具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

图3为本发明实施例的功率开关管的负压驱动电路的方框示意图。

如图3所示，本发明实施例的功率开关管的负压驱动电路，包括三电平生成电路10、关断开关管20和负压截断管30，三电平生成电路10分别与关断开关管20和功率开关管100相连，负压截断管30分别与关断开关管20和功率开关管100相连。其中，三电平生成电路10用于生成三段电平，并且三段电平中的第一段电平发送至功率开关管100，三段电平中的第二段电平发送至关断开关管20，负压截断管30用于接收功率开关管100的控制信号，并在控制信号为负向控制信号时，截断负向控制信号，以使负向控制信号发送至关断开关管20来控制关断开关管20导通，从而实现功率开关管100的关断。

具体地，如图4所示，三电平生成电路10可分别与关断开关管20，即Q2的漏极和功率开关管100，即Q1的源极相连，并可将生成的第一段电平和第二段电平分别对应发送至功率开关管100，即Q1的源极和关断开关管20，即Q2的漏极；负压截断管30，即D1的正极可与关断开关管20，即Q2的门极相连，所示负压截断管30，即D1的负极可分别与关断开关管20，即Q2的源极和功率开关管100，即Q1的门极相连，并且负压截断管30，即Q2可通过正极接收功率开关管100，即Q1的控制信号，并在控制信号为负向控制信号时，截断负向控制信号，以使负向控制信号发送至关断开关管20，即Q2的门极来控制关断开关管20，即Q12导通，从而实现功率开关管100，即Q1的关断，由此，能够保证负压的稳定性，并能够简化关断回路的设计，从而能够提高关断速度，并能够减少关断过程中产生的寄生电感。

在本发明的一个实施例中，如图4所示，三电平生成电路10包括：驱动电源，即电源V1，即电源V1；稳压二极管，即D3，稳压二极管，即D3的负极可与驱动电源，即电源V1的正极相连；第一电阻，即R1，第一电阻，即R1的一端可与稳压二极管，即D3的正极相连；第二电阻，即R2，第二电阻，即R2的一端可与第一电阻，即R1的另一端相连，第二电阻，即R2的另一端可与驱动电源，即电源V1的负极相连并接地；第一电容，即C1，第一电容，即C1的一端可与驱动电源，即电源V1的正极相连，第一电容，即C1的另一端可与稳压二极管，即D3的正极相连；第二电容，即C2，第二电容，即C2的一端可与稳压二极管，即D3的正极相连，第二电容，即C2的另一端可与第一电阻，即R1的另一端相连；第三电容，即C3，第三电容，即C3的一端可与第二电阻，即R2的一端相连，第三电容，即C3的另一端可与驱动电源，即电源V1的负极相连并接地。其中，稳压二极管，即D3还可根据实际应用选择不同的稳压器件，例如可选用LDO线性稳压器。

进一步地，如图4所示，稳压二极管，即D3的正极、第一电阻，即R1的一端、第一电容，即C1的另一端和第二电容，即C2的一端相互连接，并生成第一段电平；第一电阻，即R1的另一端、第二电阻，即R2的一端、第二电容，即C2的另一端和第三电容，即C3的一端相互连接，并生成第二段电平。其中，需要说明的是，第一段电平和第二段电平的电压大小可通过对应调节第一电阻，即R1，即R1和第二电阻，即R2，即R2的阻值来获得。

在本发明的一个实施例中，如图4所示，关断开关管20，即Q2可为P-MOSFET管，并且P-MOSFET管可通过漏极与电平生成电路，即第二电容，即C2的另一端和第三电容，即C3的一端相连以接收第二段电平，此外，P-MOSFET管还可通过源极与功率开关管100，例如功率开关管100的门极相连。通过P-MOSFET管执行关断动作，可以做到最小关断回路设计，并可在高频应用中达到尽量快的动作和尽量小的寄生电感。

在本发明的一个实施例中，如图4所示，负压截断管30，即D1可为二极管，并且二极管可通过正极接收功率开关管100的控制信号，并可与P-MOSFET管的门极相连，此外，二极管还可通过负极分别与P-MOSFET管的漏极和功率开关管100，例如功率开关管100的门极相连。

在本发明的一个实施例中，功率开关管100的控制信号可为PWM信号，其中，当控制信号，即PWM信号正向时，该控制信号，即PWM信号可直接通过负压截断管30，即二极管D1直接作用在功率开关管100，即GaN功率开关管的门极，当控制信号，即PWM信号负向时，该控制信号，即PWM信号将被负压截断管30，即二极管D1截断以作用在关断开关管20，即P-MOSFET管的门极。

下面将以GaN功率开关管为例，进一步结合图4和图5说明本发明的功率开关管的负压驱动电路的工作过程。

在本发明的一个实施例中，可根据GaN功率开关管的特性确定三电平生成电路10中的驱动电源，即电源V1的电压为5V，当然，在本发明的其他实施例中，还可根据GaN功率开关管的特性不同选择不同的电源电压，例如6V或8V。

进一步地，还可通过调节第一电阻，即R1和第二电阻，即R2的阻值来调整第一段电平和第二段电平的电压大小，例如可将第一段电平调整为1V，并可将第二段电平调整为3V，当然，在本发明的其他实施例中，还可通过调节第一电阻，即R1和第二电阻，即R2的阻值来得到其他电压大小的第一段电平和第二段电平，例如，可得到电压大小为2V的第一段电平和电压大小为3V的第二段电平。

进一步地，当负压截断管30，即二极管D1通过正极接收到功率开关管100，即GaN功率开关管的控制信号，即PWM信号，且控制信号，即PWM信号为正向时，该控制信号，即PWM信号可直接通过负压截断管30，即二极管D1作用在功率开关管100，即GaN功率开关管的门极，从而可控制功率开关管100，即GaN功率开关管导通；当负压截断管30，即二极管D1通过正极接收到功率开关管100，即GaN功率开关管的控制信号，即PWM信号，且控制信号，即PWM信号为负向时，该控制信号，即PWM信号将被负压截断管30，即二极管D1截断，从而可使得该控制信号，即PWM信号作用在关断开关管20，即P-MOSFET管的门极以导通关断开关管20，即P-MOSFET管，最终实现功率开关管100，即GaN功率开关管的关断。其中，功率开关管的负压驱动电路生成的驱动信号的波形图如图5所示。

其中，需要说明的是，本发明的功率开关管的负压驱动电路并不只适用于GaN功率开关管，还可应用于其他功率开关管，例如在本发明的其他实施例中，还可应用于SiCMOSFET开关管。

根据本发明实施例提出的功率开关管的负压驱动电路，通过三电平生成电路用于生成三段电平，并且三段电平中的第一段电平发送至功率开关管，三段电平中的第二段电平发送至关断开关管，并通过负压截断管用于接收功率开关管的控制信号，并在控制信号为负向控制信号时，截断负向控制信号，以使负向控制信号发送至关断开关管来控制关断开关管导通，从而实现功率开关管的关断，由此，能够保证负压的稳定性，并能够简化关断回路的设计，从而能够提高关断速度，并能够减少关断过程中产生的寄生电感。

对应上述实施例提出的功率开关管的负压驱动电路，本发明还提出了一种充电桩。

本发明发明实施例提出的充电桩，包括上述实施例提出的功率开关管的负压驱动电路，其具体实施方式参照上述实施例。

根据本发明实施例提出的充电桩，包括上述实施例提出的功率开关管的负压驱动电路，能够保证负压的稳定性，从而能够提高产品的质量，并能够简化关断回路的设计，从而能够提高关断速度，并能够减少关断过程中产生的寄生电感。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。