專利名稱：用于開關(guān)電路的驅(qū)動(dòng)器和驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及開關(guān)電路、用于這樣的電路的驅(qū)動(dòng)電路和用于驅(qū)動(dòng)開關(guān)電路的方法，而具體地但非排他地涉及開關(guān)電壓變換器電路。
各種各樣的開關(guān)穩(wěn)壓器通常被用來生成電壓。
一種類型的變換器，同步直流-直流變換器，被示意性地顯示于
圖1。輸入電壓Vin被加到輸入端2、4之間。一對晶體管，這里是場效應(yīng)晶體管6、8，被連接在輸入端2、4之間?？拷斎攵?的晶體管6被稱為控制FET或高端晶體管，而靠近地的晶體管8被稱為同步(sync)晶體管或低端晶體管。雖然高端或低端不必具有相對于地的任何特定關(guān)系，但高端比低端相對更正(positive)。
在晶體管6、8之間的節(jié)點(diǎn)被稱為開關(guān)節(jié)點(diǎn)10。開關(guān)節(jié)點(diǎn)10通過電感12且跨越電容14而饋入輸出端16。
控制電路18具有在輸入控制端20上的一個(gè)輸入以及從輸出端16經(jīng)由反饋通路21饋送的另一個(gè)輸入?？刂齐娐?8提供控制信號來控制FET6、8以便通過交替地關(guān)斷和接通晶體管6、8而在輸出端保持恒定電壓。該控制信號是交變信號，它使得控制和同步FET交替地導(dǎo)通。傳號空號比(mark-space ratio)被改變，即，控制FET導(dǎo)通的時(shí)間對同步FET導(dǎo)通的時(shí)間的比率被調(diào)制，以便在輸出端16上達(dá)到想要的電壓。
這樣的直流-直流變換器的例子包括在給Intel公司的WO98/49607和給Lee的US 5,479,089中給出的那些變換器。
同步直流-直流變換器的一個(gè)特性是通常不希望同時(shí)接通高端和低端晶體管6、8。如果兩個(gè)晶體管都被接通，則輸入電壓被通過控制和同步FET直接在兩個(gè)輸入端2、4之間流過的電流短路。這個(gè)現(xiàn)象被稱為“擊穿”。因此，控制電路18通常被安排成保證在同一時(shí)刻只有兩個(gè)晶體管6、8中的一個(gè)晶體管接通。
傳統(tǒng)上這是通過監(jiān)視兩個(gè)電壓而實(shí)現(xiàn)的。在開關(guān)節(jié)點(diǎn)10處的電壓被監(jiān)視，以防止低端晶體管8在高端晶體管6被關(guān)斷之前接通。在低端晶體管8的柵極處的電壓被監(jiān)視，以防止高端晶體管在低端晶體管8被關(guān)斷之前接通。WO98/49607描述了一個(gè)這種類型的電路，給Lee的US5,479,089也描述了這種電路。
任一個(gè)FET都不接通的空載時(shí)間(dead time)取決于晶體管閾值電壓和同步FET的電容，它們由于所選FET的參數(shù)的制造上的散差以及按照FET的個(gè)別選擇而大范圍地變化。這意味著，控制IC必須使用這些參數(shù)的保守的估值來產(chǎn)生避免擊穿的空載時(shí)間。這通常是比當(dāng)控制電路對于所使用的特定的FET進(jìn)行最優(yōu)化時(shí)可能的空載時(shí)間更長的空載時(shí)間。
現(xiàn)在的趨勢是提高切換和時(shí)鐘速度，這提高了空載時(shí)間的重要性，在此期間高端或低端晶體管6、8都不接通。減小這個(gè)時(shí)間將是有益的。
目的在于減小這個(gè)空載時(shí)間的一個(gè)電路是在給Philips的WO02/063752中描述的電路。在驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)10上的電壓被監(jiān)視以及與預(yù)定的電壓進(jìn)行比較，該預(yù)定的電壓具有與輸出電壓相反的正負(fù)號。當(dāng)控制FET6關(guān)斷時(shí)，電感繼續(xù)通過同步FET8的寄生體二極管(parasitic bodydiode)汲取電流。該體二極管的壓降約為0.6伏，這樣，若假設(shè)輸入和輸出電壓是正的，當(dāng)控制FET關(guān)斷時(shí)驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)10處的電壓變?yōu)樨?fù)的。WO02/063752因此使用在驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)處降低到低于預(yù)定值的電壓來觸發(fā)同步FET的接通，以確保在控制FET被關(guān)斷之前同步FET不被接通。
然而，雖然這樣的電路可靠地避免了擊穿，但仍舊有相當(dāng)大的、至少是驅(qū)動(dòng)器的延時(shí)加上FET的接通時(shí)間的空載時(shí)間，此時(shí)兩個(gè)FET都沒有接通。這個(gè)空載時(shí)間在使用當(dāng)前的技術(shù)時(shí)約為30納秒。
在US 6,396,250中描述了另一個(gè)方法。在這個(gè)電路中，在用來選通晶體管的輸入端處提供可控制的延時(shí)，由反饋環(huán)用取自開關(guān)節(jié)點(diǎn)的信號控制。本發(fā)明人認(rèn)識(shí)到，雖然這個(gè)電路提供了某些好處，但以這種方式從開關(guān)節(jié)點(diǎn)取控制信號有缺點(diǎn)。
隨著開關(guān)速度進(jìn)一步提高，盡可能多地減小空載時(shí)間是有好處的。
因此，一方面，提供一種用于開關(guān)電路的驅(qū)動(dòng)電路，包含第一和第二選通控制輸出端，用于連接到各自的第一和第二絕緣柵晶體管的柵極；第一和第二柵極驅(qū)動(dòng)器，分別被連接到第一和第二選通控制輸出端，用于驅(qū)動(dòng)各自的柵極交替地接通和關(guān)斷第一和第二絕緣柵晶體管；以及監(jiān)視電路，用于監(jiān)視在第一和第二監(jiān)視點(diǎn)上的電壓，而因此分別監(jiān)視第一和第二晶體管的狀態(tài)，第一監(jiān)視點(diǎn)是第一選通控制輸出端和第一和第二晶體管之間的開關(guān)節(jié)點(diǎn)中的一個(gè)而第二監(jiān)視點(diǎn)是第二選通控制輸出端，其中驅(qū)動(dòng)電路被安排成驅(qū)動(dòng)第二柵極驅(qū)動(dòng)器，以關(guān)斷第二絕緣柵晶體管，然后在可控制的延時(shí)D以后驅(qū)動(dòng)第一柵極驅(qū)動(dòng)器，以接通第一絕緣柵晶體管；把第一監(jiān)視點(diǎn)上的電壓經(jīng)過第一預(yù)定電壓的時(shí)間與第二監(jiān)視點(diǎn)上的電壓經(jīng)過第二預(yù)定電壓的時(shí)間進(jìn)行比較；以及如果第二時(shí)間是在第一時(shí)間之前則降低延時(shí)D而如果第二時(shí)間是在第一時(shí)間之后則增加延時(shí)D。
所述電路允許把空載時(shí)間減小到最小值，而不需要過分復(fù)雜的附加電路。
通過分開地使用關(guān)于每個(gè)晶體管的定時(shí)信息而不是像在US6,396,250中那樣只從開關(guān)節(jié)點(diǎn)取反饋信號，所述電路可以以一致的和可靠的方式跟蹤每個(gè)晶體管的接通時(shí)間。
所述晶體管可在開關(guān)節(jié)點(diǎn)被串聯(lián)地連接。第一監(jiān)視點(diǎn)可以是開關(guān)節(jié)點(diǎn)。替換地，第一監(jiān)視點(diǎn)便利地可以是第一柵極。這些方法的好處將在下面更詳細(xì)地說明。
延時(shí)D可以增加或減小一個(gè)預(yù)定量。預(yù)定量可以在0.5納秒-10納秒的范圍內(nèi)，優(yōu)選地為1納秒-5納秒。通過使用在這個(gè)范圍內(nèi)特別是在優(yōu)選的范圍內(nèi)的預(yù)定量，即使在運(yùn)行期間工作電流和溫度的改變影響元件的切換時(shí)間時(shí)，空載時(shí)間也可被減小到零-系統(tǒng)能夠足夠快速地調(diào)節(jié)以應(yīng)付這些變化。而且，這個(gè)范圍允許良好的穩(wěn)定性。如果該延時(shí)以太大的步長減小，則選通信號可能重疊并延伸而使得兩個(gè)FET全部接通，且將發(fā)生“擊穿”，這增加了損耗。所以步長必須足夠小以避免大的擊穿。
替換地，延時(shí)D可以改變一個(gè)可變的量-例如在第一和第二時(shí)間之間的時(shí)間差越大，在每個(gè)周期內(nèi)D可以被調(diào)節(jié)得越多。
預(yù)定的電壓可以基于被使用于絕緣柵場效應(yīng)晶體管的元件進(jìn)行選擇。
第一和第二預(yù)定的電壓可以是在1伏-2伏的范圍內(nèi)；這個(gè)電壓允許對于各種各樣的輸出電壓進(jìn)行良好的控制。在只工作于更高電壓范圍的電路中，該預(yù)定的電壓可以更寬地改變。例如，對于12伏輸出，預(yù)定的電壓可以是在1伏-10伏的范圍內(nèi)。
電壓可以是相同的，以及優(yōu)選地可以是大約相應(yīng)于晶體管的閾值電壓的電平。
對于p溝道絕緣柵晶體管，相應(yīng)的預(yù)定電壓可以是比p溝道源電壓低1伏-2伏。
在優(yōu)選實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)電路被安排成關(guān)斷第二絕緣柵晶體管以及在第二延時(shí)E以后接通第一絕緣柵晶體管；把第一選通控制輸出端上的電壓經(jīng)過第三預(yù)定電壓的時(shí)間與第二選通控制輸出端上的電壓經(jīng)過第四預(yù)定電壓的時(shí)間進(jìn)行比較；以及如果第四時(shí)間是在第三時(shí)間之后則降低第二延時(shí)E而如果第四時(shí)間是在第三時(shí)間之前則增加第二延時(shí)E。這使得驅(qū)動(dòng)電路能夠把延時(shí)D設(shè)置成與第二延時(shí)E不同，由此允許分開地設(shè)置用于第一和第二晶體管的延時(shí)。
便利地，第三電壓等于第一電壓而第四電壓等于第二電壓。
本發(fā)明還涉及包含如上所述的驅(qū)動(dòng)電路以及上部和下部絕緣柵晶體管的開關(guān)電路，每個(gè)絕緣柵晶體管具有柵極、源極和漏極，上部和下部絕緣柵晶體管的柵極被連接到驅(qū)動(dòng)電路的相應(yīng)的選通控制輸出端。
預(yù)定電壓可以在絕緣柵晶體管閾值電壓的1伏內(nèi)。
在實(shí)施例中，第一監(jiān)視點(diǎn)是第一選通控制輸出端。這個(gè)對稱的安排避免了單獨(dú)連接到開關(guān)節(jié)點(diǎn)的需要，因?yàn)樵擈?qū)動(dòng)電路內(nèi)第一和第二選通控制輸出端都可得到。另外，通過不需要監(jiān)視開關(guān)節(jié)點(diǎn)，避免了在開關(guān)節(jié)點(diǎn)處噪聲帶來的困難。
在替換實(shí)施例中，第一監(jiān)視點(diǎn)是開關(guān)節(jié)點(diǎn)。把第一晶體管取為高端晶體管后，第一晶體管的源極實(shí)際上浮動(dòng)在振蕩的開關(guān)節(jié)點(diǎn)電壓上，意思是柵極源電壓相對于地電位變動(dòng)。通過監(jiān)視開關(guān)節(jié)點(diǎn)，而不是柵極電壓，便不需要考慮高端晶體管的變化的參考電壓。而且，不再需要考慮第一晶體管的閾值電壓的變化。
優(yōu)選地，預(yù)定電壓是在相對于低端晶體管的地的1伏-2伏范圍內(nèi)-這個(gè)范圍允許驅(qū)動(dòng)器分別用相同寬度范圍的變換(輸出)電壓工作。
另一方面，提供一種具有控制和同步絕緣柵晶體管的開關(guān)變換器電路，每個(gè)絕緣柵晶體管具有柵極、源極和漏極，控制和同步絕緣柵晶體管被與開關(guān)節(jié)點(diǎn)串聯(lián)在一起，用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)負(fù)載絕緣柵晶體管；而驅(qū)動(dòng)電路被連接到絕緣柵晶體管的柵極，用于交替地接通和關(guān)斷該控制與同步絕緣柵晶體管，其中驅(qū)動(dòng)電路被安排成關(guān)斷同步絕緣柵晶體管以及在延時(shí)D以后接通控制絕緣柵晶體管；監(jiān)視在第一和第二監(jiān)視點(diǎn)上的電壓，第一監(jiān)視點(diǎn)是開關(guān)節(jié)點(diǎn)或控制晶體管的柵極電壓而第二監(jiān)視點(diǎn)是同步晶體管的柵極電壓；把第一監(jiān)視點(diǎn)上的電壓下降到低于第一預(yù)定電壓的時(shí)間與第二監(jiān)視點(diǎn)上的電壓上升到超過第二預(yù)定電壓的時(shí)間進(jìn)行比較；以及如果第二時(shí)間是在第一時(shí)間之后則減小延時(shí)D而如果第二時(shí)間是在第一時(shí)間之前則增加延時(shí)D。
在另外的一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種驅(qū)動(dòng)具有控制和同步絕緣柵晶體管的變換器電路的方法，每個(gè)絕緣柵晶體管具有柵極、源極和漏極，上部和下部絕緣柵晶體管被串聯(lián)連接一起并且在它們之間有開關(guān)節(jié)點(diǎn)，用于連接到一個(gè)負(fù)載；該方法包括以下步驟(a)關(guān)斷第一絕緣柵晶體管；(b)在延時(shí)D以后接通第二絕緣柵晶體管；(c)監(jiān)視在第一和第二監(jiān)視點(diǎn)上的電壓，第一監(jiān)視點(diǎn)是第一晶體管的柵極和開關(guān)節(jié)點(diǎn)中的一個(gè)而第二監(jiān)視點(diǎn)是第二晶體管的柵極；以及(d)把第一監(jiān)視點(diǎn)上的電壓經(jīng)過第一預(yù)定電壓的時(shí)間與第二監(jiān)視點(diǎn)上的電壓經(jīng)過第二預(yù)定電壓的時(shí)間進(jìn)行比較；(e)如果第二時(shí)間是在第一時(shí)間之后則減小延時(shí)D而如果第二時(shí)間是在第一時(shí)間之前則增加延時(shí)D；以及(f)交替地接通第一和第二晶體管，當(dāng)接通第二晶體管和關(guān)斷第一晶體管時(shí)重復(fù)以上的步驟(a)-(e)。
為了更好地了解本發(fā)明，現(xiàn)在參照附圖純粹作為例子描述本發(fā)明的參照圖2，高端(控制)FET6經(jīng)由開關(guān)節(jié)點(diǎn)10與低端(同步)FET8串聯(lián)連接在被連接到高端輸入端2的高端線和被連接到低端輸入端4的地之間。開關(guān)節(jié)點(diǎn)10通過電感12和跨接的電容14被連接到輸出端16，輸出端可被連接到負(fù)載。負(fù)載可以是例如微處理器。
驅(qū)動(dòng)電路18驅(qū)動(dòng)高端FET6和低端FET8的柵極38。輸入信號被提供在端子20上。在本實(shí)施例中，輸入信號是由適當(dāng)?shù)纳善魃傻拿}沖寬度調(diào)制信號。生成器在圖上未示出，因?yàn)檫m當(dāng)?shù)纳煞桨笇τ诒绢I(lǐng)域技術(shù)人員是熟知的。生成方案具體地可以使用來自輸出端16的反饋，以控制在端子20上輸入的信號的傳號空號比，而因此控制在輸出端16處的電壓輸出。
第一柵極驅(qū)動(dòng)器電路22和第二柵極驅(qū)動(dòng)器電路24被安排來在第一和第二選通控制輸出端26、28處提供適當(dāng)?shù)男盘?。這些又分別被依次連接到高端FET6和低端FET8的柵極。柵極驅(qū)動(dòng)器22、24都包含根據(jù)在信號輸入端20的信號脈沖關(guān)斷各自的晶體管，以及在信號輸入端20上接收到相反符號脈沖的預(yù)定延時(shí)后接通各自的晶體管。具有可控制的接通延時(shí)的這樣的電路可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員以許多方式制成。例如，某些電路在授權(quán)給Bridge的US 6,396,250中描述。
第一和第二比較器32、34被提供為分別連接到第一和第二選通控制輸出端26、28。每個(gè)比較器把在選通輸出端上的電壓與各自預(yù)定的電壓進(jìn)行比較而把相應(yīng)的輸出信號提供到控制單元36。比較器32、34和控制單元36因此構(gòu)成監(jiān)視電路，用于監(jiān)視FET6、8上的柵極電壓。
控制單元36被連接到驅(qū)動(dòng)電路22、24，以設(shè)置在這些電路中的可編程的接通延時(shí)。
在使用時(shí)，當(dāng)?shù)投薋ET8被關(guān)斷時(shí)，高端FET6在可編程的延時(shí)D后被接通。在被連接到高端FET6的第一選通控制輸出端26處的電壓在圖3a上以虛線表示，而在被連接到低端FET8的第二選通控制輸出端28處的相應(yīng)的電壓以實(shí)線表示。
在圖3a顯示的情形中，延時(shí)D是足夠長的，以使得低端FET8遠(yuǎn)在高端FET6接通之前被關(guān)斷。在這種情形下，控制單元36檢測到，低端FET8的柵極電壓遠(yuǎn)在第一選通控制輸出端26上的電壓經(jīng)過電壓V1之前經(jīng)過預(yù)定的電壓V2。術(shù)語“第一時(shí)間”將被使用來描述關(guān)于第一晶體管的時(shí)間，而術(shù)語“第二時(shí)間”將被使用來描述關(guān)于第二晶體管的時(shí)間，即使第一和第二時(shí)間的次序改變，例如在開始狀態(tài)下第二時(shí)間在第一時(shí)間之前。
當(dāng)控制單元36確定第二時(shí)間在第一時(shí)間之前時(shí)，延時(shí)D被減小2納秒的預(yù)定量。這在信號輸入端20處信號的每個(gè)輸入周期上重復(fù)進(jìn)行，在每個(gè)周期該延時(shí)被減小預(yù)定的時(shí)間2納秒，直至達(dá)到圖3b的情形為止，其中第一和第二時(shí)間基本是相同的。電壓V1，V2被選擇成使得在這種狀態(tài)下，空載時(shí)間被減小到約1-2納秒，這代表比起傳統(tǒng)的方案顯著減小的空載時(shí)間，它包括典型地可以是約為12納秒的上升時(shí)間。
當(dāng)元件數(shù)值隨時(shí)間改變時(shí)，例如當(dāng)元件變熱時(shí)，可能出現(xiàn)圖3c的情形，其中第二時(shí)間是在第一時(shí)間之后。在這種情形下，控制電路36增加延時(shí)，以避免擊穿。
相應(yīng)的反饋環(huán)被用來接通第二晶體管和關(guān)斷第一晶體管。單獨(dú)的接通延時(shí)E被用于第二晶體管，以考慮在第一和第二晶體管6、8之間的元件變化。
當(dāng)晶體管被切換時(shí)，在驅(qū)動(dòng)器與晶體管之間的連接，即連線和PCB，的電感與柵極驅(qū)動(dòng)電流相組合將造成沿連接的電壓降，導(dǎo)致感測到的柵極電壓的錯(cuò)誤。所以，在優(yōu)選的變例中，比較器32、34的傳感連接可以通過分開的連接到達(dá)載送柵極驅(qū)動(dòng)電流的連接而被直接連接到晶體管的絕緣柵。替換地，在多芯片模塊實(shí)施方案中，比較器可被集成在與絕緣柵晶體管相同的封裝中而被直接連接到絕緣柵晶體管。
在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，第一比較器32的輸入是從開關(guān)節(jié)點(diǎn)10取得的，而不是第一控制輸出端26。這被顯示于圖4中。
這是行得通的，因?yàn)楫?dāng)高端FET6被接通時(shí)開關(guān)節(jié)點(diǎn)10上的電壓從約-0.5伏上升到輸入電壓。關(guān)斷高端FET6使得開關(guān)節(jié)點(diǎn)10從輸入電壓下降到約-0.5伏。所以參考電壓可以是在0伏與變換電壓之間的任何點(diǎn)，但優(yōu)選地在1-2伏之間，允許驅(qū)動(dòng)電路工作在盡可能寬的變換電壓范圍以及給出一定的抗噪聲水平，因?yàn)殚_關(guān)節(jié)點(diǎn)10必然是有噪聲的圖4的方法的好處是控制FET的閾值電壓變化不再是相關(guān)的。第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是高端FET6的柵極-源極電壓是參照一個(gè)源，當(dāng)FET被接通時(shí)它浮動(dòng)到高電位而當(dāng)FET被關(guān)斷時(shí)它浮動(dòng)到低電位。這使得更難監(jiān)視高端FET6的柵極電壓信號。作為對于高端FET的柵極的替代，監(jiān)視開關(guān)節(jié)點(diǎn)沒有這樣的困難。
通過閱讀本公開內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)看到其它變例和修正。這樣的變例和修正可包括在開關(guān)電路的設(shè)計(jì)、制造和使用方面已知的等價(jià)物和其它特性，而其可以附加或代替這里描述的特性使用。雖然在本申請中對于特性的特定的組合闡明了權(quán)利要求，但應(yīng)當(dāng)看到，公開內(nèi)容的范圍也包括這里明顯地或隱含地揭示的任何新穎的特性或特性的任何新穎的組合或它們的任何廣義化，不管它是否與本發(fā)明一樣緩和任何或所有的相同的技術(shù)問題。本申請人由此提請注意，在本專利申請或從本申請得出的任何進(jìn)一步的申請正在進(jìn)行期間可以對于任何這樣的特性和/或這樣的特性的組合闡明新的權(quán)利要求。
例如，描述的實(shí)施例使用本發(fā)明的方法用于接通兩個(gè)晶體管，但有可能使用本發(fā)明的方法只用于接通一個(gè)晶體管而不接通另一個(gè)晶體管。
不需要兩個(gè)晶體管都是n溝道。例如，控制FET可以是p溝道。在這種情形下，預(yù)定的參考電壓將比這個(gè)晶體管的閾值電壓低約1伏-2伏。
描述的實(shí)施例使用恒定尺寸的步長達(dá)到最小延時(shí)。然而，這并不是本質(zhì)的特性，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易設(shè)想替換的方法。例如，步長的尺寸可以正比于在第一和第二時(shí)間之間的時(shí)間上的差值。
而且，雖然描述的實(shí)施例涉及開關(guān)電壓變換器，但本發(fā)明也可應(yīng)用于其中開關(guān)需要以動(dòng)作之間最小延時(shí)運(yùn)行的其它開關(guān)裝置。
權(quán)利要求
1.一種用于開關(guān)電路的驅(qū)動(dòng)電路(8)，包含第一和第二選通控制輸出端(26，28)，用于連接到各自的第一和第二絕緣柵晶體管(6，8)的柵極；第一和第二柵極驅(qū)動(dòng)器(22，24)，分別被連接到第一和第二選通控制輸出端(26，28)，用于驅(qū)動(dòng)各自的柵極以交替地接通和關(guān)斷第一和第二絕緣柵晶體管；監(jiān)視電路(32，34，36)，用于分別監(jiān)視在第一和第二監(jiān)視點(diǎn)上的電壓，而因此監(jiān)視第一和第二晶體管(6，8)的狀態(tài)，第一監(jiān)視點(diǎn)是第一柵極與在第一和第二晶體管之間的開關(guān)節(jié)點(diǎn)(10)中的一個(gè)而第二監(jiān)視點(diǎn)是第二柵極；其中驅(qū)動(dòng)電路元件被安排成驅(qū)動(dòng)第二柵極驅(qū)動(dòng)器(24)以關(guān)斷第二絕緣柵晶體管(8)，而然后在可控制的延時(shí)D以后驅(qū)動(dòng)第一柵極驅(qū)動(dòng)器(22)以接通第二絕緣柵晶體管(6)；把第一監(jiān)視點(diǎn)上的電壓經(jīng)過第一預(yù)定電壓的時(shí)間與第二監(jiān)視點(diǎn)上的電壓經(jīng)過第二預(yù)定電壓的時(shí)間進(jìn)行比較；以及如果第二時(shí)間是在第一時(shí)間之前則降低延時(shí)D而如果第二時(shí)間是在第一時(shí)間之后則增加延時(shí)D。
2.按照權(quán)利要求1的驅(qū)動(dòng)電路，其中第一監(jiān)視點(diǎn)是第一選通控制輸出端(26)而第二監(jiān)視點(diǎn)是第二選通控制輸出端(28)。
3.按照權(quán)利要求1的驅(qū)動(dòng)電路，其中第一和第二絕緣柵晶體管在開關(guān)節(jié)點(diǎn)處被串聯(lián)連接在一起而第一監(jiān)視點(diǎn)是該開關(guān)節(jié)點(diǎn)。
4.按照任一前述權(quán)利要求的驅(qū)動(dòng)電路，其中每次延時(shí)D被增加或減小時(shí)，所述延時(shí)被增加或減小一個(gè)恒定的預(yù)定的時(shí)間。
5.按照權(quán)利要求4的驅(qū)動(dòng)電路，其中預(yù)定的時(shí)間是在1納秒-5納秒的范圍。
6.按照任一前述權(quán)利要求的驅(qū)動(dòng)電路，其中驅(qū)動(dòng)電路元件被安排成關(guān)斷第一絕緣柵晶體管(6)而在第二延時(shí)E以后接通第二絕緣柵晶體管(8)；把第一監(jiān)視點(diǎn)上的電壓經(jīng)過第三預(yù)定電壓的時(shí)間與第二監(jiān)視點(diǎn)上的電壓經(jīng)過第四預(yù)定電壓的時(shí)間進(jìn)行比較；以及如果第四時(shí)間是在第三時(shí)間之后則減小第二延時(shí)E而如果第四時(shí)間是在第三時(shí)間之前則增加第二延時(shí)E，這樣，驅(qū)動(dòng)電路元件可以把延時(shí)D設(shè)置成與第二延時(shí)E不同。
7.一種開關(guān)電路，包含按照任一前述權(quán)利要求的驅(qū)動(dòng)電路(18)；以及第一和第二絕緣柵晶體管(6，8)，每個(gè)具有柵極、源極和漏極，第一和第二絕緣柵晶體管(6，8)的柵極(38)被連接到驅(qū)動(dòng)電路的相應(yīng)的選通控制輸出端(26，28)。
8.按照權(quán)利要求7的開關(guān)電路，其中預(yù)定的電壓是在絕緣柵晶體管(6，8)的閾值電壓的1伏內(nèi)。
9.一種開關(guān)變換器電路，包含控制和同步絕緣柵晶體管(6，8)，每個(gè)都具有柵極、源極和漏極，該控制和同步絕緣柵晶體管(6，8)在開關(guān)節(jié)點(diǎn)(10)處被串聯(lián)連接在一起，用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載；以及驅(qū)動(dòng)電路(18)，被連接到絕緣柵晶體管的柵極，用于交替地接通和關(guān)斷該控制和同步絕緣柵晶體管；其中驅(qū)動(dòng)電路(18)被安排成關(guān)斷同步絕緣柵晶體管(8)而在延時(shí)D以后接通控制絕緣柵晶體管(6)；監(jiān)視在第一和第二監(jiān)視點(diǎn)上的電壓，第一監(jiān)視點(diǎn)是開關(guān)節(jié)點(diǎn)或控制晶體管(6)的柵極電壓而第二監(jiān)視點(diǎn)是同步晶體管(8)的柵極電壓；把第一監(jiān)視點(diǎn)上的電壓下降到低于第一預(yù)定電壓的時(shí)間與第二監(jiān)視點(diǎn)上的電壓上升到超過第二預(yù)定電壓的時(shí)間進(jìn)行比較；以及如果第二時(shí)間是在第一時(shí)間之后則減小延時(shí)D而如果第二時(shí)間是在第一時(shí)間之前則增加延時(shí)D。
10.一種驅(qū)動(dòng)具有第一和第二絕緣柵晶體管(6，8)的變換器電路的方法，其中每個(gè)絕緣柵晶體管具有柵極、源極和漏極，該方法包括以下步驟(a)關(guān)斷第一絕緣柵晶體管(6)；(b)在延時(shí)D以后接通第二絕緣柵晶體管(8)；(c)監(jiān)視在第一和第二監(jiān)視點(diǎn)上的電壓，第一監(jiān)視點(diǎn)是第一晶體管(6)的柵極和第一和第二晶體管之間的開關(guān)節(jié)點(diǎn)(10)中的一個(gè)，而第二監(jiān)視點(diǎn)是第二晶體管(8)的柵極；以及(d)把第一監(jiān)視點(diǎn)上的電壓經(jīng)過第一預(yù)定電壓的時(shí)間與第二監(jiān)視點(diǎn)上的電壓向上經(jīng)過第二預(yù)定電壓的時(shí)間進(jìn)行比較；(e)如果第二時(shí)間是在第一時(shí)間之后則減小延時(shí)D而如果第二時(shí)間是在第一時(shí)間之前則增加延時(shí)D；以及(f)交替地接通第一和第二晶體管(6，8)，當(dāng)接通第二晶體管和關(guān)斷第一晶體管時(shí)重復(fù)以上的步驟(a)-(e)。
11.按照權(quán)利要求10的方法，還包含(g)關(guān)斷第二絕緣柵晶體管(8)而在可能與延時(shí)D不同的第二延時(shí)E以后接通第一絕緣柵晶體管(6)；(h)監(jiān)視第一和第二監(jiān)視點(diǎn)上的電壓；(i)把第二監(jiān)視點(diǎn)上的電壓下降到低于第三預(yù)定電壓的第三時(shí)間與第一監(jiān)視點(diǎn)上的電壓上升到超過第四預(yù)定電壓的第四時(shí)間進(jìn)行比較；(j)如果第四時(shí)間是在第三時(shí)間之后則減小第二延時(shí)E而如果第四時(shí)間是在第三時(shí)間之前則增加第二延時(shí)E；以及在晶體管被交替地接通時(shí)當(dāng)接通第一晶體管(6)和關(guān)斷第二晶體管(8)時(shí)重復(fù)以上的步驟(g)-(j)。
12.按照權(quán)利要求10或11的方法，其中在每次循環(huán)該延時(shí)都被增加或減小一個(gè)在1納秒-5納秒范圍內(nèi)的預(yù)定的量。
13.按照權(quán)利要求10-12的任一項(xiàng)的方法，其中第一監(jiān)視點(diǎn)分別是控制晶體管的柵極。
14.按照權(quán)利要求10-12的任一項(xiàng)的方法，其中第一和第二絕緣柵晶體管(6，8)被串聯(lián)連接在一起，并且在它們之間有開關(guān)節(jié)點(diǎn)(10)用于連接到負(fù)載，而其中第一監(jiān)視點(diǎn)是該開關(guān)節(jié)點(diǎn)。
全文摘要
驅(qū)動(dòng)器電路包括用于監(jiān)視高端和低端開關(guān)(6，8)的狀態(tài)的監(jiān)視電路(32，34，36)。驅(qū)動(dòng)器電路具有用于接通晶體管(6，8)的可調(diào)節(jié)的延時(shí)。該延時(shí)當(dāng)監(jiān)視電路檢測到相應(yīng)于一個(gè)晶體管的電壓在相應(yīng)于另一個(gè)晶體管的電壓經(jīng)過另一個(gè)預(yù)定點(diǎn)V2之前經(jīng)過預(yù)定的電壓V1時(shí)被減小，而反之亦然。
文檔編號H02M3/158GK1717869SQ200380104354
公開日2006年1月4日 申請日期2003年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月29日
發(fā)明者P·魯特 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司