CN112234804B - 驱动装置及其控制方法和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种驱动装置，用于驱动功率输出电路，驱动装置包括第一驱动电路，功率输出电路包括第一功率管，第一驱动电路用于提供第一栅极电压到第一功率管的栅极以控制第一功率管的导通或关断。第一驱动电路包括充电模块、电压检测模块和电压源。电压源提供充电电压。使用功率电源电压对第一功率管的栅极充电至第一电压，当电压检测模块检测到第一栅极电压到达第一电压时，控制充电模块切换为使用充电电压充电。本申请还公开了一种驱动装置的控制方法和电子设备。本申请具有较低的成本。

Description

驱动装置及其控制方法和电子设备

技术领域

本申请涉及电学，具体涉及一种驱动装置及其控制方法和电子设备。

背景技术

如今越来越多的产品应用都要求D类功放和马达驱动等功率芯片具有高电压的驱动能力、提供大的输出功率，器件工作电压通常需要10V以上。而高性能、小导通电阻的高压器件通常都采用薄栅氧工艺器件，其栅极的正常工作电压通常要求低压(约5V)范围内。目前。现有技术中，在下端管(NMOS功率管)开启时，对下端管的栅极充电方法包括使用电池对下端管的栅极充电。但是电池的电压会随着使用时间增大而变低，从而导致下端管的栅极电压减小、下端管的导通电阻变大，影响功率放大的效率，并且产生较大发热。而且因为电池电压变化，也会导致D类功放的输出信号边沿斜率发生变化，影响D类功放性能。

发明内容

鉴于此，有必要提供一种能够克服或改善现有技术问题的驱动装置及其控制方法和电子设备。

本申请的一个方面提供一种驱动装置，用于驱动功率输出电路，其特征在于，所述驱动装置包括第一驱动电路，所述功率输出电路包括第一功率管，所述第一驱动电路用于提供第一栅极电压到所述第一功率管的栅极以控制所述第一功率管的导通或关断；所述第一驱动电路包括：

电压源，用于提供充电电压；

充电模块，连接功率电源电压和所述充电电压，所述充电模块控制所述功率电源电压和所述充电电源选择性地对所述第一功率管的栅极充电，以提供所述第一栅极电压；

电压检测模块，用于检测所述第一栅极电压并根据所述第一栅极电压控制所述充电模块选择性地对所述第一功率管的栅极充电；其中，所述电压检测模块用于在所述第一栅极电压小于第一电压时，控制所述充电模块使用所述功率电源电压对所述第一功率管的栅极充电，并在所述第一栅极电压达到第一电压时，控制所述充电模块使用所述充电电压对所述第一功率管的栅极充电。

某些实施例中，所述第一电压小于所述充电电压，所述第一电压和所述充电电压差值小于或等于1V。

某些实施例中，所述第一功率管为NMOS场效应晶体管，所述第一驱动电路连接到所述第一功率管的栅极，所述第一功率管的漏极连接外部负载，所述第一功率管的源极接地，所述第一功率管导通时，外部负载经由导通的第一功率管放电。

某些实施例中，所述电压检测模块用于检测所述第一栅极电压，在所述第一栅极电压小于第一电压时输出具有第一电平的检测信号至所述充电模块，并在所述第一栅极电压大于或等于第一电压时输出具有第二电平的检测信号；所述充电模块根据所述具有第一电平的检测信号使用所述功率电源电压对所述第一功率管的栅极进行充电，所述充电模块根据所述具有第二电平的检测信号使用所述充电电压对所述第一功率管的栅极进行充电。

某些实施例中，所述充电模块包括：开关电路，其连接所述功率电源电压和所述充电电压，所述功率电源电压和所述充电电压通过所述开关电路对所述第一功率管的栅极充电；及电压控制模块，用于根据所述检测信号控制所述开关电路，以使得第一栅极电压由功率电源电压充电后达到第一电压时，所述第一功率管的栅极由功率电源电压充电切换至由所述充电电压充电。

某些实施例中，所述开关电路包括第一开关管、第二开关管和第三开关管，所述第一开关管包括连接到所述电压控制模块的控制端、连接到功率电源电压的第一导通端和连接到第一功率管的栅极的第二导通端，所述电压控制模块提供第一控制电压到所述第一开关管的控制端，以控制所述第一开关管的第一导通端和第二导通端之间的导通或关断；所述第二开关管包括连接到所述电压控制模块的控制端、连接到电压源的第一导通端和连接到第一功率管的栅极的第二导通端，所述电压控制模块提供第二控制电压到所述第二开关管的控制端，以控制所述第二开关管的第一导通端和第二导通端之间的导通或关断，所述第三开关管包括连接到所述电压控制模块的控制端、连接到地的第一导通端和连接到第一功率管的栅极的第二导通端，所述电压控制模块提供第三控制电压到所述第三开关管的控制端，以控制所述第三开关管的第一导通端和第二导通端之间的导通或关断。

某些实施例中，在所述第一开关管导通时，功率电源电压通过导通的第一开关管对所述第一功率管的栅极被充电；在所述第二开关管导通时，充电电压通过导通的第二开关管对所述第一功率管的栅极充电；在所述第三开关管导通时，所述第一功率管的栅极通过导通的第三开关管对地放电。

某些实施例中，所述驱动装置还包括第二驱动电路，所述功率输出电路还包括第二功率管，所述第二功率管为PMOS场效应晶体管，所述第二驱动电路用于提供第二栅极电压至所述第二功率管的栅极以控制所述第二功率管的导通或关断；所述第二驱动电路连接到所述第二功率管的栅极，功率电源电压连接所述第二功率管的源极，所述第二功率管的漏极和所述第一功率管的漏极共同连接到外部负载，所述第二功率管导通时，所述第一功率管关断，功率电源电压经由导通的第二功率管对外部负载充电。

某些实施例中，所述驱动装置还包括死区时间控制模块，所述死区时间控制模块用于接收所述第一栅极电压和所述第二栅极电压，并提供第一调整信号到所述第一驱动电路以及提供第二调整信号到所述第二驱动电路，以控制所述第一功率管和所述第二功率管交替导通。

某些实施例中，所述电压源包括片内电容。

本申请的一个方面提供一种驱动电路的控制方法，包括：

提供第一驱动电路，所述第一驱动电路用于提供第一栅极电压给第一功率管，以控制所述第一功率管的导通或关断；

所述第一栅极电压小于第一电压时，使用功率电源电压对所述第一功率管的栅极充电以提供所述第一栅极电压；

所述第一栅极电压增大至第一电压时，使用充电电压对所述第一功率管的栅极充电，所述第一电压小于所述充电电压。

某些实施例中，所述第一驱动电路包括电压源、充电模块、电压检测模块，所述电压源用于提供所述充电电压；

所述第一栅极电压小于第一电压时，使用功率电源电压对所述第一功率管的栅极充电以提供所述第一栅极电压的方法包括：所述电压检测模块用于根据所述第一栅极电压的大小输出具有第一电平的检测信号至所述电充电模块，所述充电模块根据所述第一电平的检测信号使用所述功率电源电压对所述第一功率管的栅极充电；

所述第一栅极电压增大至第一电压时，使用充电电压对所述第一功率管的栅极充电，所述第一电压小于所述充电电压的方法包括：所述电压检测模块用于根据所述第一栅极电压的大小输出具有第二电平的检测信号至所述电充电模块，所述充电模块根据所述具有第二电平的检测信号使用所述充电电压对所述第一功率管的栅极充电。

某些实施例中，所述充电模块包括电压控制模块和开关电路，所述开关电路包括第一开关管、第二开关管和第三开关管；

所述充电模块根据所述第一电平的检测信号使用所述功率电源电压对所述第一功率管的栅极充电包括：所述电压控制模块控制接收所述具有第一电平的检测信号并控制所述第一开关管导通，功率电源电压通过导通的第一开关管对所述第一功率管的栅极充电，以提供所述第一栅极电压。

某些实施例中，所述充电模块根据所述第二电平的检测信号使用所述充电电压对所述第一功率管的栅极充电包括：所述电压控制模块控制接收所述具有第二电平的检测信号并控制所述第二开关管导通，所述充电电压通过导通的第二开关管对第一功率管的栅极充电，所述第一栅极电压增大至充电电压。

某些实施例中，所述第一电压和所述充电电压的差值小于或等于1V。

本申请的一个方面提供一种电子设备，包括驱动装置、功率输出电路和负载，所述驱动装置用于驱动所述功率输出电路从而为所述负载提供负载电压，其中，所述驱动装置为上述的驱动装置。

本申请的有益效果在于，第一驱动电路包括电压源、电压检测模块、充电模块，能够将对第一功率管的栅极充电过程分为功率电源电压充电阶段和充电电压充电阶段，并在第一栅极电压大小接近充电电压时才使用充电电压充电，瞬时电流较小，因此第一驱动电路不需要设置额外的片外电容，只需要集成电容较小的片内电容即可，从而本申请的驱动装置及其驱动方法和电子设备能够节省成本。相比现有技术采用电池充电，具有较好的电压稳定性和电路性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请的驱动装置的一个实施例的电路结构示意图；

图2是图1所示驱动装置的部分电路结构示意图；

图3是图1中驱动装置的部分信号时序图；

图4是图1中驱动装置的部分信号时序图；

图5是本申请的驱动装置的控制方法的一个实施例的部分流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而非全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。

请参阅图1，是本申请的驱动装置10的一个实施例的部分电路示意图。例如但不限于，所述驱动装置10可以应用于D类音频功放电路。所述驱动装置10可以接收来自外部脉冲宽度调制电路(图未示)的脉冲宽度调制信号PWM，并输出相应的电压驱动信号到功率输出电路20。所述功率输出电路20在所述驱动装置10驱动下输出负载电压VOUT到外部负载(图未示)。

所述功率输出电路20包括第一功率管NM和第二功率管PM。为描述方便，示例而非限定地，本申请实施例中以第一功率管NM为NMOS场效应晶体管、第二功率管PM为PMOS场效应晶体管为例进行描述。然而，这并不作为对本申请实施例的限定，本领域技术人员可以理解，所述第一功率管NM和第二功率管PM可以使用其他类型的晶体管。

所述驱动装置10包括第一驱动电路11、第二驱动电路12和死区时间控制模块13。所述第一驱动电路11用于提供第一栅极电压LS_GT到所述第一功率管NM，以控制所述第一功率管NM的导通或关断。所述第二驱动电路12用于提供第二栅极电压HS_GT到所述第二功率管PM，以控制所述第二功率管PM的导通或关断。在一些实施例中，所述第一功率管NM可以称为下端功率管，所述第二功率管PM可以称为上端功率管。

所述第一驱动电路11连接到所述第一功率管NM的栅极(未标号)，所述第一功率管NM的漏极(未标号)连接外部负载，所述第一功率管NM的源极(未标号)接地PGND。所述第一功率管NM导通时，外部负载经由导通的第一功率管接地。

所述第二驱动电路12连接到所述第二功率管PM的栅极(未标号)，功率电源电压PVDD连接所述第二功率管PM的源极(未标号)，所述第二功率管PM的漏极(未标号)连接到外部负载。所述第二功率管PM导通时，功率电源电压PVDD经由导通的第二功率管连接外部负载。

所述死区时间控制模块13用于提供第一调整信号DT_LS到所述第一驱动电路11、以及提供第二调整信号DT_HS到所述第二驱动电路12，使得所述第一驱动电路11、第二驱动电路12不会控制所述第一功率管NM和所述第二功率管PM同时导通，即通过第一驱动电路11、第二驱动电路12控制第一功率管NM和第二功率管PM交替导通。

所述死区时间控制模块13能够检测提供到所述第一功率管NM的栅极的第一栅极电压LS_GT和提供到所述第二功率管PM的栅极的第二栅极电压HS_GT，并根据检测到的所述第一栅极电压LS_GT和第二栅极电压HS_GT分别输出相应的第一调整信号DT_LS到所述第一驱动电路11、以及第二调整信号DT_HS到所述第二驱动电路12，使得所述第一功率管NM和所述第二功率管PM不会同时导通。

所述第一功率管NM的漏极和第二功率管PM的漏极所在节点可以看作所述功率输出电路20的输出端，用于输出负载电压VOUT到外部负载。

图1所示实施例中，所述第一驱动电路11包括电压源101、充电模块102和电压检测模块112。所述电压源101用于提供充电电压VLDO。所述充电模块102连接到功率电源电压PVDD和所述充电电压VLDO，所述充电模块102选择性地使用所述功率电源电压PVDD和所述充电电压VLDO对所述第一功率管NM的栅极充电，以提供所述第一栅极电压LS_GT。所述电压检测模块112用于根据所述第一栅极电压LS_GT控制所述充电模块102。电压检测模块112检测第一功率管NM的栅极电压(第一栅极电压LS_GT)，并根据第一栅极电压LS_GT的大小提供对应的电平信号LSGT_SNS至充电模块102。充电模块102根据接收到的电平信号LSGT_SNS相应地选择功率电源电压PVDD或充电电压VDLO提供给第一功率管NM的栅极。在所述第一栅极电压LS_GT小于第一电压时，所述电压检测模块112控制所述充电模块102使用所述功率电源电压PVDD对所述第一功率管NM的栅极充电；在所述第一栅极电压LS_GT达到第一电压时，所述电压检测模块112控制所述充电模块102使用所述充电电压VLDO对所述第一功率管NM的栅极充电。所述第一电压小于所述充电电压VLDO。可选地，在一些实施例中，所述第一电压的大小和所述充电电压VLDO的大小接近，例如但不限于，所述第一电压和所述充电电压VLDO的差值小于或等于1V。

可选地，在一些实施例中，在所述第一栅极电压LS_GT小于第一电压时，所述电压检测模块112输出具有第一电平的检测信号LSGT_SNS至所述充电模块102，并在所述第一栅极电压LS_GT大于或等于第一电压时输出具有第二电平的检测信号LSGT_SNS。所述充电模块102接收到具有第一电平的检测信号LSGT_SNS后，使用所述功率电源电压PVDD对所述第一功率管NM的栅极进行充电；所述充电模块102接收到具有第二电平的检测信号LSGT_SNS后，使用所述充电电压VLDO对所述第一功率管NM的栅极进行充电。所述第一电平为低电平，所述第二电平为高电平；或所述第一电平为高电平，所述第二电平为低电平。

请一并参阅图2，是图1所示第一驱动电路11的一个实施例的部分电路结构示意图。如图3所示，所述充电模块102包括电压控制模块111和开关电路113。所述电压源101接收功率电源电压PVDD并产生式充电电压VLDO。例如但不限于，所述充电电压VLDO＝VT，其中，VT可以表示小于6V的电压值，比如VT＝5V。功率电源电压PVDD可以为10V左右。所述电压源101包括电容Cvldo。所述电容Cvldo可以是片内电容，例如但不限于，其电容值可以为0至10pF。

所述电压控制模块111用于控制所述开关电路113，使得所述第一功率管NM的栅极能够被充电或者被放电。所述电压检测模块112用于检测提供到第一功率管NM的栅极的第一栅极电压LS_GT，并在第一栅极电压LS_GT的大小接近充电电压VLDO时，控制所述电压控制模块111以及所述开关电路113，使得所述第一功率管NM的栅极从使用功率电源电压PVDD充电切换到使用充电电压VLDO充电。可选地，在一些实施例中，电压源101可以为集成片内电容的稳压器。

具体地，所述开关电路113包括第一开关管Q1、第二开关管Q2和第三开关管Q3。所述第一开关管Q1包括连接到所述电压控制模块111的控制端(未标号)、连接到功率电源电压PVDD的第一导通端(未标号)和连接到第一功率管NM的栅极的第二导通端(未标号)。所述电压控制模块111提供第一控制电压V1到所述第一开关管Q1的控制端，以控制所述第一开关管Q1的第一导通端和第二导通端之间的导通或关断。在所述第一开关管Q1导通时，功率电源电压PVDD通过导通的第一开关管Q1对所述第一功率管NM的栅极被充电。

所述第二开关管Q2包括连接到所述电压控制模块111的控制端(未标号)、连接到电压源101的第一导通端(未标号)和连接到第一功率管NM的栅极的第二导通端(未标号)。所述电压控制模块111提供第二控制电压V2到所述第二开关管Q2的控制端，以控制所述第二开关管Q2的第一导通端和第二导通端之间的导通或关断。在所述第二开关管Q2导通时，充电电压VLDO通过导通的第二开关管Q2对所述第一功率管NM的栅极充电。

所述第三开关管Q3包括连接到所述电压控制模块111的控制端(未标号)、连接到地PGND的第一导通端(未标号)和连接到第一功率管NM的栅极的第二导通端(未标号)。所述电压控制模块111提供第三控制电压V3到所述第三开关管Q3的控制端，以控制所述第三开关管Q3的第一导通端和第二导通端之间的导通或关断。在所述第三开关管Q3导通时，所述第一功率管NM的栅极通过导通的第三开关管Q3对地放电。

所述电压检测模块112包括连接到所述第一功率管NM的栅极的输入端(未标号)和连接到所述电压控制模块111的输出端(未标号)。所述电压检测模块112用于检测所述第一栅极电压LS_GT，并根据所述第一栅极电压HS_GT输出相应的检测信号LSGT_SNS到所述电压控制模块111，从而使得所述电压控制模块111控制所述第一开关管Q1、第二开关管Q2以及第三开关管Q3的导通或关断。需要说明的是，上述关于第一开关管Q1、第二开关管Q2以及第三开关管Q3的描述，其中，控制端可以为栅极，第一导通端可以为源极，第二导通端可以为漏极。可选地，所述第一开关管Q1可以为PMOS晶体管，所述第二开关管Q2可以为PMOS晶体管，所述第三开关管Q3可以为NMOS晶体管。

所述死区时间控制模块13输出的第一调整信号DT_LS被施加到所述电压控制模块111。所述电压控制模块111还接收外部脉宽信号调制电路提供的脉宽调制信号PWM。

需要说明的是，所述第二驱动电路12可以具有和所述第一驱动电路11大致相同的电路结构。例如但不限于，所述第二驱动电路12可以包括多个开关管(PMOS场效应晶体管和/或NMOS场效应晶体管)以及电压控制模块，通过电压控制模块控制开关管的导通或关断，改变提供给所述第二功率管PM的栅极的第二栅极电压HS_GT的大小，进而控制所述第二功率管PM的导通或关断。当然，应当理解，所述第二驱动电路12和所述第一驱动电路11可以具有相同或者不同的电路结构，只要所述第二驱动电路12能够提供所述第二栅极电压HS_GT以控制所述第二功率管PM导通或关断，则应属于本申请保护范围。

请一并参阅图3，是所述驱动装置10的部分信号时序图。其中：

在t0时刻，脉冲宽度调制信号PWM为低电平，第二栅极电压HS_GT为高电平，第一栅极电压LS_GT为低电平。第一调整信号DT_LS为低电平。第一驱动电压V1、第二驱动电压V2、第三驱动电压V3为高电平。负载电压VOUT为高电平。此时，所述第一开关管Q1关断，所述第二开关管Q2关断，所述第三开关管Q3导通。此时，所述第一栅极电压LS_GT的大小可以为地PGND的电压大小，所述第一功率管NM关断。

在t1时刻，脉冲宽度调制信号PWM由低电平变为高电平。第二驱动电路12输出的第二栅极电压HS_GT开始增大。

在t1至t2时刻之间，所述第二栅极电压HS_GT2逐渐增大，并在t2时刻达到第一阈值电压。可选地，所述第一阈值电压可以为功率电源电压PVDD。

在t2时刻，所述第二功率管PM关断。

在t3时刻，所述死区时间控制模块13在所述第二功率管PM完全关断后，经过第一延迟时间后(例如但不限于，该第一延迟时间等于t3-t2)，其输出的第一调整信号DT_LS由低电平变为高电平。

在t3时刻至t4时刻之间，所述电压控制模块111接收到高电平的第一调整信号DT_LS后，提供到第一开关管Q1的第一控制电压V1由高电平变为低电平，以及，提供到第三开关管Q3的第三控制电压V3由高电平变为低电平。所述第一开关管Q1从关断变为导通，所述第三开关管Q3从导通变为关断，所述第二开关管Q2保持关断。功率电源电压PVDD经由导通的第一开关管Q1对第一功率管NM的栅极充电，第一栅极电压LS_GT逐渐增大。

在t4时刻，第一栅极电压LS_GT大小达到所述第一功率管NM的导通电压(又可称为第一功率管PM2的开启阈值电压)，所述第一功率管NM导通，外部负载开始经由导通的第一功率管NM放电，所述负载电压VOUT开始减小。

在t4时刻至t5时刻之间，所述第一栅极电压LS_GT的大小维持在第一功率管NM的导通电压大小，所述负载电压VOUT逐渐减小。

在t5时刻，所述负载电压VOUT大小达到地PGND的电压。

在t5时刻至t6时刻之间，负载不再通过所述第一功率管NM放电，所述第一功率管NM不再具有放电电流流过。所述第一功率管NM的栅极经由导通的第一开关管Q1继续充电，从而所述第一栅极电压LS_GT继续增大。

在t6时刻，所述第一栅极电压LS_GT的大小变为VT2，其中，VT2表示略小于或等于VT的值。例如但不限于，VT＝5V，VT2＝4.5V～5V。本实施例中定义VT2为第一电压，所述第一电压小于所述充电电压VLDO。可选地，所述第一电压VT2和所述充电电压VLDO＝VT的差值小于或等于1V。

此时，所述电压检测模块112检测到第一栅极电压LS_GT的大小变为第一电压VT2，所述电压检测模块112输出的检测信号LSGT_SNS由低电平变为高电平。所述检测信号LSGT_SNS可以为逻辑电平信号。所述电压控制模块111接收到高电平的检测信号LSGT_SNS后，其输出的第二控制电压V2由高电平变为低电平且第一控制电压V1由低电平变为高电平。从而所述第二开关管Q2导通，所述第一开关管Q1关断，所述第三开关管Q3保持关断。

在t6时刻以后，充电电压VLDO经由导通的第二开关管Q2对第一功率管NM的栅极充电，所述第一栅极电压LS_GT继续逐渐增大，直至到达充电电压VLDO的大小。

所述驱动装置10的上述工作流程中，当提供给第一功率管NM的栅极的第一栅极电压LS_GT的电压达到VT2时，由于VT2大小已经很接近充电电压VLDO＝VT的大小，此时通过电压检测模块112控制所述电压控制模块111关断所述第一开关管Q1并开启所述第二晶体管Q2，使得所述第一功率管NM的栅极由功率电源电压PVDD充电切换为由充电电压VLDO充电。由于此时所述第一栅极电压LS_GT的大小和所述充电电压VLDO的大小接近，因此，此时所述第一驱动电路11不需要电压源101提供瞬时大电流。从而所述驱动装置10或包括所述驱动装置10的电子设备不需要设置大容量的片外电容，只需设置电容较小的片内电容Cvldo即可。

请一并参阅图4，是所述驱动装置10的部分信号时序图。其中：

在t7时刻，所述脉冲宽度调制信号PWM为高电平，所述第一控制电压V1、第二控制电压V2和第三控制电压V3为低电平，所述第一栅极电压LS_GT为高电平，所述第二调整信号DT_HS为低电平，所述第二栅极电压HS_GT为高电平，所述负载电压VOUT为地PGND的电压。此时，所述第一功率管NM完全导通。所述第一开关管Q1导通，所述第二开关管Q2导通，所述第三开关管Q3关断。此时，所述第一栅极电压LS_GT大小可以为功率电源电压PVDD。

在t8时刻，所述脉冲宽度调制信号PWM由高电平变为低电平，所述电压控制模块111控制所述第一控制电压V1、第二控制电压V2和第三控制电压V3由低电平变为高电平，所述第一开关管Q1关断，所述第二开关管Q2关断，所述第三开关管Q3导通。

在t8时刻至t9时刻之间，第一功率管NM的栅极通过导通的第三开关管Q3对地PGND放电，第一栅极电压LS_GT逐渐减小。

在t9时刻，第一栅极电压LS_GT减小为地PGND电压大小，第一功率管NM完全关断。

在t10时刻，所述死区时间控制模块13经过预定的第二延迟时间(例如但不限于，该第二延迟时间等于t10-t9)后，输出高电平的第二调整信号DT_HS到所述第二驱动电路12，所述第二驱动电路12接收高电平的第二调整信号DT_HS并控制输出的第二栅极电压HS_GT开始减小。

在t10时刻至t11时刻之间，所述第二栅极电压HS_GT逐渐减小。

在t11时刻，所述第二栅极电压HS_GT减小到所述第二功率管PM的导通电压，所述第二功率管PM导通，功率电源电压PVDD通过导通的第二功率管PM给外部负载充电。

在t11时刻至t12时刻之间，负载电压VOUT逐渐变大。

在t12时刻，负载电压VOUT大小变为功率电源电压PVDD的电压大小，此后，第二驱动电路12输出的第二栅极电压HS_GT继续减小直至地PGND的电压大小。

由上可知，本申请驱动装置10的第一驱动电路11包括电压检测模块112、电压控制模块111和开关电路113，能够将所述第一栅极电压LS_GT充电的过程分为由功率电源电压PVDD充电和由充电电压VLDO充电的两个不同阶段，并在所述第一栅极电压LS_GT的电压值大小接近充电电压VLDO时才使用充电电压VLDO充电。从而，所述第一驱动电路11不需要设置额外的片外电容，只需要集成电容较小的片内电容即可，成本较低。本申请使用功率电源电压PVDD和电压源提高的充电电压VLDO对第一功率管的栅极充电，相比现有技术中使用电池充电，具有较好的电压稳定性和较好的电路性能。

请参阅图5，是本申请驱动装置的控制方法的一个实施例的部分流程示意图。所述驱动装置的控制方法可以用于上述实施例中的驱动装置10。所述驱动装置的控制方法包括：

步骤S10，提供第一驱动电路，所述第一驱动电路用于提供第一栅极电压给第一功率管，以控制所述第一功率管的导通或关断。

步骤S20，所述第一栅极电压小于第一电压时，使用功率电源电压对所述第一功率管的栅极充电以提供所述第一栅极电压。

步骤S30，所述第一栅极电压增大至第一电压时，使用充电电压对所述第一功率管的栅极充电，所述第一电压小于所述充电电压。

可选地，在一些实施例中，所述第一驱动电路包括电压源、充电模块、电压检测模块，所述电压源用于提供所述充电电压；

所述第一栅极电压小于第一电压时，使用功率电源电压对所述第一功率管的栅极充电以提供所述第一栅极电压包括：所述电压检测模块用于根据所述第一栅极电压的大小输出具有第一电平的检测信号至所述电充电模块，所述充电模块根据所述第一电平的检测信号使用所述功率电源电压对所述第一功率管的栅极充电；

所述第一栅极电压增大至第一电压时，使用充电电压对所述第一功率管的栅极充电，所述第一电压小于所述充电电压包括：所述电压检测模块用于根据所述第一栅极电压的大小输出具有第二电平的检测信号至所述电充电模块，所述充电模块根据所述具有第二电平的检测信号使用所述充电电压对所述第一功率管的栅极充电。

可选地，在一些实施例中，所述充电模块包括电压控制模块和开关电路，所述开关电路包括第一开关管、第二开关管和第三开关管；所述充电模块根据所述第一电平的检测信号使用所述功率电源电压对所述第一功率管的栅极充电包括：所述电压控制模块控制接收所述具有第一电平的检测信号并控制所述第一开关管导通，功率电源电压通过导通的第一开关管对所述第一功率管的栅极充电，以提供所述第一栅极电压。所述充电模块根据所述第二电平的检测信号使用所述充电电压对所述第一功率管的栅极充电包括：所述电压控制模块控制接收所述具有第二电平的检测信号并控制所述第二开关管导通，所述充电电压通过导通的第二开关管对第一功率管的栅极充电，所述第一栅极电压增大至充电电压。

可选地，在一些实施例中，所述第一电压小于所述充电电压且所述第一电压和所述充电电压的差值小于或等于1V。

如此，电压源可以不需要设置片外电容，只需集成小电容的片内电容即可满足第一功率管的栅极放电时的电流动态变化需要。综上可知，本申请的驱动装置及其控制方法能够节省成本。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相互结合，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (14)

1.一种驱动装置，用于驱动功率输出电路，其特征在于，所述驱动装置包括第一驱动电路，所述功率输出电路包括第一功率管，所述第一驱动电路用于提供第一栅极电压到所述第一功率管的栅极以控制所述第一功率管的导通或关断；所述第一驱动电路包括：

电压源，用于提供充电电压；

充电模块，连接功率电源电压和所述充电电压，所述充电模块控制所述功率电源电压和所述充电电压选择性地对所述第一功率管的栅极充电，以提供所述第一栅极电压；

电压检测模块，用于检测所述第一栅极电压并根据所述第一栅极电压控制所述充电模块选择性地对所述第一功率管的栅极充电；其中，所述电压检测模块用于在所述第一栅极电压小于第一电压时，控制所述充电模块使用所述功率电源电压对所述第一功率管的栅极充电，并在所述第一栅极电压达到第一电压时，控制所述充电模块使用所述充电电压对所述第一功率管的栅极充电，所述第一电压小于所述充电电压，所述第一电压和所述充电电压差值小于或等于1V。

2.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述第一功率管为NMOS场效应晶体管，所述第一驱动电路连接到所述第一功率管的栅极，所述第一功率管的漏极连接外部负载，所述第一功率管的源极接地，所述第一功率管导通时，外部负载经由导通的第一功率管放电。

3.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述电压检测模块用于检测所述第一栅极电压，在所述第一栅极电压小于第一电压时输出具有第一电平的检测信号至所述充电模块，并在所述第一栅极电压大于或等于第一电压时输出具有第二电平的检测信号；

所述充电模块根据所述具有第一电平的检测信号使用所述功率电源电压对所述第一功率管的栅极进行充电，所述充电模块根据所述具有第二电平的检测信号使用所述充电电压对所述第一功率管的栅极进行充电。

4.根据权利要求3所述的驱动装置，其特征在于，所述充电模块包括：

开关电路，其连接所述功率电源电压和所述充电电压，所述功率电源电压和所述充电电压通过所述开关电路对所述第一功率管的栅极充电；及

电压控制模块，用于根据所述检测信号控制所述开关电路，以使得第一栅极电压由功率电源电压充电后达到第一电压时，所述第一功率管的栅极由功率电源电压充电切换至由所述充电电压充电。

5.根据权利要求4所述的驱动装置，其特征在于，所述开关电路包括第一开关管、第二开关管和第三开关管，所述第一开关管包括连接到所述电压控制模块的控制端、连接到功率电源电压的第一导通端和连接到第一功率管的栅极的第二导通端，所述电压控制模块提供第一控制电压到所述第一开关管的控制端，以控制所述第一开关管的第一导通端和第二导通端之间的导通或关断；所述第二开关管包括连接到所述电压控制模块的控制端、连接到电压源的第一导通端和连接到第一功率管的栅极的第二导通端，所述电压控制模块提供第二控制电压到所述第二开关管的控制端，以控制所述第二开关管的第一导通端和第二导通端之间的导通或关断，所述第三开关管包括连接到所述电压控制模块的控制端、连接到地的第一导通端和连接到第一功率管的栅极的第二导通端，所述电压控制模块提供第三控制电压到所述第三开关管的控制端，以控制所述第三开关管的第一导通端和第二导通端之间的导通或关断。

6.根据权利要求5所述的驱动装置，其特征在于，在所述第一开关管导通时，功率电源电压通过导通的第一开关管对所述第一功率管的栅极被充电；在所述第二开关管导通时，充电电压通过导通的第二开关管对所述第一功率管的栅极充电；在所述第三开关管导通时，所述第一功率管的栅极通过导通的第三开关管对地放电。

7.根据权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，所述驱动装置还包括第二驱动电路，所述功率输出电路还包括第二功率管，所述第二功率管为PMOS场效应晶体管，所述第二驱动电路用于提供第二栅极电压至所述第二功率管的栅极以控制所述第二功率管的导通或关断；

所述第二驱动电路连接到所述第二功率管的栅极，功率电源电压连接所述第二功率管的源极，所述第二功率管的漏极和所述第一功率管的漏极共同连接到外部负载，所述第二功率管导通时，所述第一功率管关断，功率电源电压经由导通的第二功率管对外部负载充电。

8.根据权利要求7所述的驱动装置，其特征在于，所述驱动装置还包括死区时间控制模块，所述死区时间控制模块用于接收所述第一栅极电压和所述第二栅极电压，并提供第一调整信号到所述第一驱动电路以及提供第二调整信号到所述第二驱动电路，以控制所述第一功率管和所述第二功率管交替导通。

9.根据权利要求1至8中任意一项所述的驱动装置，其特征在于，所述电压源包括片内电容。

10.一种驱动装置的控制方法，其特征在于，包括：

提供第一驱动电路，所述第一驱动电路用于提供第一栅极电压给第一功率管，以控制所述第一功率管的导通或关断；

所述第一栅极电压小于第一电压时，使用功率电源电压对所述第一功率管的栅极充电以提供所述第一栅极电压；

所述第一栅极电压增大至第一电压时，使用充电电压对所述第一功率管的栅极充电，所述第一电压小于所述充电电压，所述第一电压和所述充电电压的差值小于或等于1V。

11.根据权利要求10所述的驱动装置的控制方法，其特征在于，所述第一驱动电路包括电压源、充电模块、电压检测模块，所述电压源用于提供所述充电电压；

所述第一栅极电压小于第一电压时，使用功率电源电压对所述第一功率管的栅极充电以提供所述第一栅极电压的方法包括：所述电压检测模块用于根据所述第一栅极电压的大小输出具有第一电平的检测信号至所述充电模块，所述充电模块根据所述第一电平的检测信号使用所述功率电源电压对所述第一功率管的栅极充电；

所述第一栅极电压增大至第一电压时，使用充电电压对所述第一功率管的栅极充电，所述第一电压小于所述充电电压的方法包括：所述电压检测模块用于根据所述第一栅极电压的大小输出具有第二电平的检测信号至所述充电模块，所述充电模块根据所述具有第二电平的检测信号使用所述充电电压对所述第一功率管的栅极充电。

12.根据权利要求11所述的驱动装置的控制方法，其特征在于，所述充电模块包括电压控制模块和开关电路，所述开关电路包括第一开关管、第二开关管和第三开关管；

所述充电模块根据所述第一电平的检测信号使用所述功率电源电压对所述第一功率管的栅极充电的方法包括：所述电压控制模块控制接收所述具有第一电平的检测信号并控制所述第一开关管导通，功率电源电压通过导通的第一开关管对所述第一功率管的栅极充电，以提供所述第一栅极电压。

13.根据权利要求12所述的驱动装置的控制方法，其特征在于，所述充电模块根据所述第二电平的检测信号使用所述充电电压对所述第一功率管的栅极充电包括：所述电压控制模块控制接收所述具有第二电平的检测信号并控制所述第二开关管导通，所述充电电压通过导通的第二开关管对第一功率管的栅极充电，所述第一栅极电压增大至充电电压。

14.一种电子设备，其特征在于，包括驱动装置、功率输出电路和负载，所述驱动装置用于驱动所述功率输出电路从而为所述负载提供负载电压，其中，所述驱动装置为权利要求1至9中任意一项所述的驱动装置。

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