
附图说明
图1为现有技术下驱动芯片驱动功率开关管的示意图及驱动信号的波形图
图2为本发明实施例提供的一种功率开关管的驱动装置示意图；
图3为本发明实施例提供的一种功率开关管的驱动装置的典型应用示意图；
图4为本发明实施提提供的一种功率开关管的驱动装置中各个场效应管的驱动信号的时序图；
图5为本发明实施例提供的一种功率开关管的驱动装置中基于图3所示的驱动信号而为各个功率开关管提供的驱动电压信号的时序图；
图6为本发明实施例提供的另一种功率开关管的驱动装置示意图；
图7为本发明实施例提供的又一功率开关管的驱动装置的典型应用示意图；
图8为本发明实施例提供的一种功率开关管的驱动装置中基于图3所示的驱动信号而为各个功率开关管提供的驱动电压信号的时序图；
图9为本发明实施例提供的一种功率开关管的驱动装置中对输出绕组的输出进行整理处理的自驱整流装置示意图；
图10为本发明实施例提供的一种功率开关管的驱动装置中对输出绕组的输出进行整流处理的它驱整流装置示意图；
图11为本发明实施例提供的一种功率开关管的驱动方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明公开了一种功率开关管的驱动方法和装置，根据输入的一组驱动信号，为变压器的励磁绕组加电；通过所述变压器的所述励磁绕组为功率开关管的控制端输入驱动电压信号，或者通过所述变压器的输出绕组对所述励磁绕组感应的感应电压为功率开关管的控制端输入驱动电压信号。由此解决了驱动电压信号冲击电流大的问题，实现了功率开关管的低损耗驱动。
图2为本发明实施例提供的一种功率开关管的驱动装置示意图。如图2所示，本实施例包括输入单元201、驱动单元202、变压器203、功率开关管204。
输入单元201与驱动单元202相连接，可以为驱动单元202输入一组驱动信号。
具体地，这一组驱动信号可包括：第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号、第四驱动信号。其中，第一驱动信号和第二驱动信号为互补信号，并且第一驱动信号和第二驱动信号之间存在死区，即第一驱动信号和第二驱动信号存在同时为低电平的时间，由此可以保证在第一驱动信号或第二驱动信号从低电平变为高电平时，第一驱动信号控制的第一场效应管或第二驱动信号控制的第二场效应管实现零电压开关，大幅度地降低驱动损耗；第三驱动信号和第四驱动信号为互补信号，并且第三驱动信号和第四驱动信号之间存在死区，即第三驱动信号和第四驱动信号存在同时为低电平的时间，由此可以保证在第三驱动信号或第四驱动信号从低电平变为高电平时，第三驱动信号控制的第三场效应管或第四驱动信号控制的第四场效应管实现零电压开关，大幅度地降低驱动损耗；第一驱动信号和第三驱动信号的相位差为180度，即时序相差半个周期，用以第一场效应管和第三场效应管交替导通；第二驱动信号和第四驱动信号的相位差为180度，即时序相差半个周期，用以第二场效应管和第四场效应管交替导通。
其中，第一驱动信号输入驱动单元202中的第一场效应管的栅极，第二驱动信号输入驱动单元202中的第二场效应管的栅极，第三驱动信号输入驱动单元202中的第三场效应管的栅极，第四驱动信号输入驱动单元202的第四场效应管的栅极；即输入单元201输入的第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号、第四驱动信号分别用来控制第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管的导通或截止状态。
驱动单元202用于根据输入单元201输入的一组驱动信号，为变压器的励磁绕组加电。其中，驱动单元102包括：第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管。
可选地，驱动单元102还可以包括：直流电源、电容。
具体地，第一场效应管的漏极与直流电源的正极相连接，第一场效应管的源极与第二场效应管的漏极、电容的一端相连接，第一场效应管的栅极与输入单元201相连接，用于接收输入单元201输出的第一驱动信号；第二场效应管的源极接地，第二场效应管的栅极与输入单元201相连接，用于接收输入单元201输出的第二驱动信号；第三场效应管的漏极与直流电源的正极相连接，第三场效应管的源极与第四场效应管的漏极、变压器的励磁绕组的一端相连接；第三场效应管的栅极与输入单元201相连接，用于接收输入单元201输出的第三驱动信号；第四场效应管的源极接地，第四场效应管的栅极与输入单元201相连接，用于接收输入单元201输出的第四驱动信号；电容的另一端与变压器的励磁绕组的另一端相连接。由此，驱动单元202在第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号、第四驱动信号按照预设频率发生变化时，根据上述的变压器的励磁绕组与驱动单元的连接关系，为变压器的励磁绕组加电。
第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管在连接关系上组成了一个全桥结构，其中变压器的励磁绕组的一端连接在该全桥结构的一个桥臂的中点，另一个桥臂直接连接在全桥结构的另一个桥臂的中点或者通过一个电容连接在全桥结构的另一个桥臂的中点。随着一组驱动信号的变化，第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管的导通或截止状态也在随之变化，由此流过变压器的励磁绕组的电流在发生变化，实现了为变压器的励磁绕组加电。
变压器203，具有指定的磁化电感，用以存储能量，根据所述存储的能量，通过所述变压器的所述励磁绕组为功率开关管的控制端输入驱动电压信号，或者通过所述变压器的输出绕组对所述励磁绕组感应的感应电压为功率开关管的控制端输入驱动电压信号。变压器203的励磁绕组的一端接驱动单元202中全桥结构的一个桥臂的中点，另一端接驱动单元202中全桥结构的另一个桥臂的中点。
具体地，该变压器203拥有多个绕组，其中至少一个励磁绕组L1、一个或多个输出绕组，如L2、L3...Ln，励磁绕组的每一端都可以与功率开关管的控制端即栅极相连接，每个输出绕组的两端可以分别直接与功率开关管的栅极和源极相连接，由此随着输入单元201输入的一组驱动信号的变化，第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管的导通或截止状态的变化，变压器203的励磁绕组两端的电压也在发生变化，流过励磁绕组的电流也在发生变化，输出绕组所产生的感应电流、感应电压都随之发生变化。因此与励磁绕组和/或输出绕组相连接的功率开关管的驱动电压信号也在不断发生变化；
功率开关管204，与所述变压器相连接，包括寄生电容，所述寄生电容用于与所述励磁绕组、或所述励磁绕组和所述输出绕组，组成谐振电路，用以控制所述功率开关管的所述驱动电压信号具有缓慢的边沿速率。
具体地，如图2所示，本实施例中的功率开关管包括功率开关管1、功率开关管2...、功率开关管n，由于每个功率开关管的栅极和源极之间存在寄生电容和寄生电阻，对于与输出绕组的两端相连接的功率开关管，由于输出绕组与功率开关管的寄生电容和寄生电阻之间形成一个谐振电路，而且励磁绕组中的电流也不会发生突变，因此输出绕组两端的电压也不会发生突变，为与输出绕组的两端相连接的功率开关管提供的驱动电压信号有较缓的边沿速率。由于励磁绕组两端分别接一个功率开关管，励磁绕组与功率开关管的两端所接的功率开关管的寄生电容和寄生电阻之间也组成了一个谐振电路，除此之外，输出绕组所组成的谐振电路也可以等效到励磁绕组上，由此分别与励磁绕组的两端相连接的功率开关管的驱动电压信号也会有较缓的边沿速率，大幅度地降低了功耗。
当然，也可以在变压器203的励磁绕组的两端加一个电容，该电容接在所述谐振电路中，用以调节所述谐振电路的谐振频率。
本发明实施例中，功率开关管的驱动装置根据输入的一组驱动信号，为变压器的励磁绕组加电；通过变压器的励磁绕组为功率开关管的控制端输入驱动电压信号，或者通过变压器的输出绕组对励磁绕组感应的感应电压为功率开关管的控制端输入驱动电压信号。通过应用本发明实施例提供的装置，可以实现功率开关管的低损耗驱动，并且提高了可靠性。
图3为本发明实施例提供的一种功率开关管的驱动装置的典型应用示意图。如图3所示，本驱动装置的典型应用包括：一个输入单元、一个用来驱动功率开关管的驱动单元、一个驱动变压器、一组功率开关管、负载。其中，输入单元用来向驱动单元输入第一驱动信号Vgs11、第二驱动信号Vgs21、第三驱动信号Vgs31、第四驱动信号Vgs41；驱动单元包括第一场效应管Q1、第二场效应管Q2、第三场效应管Q3、第四场效应管Q4、电容Cb；驱动变压器包括励磁绕组L1，多个输出绕组L2、L3、L4、L9；一组功率开关管包括多个功率开关管Q5、Q6、Q7、Q8、Q10、Q11，多个功率开关管的驱动电压信号由驱动变压器提供；负载可以包括电容C2、电阻R1等。
如图3所示，第一场效应管Q1的栅极、第二场效应管Q2的栅极、第三场效应管Q3的栅极、第四场效应管Q4的栅极接一组驱动信号，这一组驱动信号包括第一驱动信号Vgs11、第二驱动信号Vgs21、第三驱动信号Vgs31、第四驱动信号Vgs41。其中，第一驱动信号Vgs11输入第一场效应管Q1，第二驱动信号Vgs21输入第二场效应管Q2，第三驱动信号Vgs31输入第三场效应管Q3，第四驱动信号Vgs41输入第四场效应管Q4，这一组驱动信号周期性地变化，由此控制场效应管Q1、Q2、Q3、Q4的状态为导通或截止。
具体地，第一驱动信号Vgs11和第二驱动信号Vgs21为互补信号，并且第一驱动信号Vgs11和第二驱动信号Vgs21之间存在死区，即第一驱动信号Vgs11和第二驱动信号Vgs21存在同时为低电平的时间，由此可以保证在第一驱动信号Vgs11或第二驱动信号Vgs21从低电平变为高电平时，第一驱动信号Vgs11控制的第一场效应管Q1或第二驱动信号Vgs21控制的第二场效应管Q2实现零电压开关，大幅度地降低驱动损耗；第三驱动信号Vgs31和第四驱动信号Vgs41为互补信号，并且第三驱动信号Vgs31和第四驱动信号Vgs41之间存在死区，即第三驱动信号Vgs31和第四驱动信号Vgs41存在同时为低电平的时间，由此可以保证在第三驱动信号Vgs31或第四驱动信号Vgs41从低电平变为高电平时，第三驱动信号Vgs31控制的第三场效应管Q3或第四驱动信号Vgs41控制的第四场效应管Q4实现零电压开关，大幅度地降低驱动损耗；第一驱动信号Vgs11和第三驱动信号Vgs31的相位差为180度，即时序相差半个周期，用以第一场效应管Q1和第三场效应管Q3交替导通；第二驱动信号Vgs21和第四驱动信号Vgs41的相位差为180度，即时序相差半个周期，用以第二场效应管Q2和第四场效应管Q4交替导通。
第一场效应管Q1、第二场效应管Q2、第三场效应管Q3、第四场效应管Q4组成了一个全桥结构，其中第一场效应管Q1的漏极与直流电源V1的正极相连接，第一场效应管Q1的源极与第二场效应管Q2的漏极相连接，第一场效应管的栅极用于接收第一驱动信号Vgs11；第二场效应管Q2的源极接地，第二场效应管Q2的栅极用于接收第二驱动信号Vgs21；第三场效应管Q3的漏极与直流电源V1的正极相连接，第三场效应管Q3的源极与第四场效应管Q4的漏极、变压器的励磁绕组L1的一端相连接；第三场效应管的栅极与用于接收第三驱动信号Vgs3；第四场效应管Q4的源极接地，第四场效应管Q4的栅极用于接收第四驱动信号Vgs4。驱动单元202还可以包括一个电容，该电容Cb的一端与第一场效应管Q1的源极、第二场效应管Q2的漏极相连接，另一端与变压器203的励磁绕组L1的另一端相连接。
驱动变压器的励磁绕组L1的一端的电压信号为Vgs5，接功率开关管Q8的栅极，用于为功率开关管Q8提供驱动电压信号，另一端的电压信号为Vgs6，接功率开关管Q6的栅极，用于为功率开关管Q6提供驱动电压信号。由此，功率开关管Q8、励磁绕组、功率开关管Q6之间形成了一个谐振电路。输出绕组L2的两端的电压信号分别为Vgs1和swz，接功率开关管Q5的栅极和源极，Vgs1-swz用于为功率开关管Q5提供驱动电压信号，由此L2、功率开关管Q5形成一个谐振电路，该谐振电路也可以等效为励磁绕组L1和功率开关管Q5之间的谐振电路。输出绕组L3的两端的电压信号分别为Vgs4和0，接功率开关管Q10的栅极和源极，Vgs4-0用于为功率开关管Q10提供驱动电压信号，由此L3、功率开关管Q9之间形成一个谐振电路，该谐振电路也可以等效为励磁绕组L1和功率开关管Q10之间的谐振电路。同样，由于输出绕组L4的两端Vgs2和swy分别接功率开关管Q7的栅极和源极，并且形成了L4、功率开关管Q7之间的谐振电路，等效为励磁绕组L1和Q7之间的谐振电路。由于输出绕组L9两端的电压信号分别为Vgs3和0，接功率开关管Q11的栅极和源极，Vgs3-0用于为功率开关管Q11提供驱动电压信号，由此L9、功率开关管Q11之间形成一个谐振电路，该谐振电路也可以等效为励磁绕组L1和功率开关管Q11之间的谐振电路。由于该驱动装置的典型应用在工作过程中存在上述工作关系，因此通过变压器的励磁绕组为功率开关管的控制端提供的驱动电压信号不能发生突变，而是一个有缓慢的边沿速率的驱动电压信号；而变压器的输出绕组通过对励磁绕组感应的感应电压为功率开关管的控制端输入的驱动电压信号也不能发生突变，而是一个有缓慢的边沿速率的驱动电压信号。
如图4和图5所示，图4为本发明实施提提供的一种功率开关管的驱动装置中各个场效应管的驱动信号的时序图；图5为本发明实施例提供的一种功率开关管的驱动装置中基于图3所示的驱动信号而为各个功率开关管提供的驱动电压信号的时序图。通过图4可以看出，第一驱动信号和第二驱动信号为互补信号，并且第一驱动信号和第二驱动信号之间存在死区，即第一驱动信号和第二驱动信号存在同时为低电平的时间；第三驱动信号和第四驱动信号为互补信号，并且第三驱动信号和第四驱动信号之间存在死区，即第三驱动信号和第四驱动信号存在同时为低电平的时间；第一驱动信号和第三驱动信号的相位差为180度，即时序相差半个周期；第二驱动信号和第四驱动信号的相位差为180度，即时序相差半个周期。通过图5可以看出，各个功率开关管的驱动电压信号都有较缓的边沿速率，而且在第一驱动信号和第二驱动信号的死区时间内，励磁绕组L1与功率开关管之间形成谐振，驱动电压信号Vgs6达到最高值，即达到直流电源的电压值V1时，此时驱动单元202中的各个场效应管没有分压，驱动信号Vgs11从低电平变为高电平或驱动信号Vgs21从低电平变为高电平时，形成了零电压开关。在第三驱动信号和第四驱动信号的死区时间内，励磁绕组L1与功率开关管之间形成谐振，驱动电压信号Vgs5达到最高值，即达到直流电压的电压值V1时，此时各个场效应管没有分压，驱动信号Vgs31从低电平变为高电平或驱动信号Vgs41从低电平变为高电平时，形成了零电压开关。由此可以看出，各个功率开关管的驱动电压信号是一个没有发生突变的、有较缓的边沿速率的驱动电压信号，大幅度地降低了功耗。
如图3所示，在通过功率开关管来驱动负载时，存在输入电压Vin与负载的电压不一致的情况，此时可以使用一个变压器来进行电压变换，而且此变压器的输入功率和输出功率理论上相等，即该变压器理论上可以在不损耗功率的情况下实现电压变换，为负载提供需要的电压。
由此，通过在本发明实施例提供的功率开关管的驱动装置的典型应用中，根据输入的一组驱动信号，为变压器的励磁绕组加电；通过变压器的励磁绕组为功率开关管的控制端输入驱动电压信号，或者通过变压器的输出绕组对励磁绕组感应的感应电压为功率开关管的控制端输入驱动电压信号。通过应用本发明实施例提供的装置，可以实现功率开关管的低损耗驱动，并且提高了可靠性。
图6为本发明实施例提供的另一种功率开关管的驱动装置示意图。如图6所示，本实施例包括：输入单元601、驱动单元602、变压器603、整流单元604、功率开关管605。
输入单元601与驱动单元602相连接，可以为驱动单602输入一组驱动信号。这一组驱动信号可以包括4个驱动信号，也可以包括两个驱动信号，如果驱动单元602包括一个由4个场效应管组成的全桥结构，则这一组驱动信号可包括4个驱动信号，分别用于驱动这4个场效应管；如果驱动单元602包括一个由2个场效应管组成的半桥结构，则这一组驱动信号可包括2个驱动信号，分别用于驱动这2个场效应管。
本实施例以这一组驱动信号包括4个驱动信号，分别用来驱动驱动单元602中的各个场效应管为例描述本驱动装置，关于这一组驱动信号包括两个驱动信号的情况不再详述。
具体地，这一组驱动信号可包括：第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号、第四驱动信号。其中，第一驱动信号和第二驱动信号为互补信号，并且第一驱动信号和第二驱动信号之间存在死区，即第一驱动信号和第二驱动信号存在同时为低电平的时间，由此可以保证在第一驱动信号或第二驱动信号从低电平变为高电平时，第一驱动信号控制的第一场效应管或第二驱动信号控制的第二场效应管实现零电压开关，大幅度地降低驱动损耗；第三驱动信号和第四驱动信号为互补信号，并且第三驱动信号和第四驱动信号之间存在死区，即第三驱动信号和第四驱动信号存在同时为低电平的时间，由此可以保证在第三驱动信号或第四驱动信号从低电平变为高电平时，第三驱动信号控制的第三场效应管或第四驱动信号控制的第四场效应管实现零电压开关，大幅度地降低驱动损耗；第一驱动信号和第三驱动信号的相位差为180度，即时序相差半个周期，用以第一场效应管和第三场效应管交替导通；第二驱动信号和第四驱动信号的相位差为180度，即时序相差半个周期，用以第二场效应管和第四场效应管交替导通。
其中，第一驱动信号输入驱动单元602中的第一场效应管的栅极，第二驱动信号输入驱动单元602中的第二场效应管的栅极，第三驱动信号输入驱动单元602中的第三场效应管的栅极，第四驱动信号输入驱动单元602的第四场效应管的栅极；即输入单元601输入的第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号、第四驱动信号分别用来控制第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管的导通或截止状态。
驱动单元602用于根据输入单元601输入的一组驱动信号，为变压器的励磁绕组加电。其中，驱动单元602包括：第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管。
可选地，驱动单元602还包括：直流电源、电容。
具体地，第一场效应管的漏极与直流电源的正极相连接，第一场效应管的源极与第二场效应管的漏极、电容的一端相连接，第一场效应管的栅极与输入单元601相连接，用于接收输入单元601输出的第一驱动信号；第二场效应管的源极接地，第二场效应管的栅极与输入单元601相连接，用于接收输入单元601输出的第二驱动信号；第三场效应管的漏极与直流电源的正极相连接，第三场效应管的源极与第四场效应管的漏极、变压器的励磁绕组的一端相连接；第三场效应管的栅极与输入单元601相连接，用于接收输入单元601输出的第三驱动信号；第四场效应管的源极接地，第四场效应管的栅极与输入单元601相连接，用于接收输入单元601输出的第四驱动信号；电容的另一端与变压器的励磁绕组的另一端相连接。由此，驱动单元602在第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号、第四驱动信号按照预设频率发生变化时，根据上述的变压器的励磁绕组与驱动单元的连接关系，为变压器的励磁绕组加电。
第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管在连接关系上组成了一个全桥结构，其中变压器的励磁绕组的一端连接在该全桥结构的一个桥臂的中点，另一个桥臂直接连接在全桥结构的另一个桥臂的中点或者通过一个电容连接在全桥结构的另一个桥臂的中点。随着一组驱动信号的变化，第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管的导通或截止状态也在随之变化，由此流过变压器的励磁绕组的电流在发生变化，实现了为变压器的励磁绕组加电。
变压器603，与整流单元604和驱动单元602相连接，具有指定的磁化电感，用以存储能量，根据所述存储的能量通过所述变压器的所述励磁绕组为功率开关管的控制端输入驱动电压信号，或者将所述变压器的输出绕组对所述励磁绕组感应的感应电压经过所述整流单元为功率开关管的控制端输入驱动电压信号，用以所述多个场效应管实现零电压开关。变压器603的励磁绕组的一端接驱动单元602中全桥结构的一个桥臂的中点，另一端接驱动单元602中全桥结构的另一个桥臂的中点。
具体地，该变压器603拥有多个绕组，其中至少一个励磁绕组、一个输出绕组，励磁绕组的每一端都可以与功率开关管的控制端即栅极相连接，每个输出绕组的两端经过整流单元604的一个整流器与功率开关管的栅极和源极相连接，该整流器可以为一个整流开关，用于对变压器603的输出绕组输出的电压信号进行整流处理，并将整流后的电压信号作为与输出绕组相连接的功率开关管的驱动电压信号.由此随着输入单元601输入的一组驱动信号的变化，第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管的导通或截止状态的变化，变压器603的励磁绕组两端的电压也在发生变化，流过励磁绕组的电流也在发生变化，输出绕组所产生的感应电流、感应电压都随之发生变化。因此由励磁绕组相连接的功率开关管的驱动电压信号在不断发生变化，由输出绕组经过整流单元604连接的功率开关管的驱动电压信号也在不断发生变化。
整流单元604，包括至少一个整流器，每个整流器包括一个整流开关及所述整流开关的控制电路，用于对所述变压器的输出绕组对所述励磁绕组感应的感应电压进行整流处理，得到驱动电压信号。
整流单元604包括一个或多个整流器，变压器的每个输出绕组都经过一个整流器与功率开关管相连接。其中，整流器包括一个整流开关和该整流开关的控制电路，该控制电路可以控制整流开关的导通或截止，进而实现对输出绕组输出的感应电压信号进行整流处理，得到单极性驱动电压信号。使用单极性驱动电压信号驱动功率开关管比使用双极性驱动电压信号驱动功率开关管的损耗更低。后面将详细介绍将双极性驱动电压信号整流为单极性驱动电压信号的方法，此处不再叙述。
功率开关管605，与所述变压器相连接，包括寄生电容，所述寄生电容与所述变压器组成谐振电路，用以控制所述功率开关管的所述驱动电压信号具有缓慢的边沿速率。
需要说明的是，由于功率开关管的栅极和源极之间存在寄生电容和寄生电阻，对于与输出绕组的两端相连接的功率开关管，由于输出绕组与功率开关管的寄生电容和寄生电阻之间形成一个谐振电路，而且励磁绕组中的电流也不会发生突变，因此输出绕组两端的电压也不会发生突变，为与输出绕组的两端相连接的功率开关管提供的驱动电压信号有较缓的边沿速率。由于励磁绕组两端分别接一个功率开关管，励磁绕组与功率开关管的两端所接的功率开关管的寄生电容和寄生电阻之间也组成了一个谐振电路，除此之外，输出绕组所组成的谐振电路也可以等效到励磁绕组上，由此分别与励磁绕组的两端相连接的功率开关管的驱动电压信号也会有较缓的边沿速率，大幅度地降低了功耗。
当然，还可以在变压器励磁绕组的两侧接入一个电容，该电容接在所述谐振电路中，用以调节所述谐振电路的谐振频率。
图7为本发明实施例提供的另一功率开关管的驱动装置的典型应用示意图。如图7所示，本驱动装置的典型应用除了包括图3中的输入单元、用来驱动功率开关管的驱动单元、一个驱动变压器、一组功率开关管、负载之外，还包括一个整流单元，该整流单元包括一组整流器，每组整流开关包括一个整流开关，即该整流单元中包括一组整流开关Q9、Q12、Q13、Q14，用于对驱动变压器的输出绕组输出的电压信号进行整流处理，并将整流后的电压信号作为与输出绕组相连接的功率开关管的驱动电压信号。
由于本实施例提供的功率开关管的驱动装置的典型应用与上面的实施例介绍的典型应用的主要区别在于，驱动变压器的每一个输出绕组的输出都接了一个整流开关对输出信号进行整流处理，因此本实施例将只对此整流开关的功能进行描述，该驱动装置的典型应用的其他单元的工作过程和实现的功能可以参考上面的实施例，此处不再赘述。
其中，驱动变压器的输出绕组L2的两端的电压信号分别为Vgs1和swz，并且输出绕组L2的输出接了一个开关Q12对其输出进行整流处理，并将整流处理后得到的驱动电压信号接在功率开关管Q5的栅极和源极，用于为功率开关管Q5提供驱动电压信号，当L2上端的电压为正时，Q12的题二极管导通，使L2两端的电压加到功率开关管Q5的栅极，通过控制输入Q12栅极的电压可以使Q11导通，当L2的正电压降低时，由于Q12是导通的，功率开关管Q5的驱动电压信号也随之降低，在L1的电压降到零左右时，可以通过控制Q12截止，来实现在L1的电压为负电压时，不向功率开关管Q5提供驱动电压信号。由此可以实现为功率开关管提供单极性的驱动电压，这样比用双极性驱动电压的损耗更低。
同样，可以在输出绕组L3的输出接一个开关Q13对其输出进行整流处理，并将整流处理后的驱动电压信号接在功率开关管Q10的栅极和源极，用于为功率开关管Q10提供单极性的驱动电压信号，降低损耗。对于输出绕组L4的输出可以接一个开关Q9对其输出进行整流处理，对于输出绕组L9的输出可以接一个开关Q14对其输出进行整流处理，由此实现为功率开关管Q7和Q11提供单极性的驱动电压信号。
图8为本发明实施例提供的一种功率开关管的驱动装置中基于图4所示的驱动信号而为各个功率开关管提供的驱动电压信号的时序图。通过图8可以看出，对各个功率开关管的驱动电压信号都有较缓的边沿速率，而且通过对输出绕组的输出进行整流处理，使得各个功率开关管的驱动电压信号是一个单极性的驱动电压信号，大幅度地降低了功耗。
本发明实施例中，通过在本发明实施例提供的功率开关管的驱动装置的典型应用中，根据输入的一组驱动信号，为变压器的励磁绕组加电，通过变压器的励磁绕组为功率开关管的控制端输入驱动电压信号，或者通过变压器的输出绕组对励磁绕组感应的感应电压为功率开关管的控制端输入驱动电压信号。通过应用本发明实施例提供的装置，可以实现功率开关管的低损耗驱动，并且提高了可靠性。
上面的实施例介绍了通过对驱动变压器的输出绕组的输出进行整流处理而实现为功率开关管提供单极性驱动电压信号的方法，而对输出绕组的输出进行整流处理的整流方式可以使用自驱方式或它驱方式，下面分别通过一个具体的实施例进行介绍。
图9为本发明实施例提供的一种功率开关管的驱动装置中对输出绕组的输出进行整理处理的自驱整流装置示意图。如图9所示，该自驱整流装置包括一个整流开关和该整流开关的控制电路，其中该整流开关为开关K1，整流开关的控制电路包括二极管D8、一个电阻R9、一个电容C5。
如图9所示，该自驱整流装置中，二极管D8的正极与输出绕组L2的上端、R9的一端、功率开关管Qp的栅极相连接，二极管的负极与R9的另一端、电容C5的一端、开关K1的栅极相连接；电容C5的另一端与开关K1的源极、功率开关管Qp的源极相连接；开关K1的漏极与输出绕组L2的下端相连接。
具体地，当输出绕组L2的上端为正电压时，开关K1的题二极管导通，输出绕组L2两端的电压加到功率开关管Qp的栅极作为驱动电压，也通过二极管D8和电阻R9加到开关K1的栅极使得K1导通。当输出绕组的正电压降低时，由于开关K1是导通的，功率开关管Qp的驱动电压也随之降低。由于二极管D8反向截止，电容C5的电荷通过电阻R9释放。通过调节电阻R9和电容C5，可以实现在输出绕组的正电压降到0左右时，开关K1截止，进而实现阻断输出绕组L2的电压为负值时向功率开关管Qp提供驱动电压。也即，通过上述自驱整流装置可以实现输出绕组L2只向功率开关管Qp提供单极性的驱动电压，大幅度地降低了功率损耗。
由此，结合本实施例提供的自驱整流装置和本发明提供的功率开关管的驱动装置，可以实现为功率开关管提供单极性、具有较缓的边沿速率的驱动电压信号，大幅度地降低了功率损耗，而且提高了可靠性。
图10为本发明实施例提供的一种功率开关管的驱动装置中对输出绕组的输出进行整流处理的它驱整流装置示意图。如图10所示，该自驱它驱整流装置包括一个整流开关及该整流开关的控制电路，其中整流开关为开关K 1，该整流开关的控制电路为控制芯片。
如图10所示，该它驱整流装置中，控制芯片与输出绕组L2的两端、开关K1的栅极相连接；输出绕组L2的上端与功率开关管Qp的栅极相连接；开关K1的漏极与输出绕组L2的下端相连接，开关K1的源极与功率开关管Qp的源极相连接。
具体地，控制芯片检测输出绕组L2两端的电压，当上端电压为正、下端电压为负时，控制K1使其导通；当控制芯片检测到输出绕组L2上端电压为负、下端电压为正时，控制K1使其截止，由此可以实现输出绕组L2只向功率开关管Qp提供单极性的驱动电压，大幅度地降低了功率损耗。
由此，结合本实施例提供的它驱自驱整流装置和本发明提供的功率开关管的驱动装置，可以实现为功率开关管提供单极性、具有较缓的边沿速率的驱动电压信号，大幅度地降低了功率损耗，而且提高了可靠性。
需要说明的是，上面只是描述了本发明实施例提供的功率开关管的驱动装置的一些具体实施例，不用于限制本发明实施例提供的驱动装置的保护范围。本发明实施例还提供了一种功率开关管的驱动方法，图11为本发明实施例提供的一种功率开关管的驱动方法的流程图。如图11所示，本实施例具体包括以下步骤：
步骤1101，根据输入的一组驱动信号，为变压器的励磁绕组加电；所述一组驱动信号包括第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号、第四驱动信号，所述第一驱动信号和所述第二驱动信号为互补信号，并且所述第一驱动信号和所述第二驱动信号之间存在死区，用以所述第一驱动信号驱动的第一场效应管和所述第二驱动信号驱动的第二场效应管实现零电压开关；所述第三驱动信号和所述第四驱动信号为互补信号，并且所述第三驱动信号和所述第四驱动信号之间存在死区，用以所述第三驱动信号驱动的第三场效应管和所述第四驱动信号驱动的第四场效应管实现零电压开关；所述第一驱动信号和所述第三驱动信号的相位差为180度，用以所述第一场效应管和所述第三场效应管交替导通；所述第二驱动信号和所述第四驱动信号的相位差为180度，用以所述第二场效应管的状态和所述第四场效应管交替导通；所述第一场效应管、所述第二场效应、所述第三场效应管、所述第四场效应管组成一个全桥结构；所述全桥结构和所述变压器相连接。
具体地，这一组驱动信号可包括：第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号、第四驱动信号。其中，第一驱动信号和第二驱动信号为互补信号，并且第一驱动信号和第二驱动信号之间存在死区，即第一驱动信号和第二驱动信号存在同时为低电平的时间，由此可以保证在第一驱动信号或第二驱动信号从低电平变为高电平时，第一驱动信号控制的第一场效应管或第二驱动信号控制的第二场效应管实现零电压开关，大幅度地降低驱动损耗；第三驱动信号和第四驱动信号为互补信号，并且第三驱动信号和第四驱动信号之间存在死区，即第三驱动信号和第四驱动信号存在同时为低电平的时间，由此可以保证在第三驱动信号或第四驱动信号从低电平变为高电平时，第三驱动信号控制的第三场效应管或第四驱动信号控制的第四场效应管实现零电压开关，大幅度地降低驱动损耗；第一驱动信号和第三驱动信号的相位差为180度，即时序相差半个周期，用以第一场效应管和第三场效应管交替导通；第二驱动信号和第四驱动信号的相位差为180度，即时序相差半个周期，用以第二场效应管和第四场效应管交替导通。
其中，第一驱动信号输入第一场效应管的栅极，第二驱动信号输入第二场效应管的栅极，第三驱动信号输入第三场效应管的栅极，第四驱动信号输入第四场效应管的栅极；即第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号、第四驱动信号分别用来控制第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管的导通或截止状态。第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管在连接关系上组成了一个全桥结构，其中变压器的励磁绕组的一端连接在该全桥结构的一个桥臂的中点，另一个桥臂直接连接在全桥结构的另一个桥臂的中点或者通过一个电容连接在全桥结构的另一个桥臂的中点。随着一组驱动信号的变化，第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管的导通或截止状态也在随之变化，由此流过变压器的励磁绕组的电流在发生变化，实现了为变压器的励磁绕组加电。
步骤1102，通过变压器的励磁绕组为功率开关管的控制端输入驱动电压信号，或者通过变压器的输出绕组对励磁绕组感应的感应电压为功率开关管的控制端输入驱动电压信号。
具体地，该变压器拥有多个绕组，其中至少一个励磁绕组、一个输出绕组，励磁绕组的每一端都可以与功率开关管的控制端即栅极相连接，每个输出绕组的两端可以分别直接与功率开关管的栅极和源极相连接，由此随着一组驱动信号的变化，第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管的导通或截止状态的变化，变压器的励磁绕组两端的电压也在发生变化，流过励磁绕组的电流也在发生变化，输出绕组所产生的感应电流、感应电压都随之发生变化。因此与励磁绕组和/或输出绕组相连接的功率开关管的驱动电压信号也在不断发生变化。
需要说明的是，由于功率开关管的栅极和源极之间存在寄生电容和寄生电阻，对于与输出绕组的两端相连接的功率开关管，由于输出绕组与功率开关管的寄生电容和寄生电阻之间形成一个谐振电路，而且励磁绕组中的电流也不会发生突变，因此输出绕组两端的电压也不会发生突变，为与输出绕组的两端相连接的功率开关管提供的驱动电压信号有较缓的边沿速率。由于励磁绕组两端分别接一个功率开关管，励磁绕组与功率开关管的两端所接的功率开关管的寄生电容和寄生电阻之间也组成了一个谐振电路，除此之外，输出绕组所组成的谐振电路也可以等效到励磁绕组上，由此分别与励磁绕组的两端相连接的功率开关管的驱动电压信号也会有较缓的边沿速率，大幅度地降低了功耗。
输出绕组在为功率开关管提供驱动电压信号之前，可以首先对输出的电压信号进行整流处理，得到单极性驱动电压信号。使用单极性驱动电压信号驱动功率开关管比使用双极性驱动电压信号驱动功率开关管的损耗更低。
本发明实施例提供的功率开关管的驱动方法，根据输入的一组驱动信号，为变压器的励磁绕组加电；通过变压器的励磁绕组为功率开关管的控制端输入驱动电压信号，或者通过变压器的输出绕组对励磁绕组感应的感应电压为功率开关管的控制端输入驱动电压信号。通过应用本发明实施例提供的方法和装置，可以实现功率开关管的低损耗驱动，并且提高了可靠性。
上述各个实施例中的第一场效应管(Q1)、第二场效应管(Q2)、第三场效应管(Q3)、第四场效应管(Q4)都为N型场效应管，当驱动信号为低时，第一场效应管(Q1)、第二场效应管(Q2)、第三场效应管(Q3)、第四场效应管(Q4)截止；当驱动信号为高时，第一场效应管(Q1)、第二场效应管(Q2)、第三场效应管(Q3)、第四场效应管(Q4)导通。需要说明的是，上述场效应管的类型不是必须为N型晶体管，也可以为P型晶体管。需要说明的是，本技术领域的人员在不付出创造性劳动的前提下，根据上述实施例中所提供的驱动装置示意图所得出的驱动装置示意图都在本发明的保护范围内。
专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (22)

1.一种功率开关管的驱动装置，其特征在于，所述装置包括：输入单元、驱动单元、变压器、功率开关管；
所述输入单元，与所述驱动单元相连接，用于为所述驱动单元输入一组驱动信号，所述一组驱动信号包括第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号、第四驱动信号，所述第一驱动信号和所述第二驱动信号为互补信号，并且所述第一驱动信号和所述第二驱动信号之间存在死区，用以所述第一驱动信号驱动的第一场效应管和所述第二驱动信号驱动的第二场效应管实现零电压开关；所述第三驱动信号和所述第四驱动信号为互补信号，并且所述第三驱动信号和所述第四驱动信号之间存在死区，用以所述第三驱动信号驱动的第三场效应管和所述第四驱动信号驱动的第四场效应管实现零电压开关；所述第一驱动信号和所述第三驱动信号的相位差为180度，用以所述第一场效应管和所述第三场效应管交替导通；所述第二驱动信号和所述第四驱动信号的相位差为180度，用以所述第二场效应管的状态和所述第四场效应管交替导通；
所述驱动单元，包括所述第一场效应管、所述第二场效应管、所述第三场效应管、所述第四场效应管，用于根据所述输入单元输入的所述一组驱动信号，为所述变压器的励磁绕组加电；
所述变压器，具有指定的磁化电感，用以存储能量，根据所述存储的能量，通过所述变压器的所述励磁绕组为所述功率开关管的控制端输入驱动电压信号，或者通过所述变压器的输出绕组对所述励磁绕组感应的感应电压为功率开关管的控制端输入驱动电压信号；
所述功率开关管，通过所述控制端与所述变压器相连接，包括寄生电容，所述寄生电容与所述变压器组成谐振电路，用以控制所述功率开关管的所述驱动电压信号具有缓慢的边沿速率。
2.根据权利要求1所述的功率开关管的驱动装置，其特征在于，所述第一场效应管的漏极与所述直流电源的正极相连接，所述第一场效应管的源极与所述第二场效应管的漏极相连接，所述第一场效应管的栅极与所述输入单元相连接，用于接收所述输入单元输出的所述第一驱动信号；
所述第二场效应管的源极接地，所述第二场效应管的栅极与所述输入单元相连接，用于接收所述输入单元输出的所述第二驱动信号；
所述第三场效应管的漏极与所述直流电源的正极相连接，所述第三场效应管的源极与所述第四场效应管的漏极、所述变压器的励磁绕组的一端相连接；所述第三场效应管的栅极与所述输入单元相连接，用于接收所述输入单元输出的所述第三驱动信号；
所述第四场效应管的源极接地，所述第四场效应管的栅极与所述输入单元相连接，用于接收所述输入单元输出的所述第四驱动信号。
3.根据权利要求2所述的功率开关管的驱动装置，其特征在于，所述驱动单元还包括：第一电容；所述第一电容的一端与所述第一场效应管的源极、所述第二场效应管的漏极相连接，所述第一电容的另一端与所述变压器的励磁绕组的另一端相连接。
4.根据权利要求2所述的功率开关管的驱动装置，其特征在于，所述驱动单元具体用于，所述第一驱动信号、所述第二驱动信号、所述第三驱动信号、所述第四驱动信号按照预设频率发生变化时，根据所述变压器的励磁绕组与所述驱动单元的连接关系，为所述变压器的励磁绕组加电。
5.根据权利要求1所述的功率开关管的驱动装置，其特征在于，所述变压器具体用于：所述功率开关管的控制端与所述变压器的励磁绕组的一端相连接时，所述变压器的励磁绕组的一端的端电压为所述功率开关管的控制端提供驱动电压信号；
所述功率开关管的控制端与所述变压器的输出绕组相连接时，所述变压器的输出绕组对所述励磁绕组感应的感应电压为所述功率开关管的控制端提供驱动电压信号。
6.根据权利要求1所述的功率开关管的驱动装置，其特征在于，所述装置还包括：第二电容，所述第二电容接在所述谐振电路中，用以调节所述谐振电路的谐振频率。
7.一种功率开关管的驱动装置，其特征在于，所述装置包括：输入单元、驱动单元、变压器、整流单元、功率开关管；
所述输入单元，与所述驱动单元相连接，用于为所述驱动单元输入一组驱动信号；
所述驱动单元，包括多个场效应管，用于根据所述输入单元输入的所述一组驱动信号，控制所述多个场效应管的状态，为所述变压器的励磁绕组加电；
所述变压器，与所述驱动单元和所述整流单元相连接，具有指定的磁化电感，用以存储能量，根据所述存储的能量通过所述变压器的所述励磁绕组为功率开关管的控制端输入驱动电压信号，或者将所述变压器的输出绕组对所述励磁绕组感应的感应电压经过所述整流单元为功率开关管的控制端输入驱动电压信号，用以所述多个场效应管实现零电压开关；
所述整流单元，包括至少一个整流器，所述整流器包括整流开关及所述整流开关的控制电路，用于对所述变压器的输出绕组对所述励磁绕组感应的感应电压进行整流处理，得到驱动电压信号；
所述功率开关管，与所述变压器相连接，包括寄生电容，所述寄生电容与所述变压器组成谐振电路，用以控制所述功率开关管的所述驱动电压信号具有缓慢的边沿速率。
8.根据权利要求7所述的功率开关管的驱动装置，其特征在于，所述驱动单元包括第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、直流电源；所述一组驱动信号包括第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号、第四驱动信号；
所述第一场效应管的漏极与所述直流电源的正极相连接，所述第一场效应管的源极与所述第二场效应管的漏极相连接，所述第一场效应管的栅极与所述输入单元相连接，用于接收所述输入单元输出的所述第一驱动信号；
所述第二场效应管的源极接地，所述第二场效应管的栅极与所述输入单元相连接，用于接收所述输入单元输出的所述第二驱动信号；
所述第三场效应管的漏极与所述直流电源的正极相连接，所述第三场效应管的源极与所述第四场效应管的漏极、所述变压器的励磁绕组的一端相连接；所述第三场效应管的栅极与所述输入单元相连接，用于接收所述输入单元输出的所述第三驱动信号；
所述第四场效应管的源极接地，所述第四场效应管的栅极与所述输入单元相连接，用于接收所述输入单元输出的所述第四驱动信号。
9.根据权利要求8所述的功率开关管的驱动装置，其特征在于，所述第一驱动信号和所述第二驱动信号为互补信号，并且所述第一驱动信号和所述第二驱动信号之间存在死区，用以所述第一场效应管和所述第二场效应管实现零电压开关；
所述第三驱动信号和所述第四驱动信号为互补信号，并且所述第三驱动信号和所述第四驱动信号之间存在死区，用以所述第三场效应管和所述第四场效应管实现零电压开关；
所述第一驱动信号和所述第三驱动信号的相位差为180度，用以所述第一场效应管和所述第三场效应管交替导通；
所述第二驱动信号和所述第四驱动信号的相位差为180度，用以所述第二场效应管和所述第四场效应管交替导通。
10.根据权利要求8所述的功率开关管的驱动装置，其特征在于，所述驱动单元还包括：第一电容；所述第一电容的一端与所述第一场效应管的源极、所述第二场效应管的漏极相连接，所述第一电容的另一端与所述变压器的励磁绕组的另一端相连接。
11.根据权利要求8所述的功率开关管的驱动装置，其特征在于，所述驱动单元具体用于，所述第一驱动信号、所述第二驱动信号、所述第三驱动信号、所述第四驱动信号按照预设频率发生变化时，根据所述变压器的励磁绕组与所述驱动单元的连接关系，为所述变压器的励磁绕组加电。
12.根据权利要求7所述的功率开关管的驱动装置，其特征在于，所述变压器具体用于：所述功率开关管的控制端与所述变压器的励磁绕组的一端相连接时，所述变压器的励磁绕组的一端的端电压为所述功率开关管的控制端提供驱动电压信号；
所述功率开关管的控制端经过所述整流单元与所述变压器的输出绕组相连接时，所述变压器的输出绕组对所述励磁绕组感应的感应电压经所述整流单元处理后为所述功率开关管的控制端提供驱动电压信号。
13.根据权利要求7所述的功率开关管的驱动装置，其特征在于，所述整流开关具体为第五场效应管，所述第五场效应管的漏极与所述输出绕组的一端相连接，所述第五场效应管的源极与所述功率开关管的源极相连接。
14.根据权利要求13所述的功率开关管的驱动装置，其特征在于，所述整流开关的控制电路具体包括：一个二极管、一个电阻、第二电容；
所述第五场效应管的栅极与所述二极管的负极、所述电阻的一端、所述第二电容的一端相连接；所述二极管的正极、所述电阻的另一端与所述输出绕组的另一端相连接；所述第二电容的另一端与所述第五场效应管的源极相连接；
当所述第五场效应管导通时，随着所述输出绕组两端的电压信号的降低，所述第五场效应管的驱动电压信号也降低；当所述输出绕组两端的电压降低到一个门限值时，所述第五场效应管从导通变为截止，所述功率开关管的驱动电压信号变为零。
15.根据权利要求13所述的功率开关管的驱动装置，其特征在于，所述整流开关的控制电路具体包括一个控制芯片；
所述控制芯片与所述第五场效应管的栅极、所述输出绕组两端相连接；
所述控制芯片用于检测所述输出绕组两端的电压值，并根据所述电压值的正负来控制所述第五场场效应管的导通或截止状态，进而控制所述功率开关管的驱动电压信号。
16.根据权利要求7所述的功率开光管的驱动装置，其特征在于，所述装置还包括：第二电容，所述第二电容接在所述谐振电路中，用以调节所述谐振电路的谐振频率。
17.一种功率开关管的驱动方法，其特征在于，所述方法包括：
根据输入的一组驱动信号，为变压器的励磁绕组加电，用以所述变压器存储能量；
通过所述变压器的所述励磁绕组为功率开关管的控制端输入驱动电压信号，或者通过所述变压器的输出绕组对所述励磁绕组感应的感应电压为功率开关管的控制端输入驱动电压信号，用以所述变压器周期性地存储和释放能量，并且根据所述变压器能量的变化以及所述一组驱动信号的变化使得所述驱动信号驱动的场效应管实现零电压开关。
18.根据权利要求17所述的功率开关管的驱动方法，其特征在于，所述一组驱动信号具体包括：第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号、第四驱动信号；
所述第一驱动信号输入第一场效应管的栅极，用以控制所述第一场效应管的状态；所述第二驱动信号输入第二场效应管的栅极，用以控制所述第二场效应管的状态；所述第三驱动信号输入第三场效应管的栅极，用以控制所述第三场效应管的状态；所述第四驱动信号输入第四场效应管的栅极，用以控制所述第四场效应管的状态；
所述第一场效应管、所述第二场效应、所述第三场效应管、所述第四场效应管组成一个全桥结构。
19.根据权利要求18所述的功率开关管的驱动方法，其特征在于，所述第一驱动信号和所述第二驱动信号为互补信号，并且所述第一驱动信号和所述第二驱动信号之间存在死区，用以所述第一场效应管和所述第二场效应管实现零电压开关；
所述第三驱动信号和所述第四驱动信号为互补信号，并且所述第三驱动信号和所述第四驱动信号之间存在死区，用以所述第三场效应管和所述第四场效应管实现零电压开关；
所述第一驱动信号和所述第三驱动信号的相位差为180度；
所述第二驱动信号和所述第四驱动信号的相位差为180度。
20.根据权利要求19所述的功率开关管的驱动方法，其特征在于，所述根据输入的一组驱动信号，为变压器的励磁绕组加电具体为：
所述一组驱动信号按照预设频率发生变化时，根据所述变压器的励磁绕组与所述全桥结构的连接关系，为所述变压器的励磁绕组加电；所述变压器的励磁绕组与所述全桥结构的连接关系为所述变压器的励磁绕组的一端与所述全桥结构的一个桥臂中点连接，所述变压器的励磁绕组的另一端与所述全桥结构的另一个桥臂中点连接。
21.根据权利要求17所述的功率开关管的驱动方法，其特征在于，所述通过所述变压器的所述励磁绕组为功率开关管的控制端输入驱动电压信号，或者通过所述变压器的输出绕组对所述励磁绕组感应的感应电压为功率开关管的控制端输入驱动电压信号具体为：
所述功率开关管的控制端与所述变压器的励磁绕组的一端相连接时，所述变压器的励磁绕组的一端的端电压为所述功率开关管的控制端提供驱动电压信号；
所述功率开关管的控制端与所述变压器的输出绕组相连接时，所述变压器的输出绕组对所述励磁绕组感应的感应电压为所述功率开关管的控制端提供驱动电压信号。
22.根据权利要求20所述的功率开关管的驱动方法，其特征在于，所述通过所述变压器的输出绕组对所述励磁绕组感应的感应电压为功率开关管的控制端输入驱动电压信号之前还包括：对所述变压器的输出绕组对所述励磁绕组感应的感应电压进行整流处理，得到驱动电压信号。
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