一種電子裝置上的功率開(kāi)關(guān)及其驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種電子裝置上的功率開(kāi)關(guān)及其驅(qū)動(dòng)電路，該功率開(kāi)關(guān)及其驅(qū)動(dòng)電路包含多柵極功率開(kāi)關(guān)模塊、監(jiān)控模塊以及驅(qū)動(dòng)控制電路；上述多柵極功率開(kāi)關(guān)模塊包含多個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元，上述這些功率開(kāi)關(guān)單元彼此并聯(lián)且分別具有柵極控制端；監(jiān)控模塊用以監(jiān)控上述電子裝置的操作負(fù)載量；驅(qū)動(dòng)控制電路與上述監(jiān)控模塊連接，用以將上述這些柵極控制端選擇性地禁用，以形成多種設(shè)定，上述驅(qū)動(dòng)控制電路根據(jù)上述操作負(fù)載量的負(fù)載高低選擇其中一種設(shè)定，用以操作上述多柵極功率開(kāi)關(guān)模塊；本發(fā)明利用動(dòng)態(tài)禁用部分柵極控制端形成不同設(shè)定，并且在相同或不同的設(shè)定下還可動(dòng)態(tài)調(diào)整開(kāi)關(guān)切換頻率，形成多柵極功率開(kāi)關(guān)模塊兩個(gè)階段的適應(yīng)性調(diào)整機(jī)制。
【專(zhuān)利說(shuō)明】-種電子裝置上的功率開(kāi)關(guān)及其驅(qū)動(dòng)電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種功率開(kāi)關(guān)，尤其涉及一種電子裝置上的功率開(kāi)關(guān)及其驅(qū)動(dòng)電路。

【背景技術(shù)】
[0002] 直流切換式電源（DC-DC switching power)為現(xiàn)在電子裝置上常見(jiàn)的電源供應(yīng)電 路，廣泛用來(lái)提供電子裝置中負(fù)載電路所需的電力；直流切換式電源中包含了各種功率開(kāi) 關(guān)單元(例如MOSFET cell)，因?yàn)楣β书_(kāi)關(guān)單元本身的元件特性各自不同，最佳的適用情況 也有所差異。
[0003] 舉例來(lái)說(shuō)，例如通道路徑面積較寬的功率開(kāi)關(guān)單元，通常具有較低的導(dǎo)通阻抗，適 合用在輸出電力驅(qū)動(dòng)高負(fù)載的使用狀態(tài)上，所產(chǎn)生的導(dǎo)通損耗較少；但是，大面積的功率開(kāi) 關(guān)單元同時(shí)具有較高的柵極電容值（Qg)，因此會(huì)產(chǎn)生較高的驅(qū)動(dòng)損耗。
[0004] 當(dāng)輸出電力驅(qū)動(dòng)低負(fù)載時(shí)，導(dǎo)通損耗極小，因此驅(qū)動(dòng)損耗則相對(duì)重要，若采用較高 柵極電容值的功率開(kāi)關(guān)單元?jiǎng)t較大比例的輸出電力會(huì)因柵極電容的損耗，導(dǎo)致在輸出電力 驅(qū)動(dòng)低負(fù)載時(shí)使用效率不理想。
[0005] 另一方面，例如通道路徑較窄的功率開(kāi)關(guān)單元，通常具有較大的導(dǎo)通阻抗 (RDS(? )，而導(dǎo)致較高的導(dǎo)通損耗，因此不適合用在輸出電力驅(qū)動(dòng)高負(fù)載的使用狀態(tài)上；相 對(duì)應(yīng)地，小面積的功率開(kāi)關(guān)單元具有較低的柵極電容值（Qg)，因此驅(qū)動(dòng)損耗較低；當(dāng)輸出 電力驅(qū)動(dòng)低負(fù)載時(shí)，導(dǎo)通損耗較小，而驅(qū)動(dòng)損耗則相對(duì)重要，因此若采用較低的柵極電容值 的功率開(kāi)關(guān)單元?jiǎng)t可帶來(lái)較高的使用效率。
[0006] 也就是說(shuō)，現(xiàn)有的功率開(kāi)關(guān)單元無(wú)法在不同負(fù)載狀態(tài)都維持較高的整體效率以及 較低的整體損耗；因此，目前應(yīng)用上需要能夠在不同負(fù)載狀態(tài)下都能維持高效率且低損耗 的功率開(kāi)關(guān)電路。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明提供一種適應(yīng)性功率開(kāi)關(guān)電路（即一種電子裝置上的功率開(kāi)關(guān)及其驅(qū)動(dòng)電 路)，用于電子裝置上，適應(yīng)性功率開(kāi)關(guān)電路包含多柵極功率開(kāi)關(guān)模塊、監(jiān)控模塊以及驅(qū)動(dòng) 控制模塊；多柵極功率開(kāi)關(guān)模塊，具有多個(gè)柵極控制端，上述多柵極功率開(kāi)關(guān)模塊包含多個(gè) 功率開(kāi)關(guān)單元，每一個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元具有漏極端、源極端以及上述這些柵極控制端中的一 個(gè)，上述這些功率開(kāi)關(guān)單元的上述這些漏極端彼此連接，且上述這些功率開(kāi)關(guān)單元的上述 這些源極端彼此連接。
[0008] 監(jiān)控模塊用以監(jiān)控上述電子裝置的操作負(fù)載量；驅(qū)動(dòng)控制電路與上述監(jiān)控模塊連 接，用于將上述這些柵極控制端選擇性地禁用（disable)形成多種設(shè)定，上述驅(qū)動(dòng)控制電路 根據(jù)上述操作負(fù)載量的負(fù)載高低選擇其中一種設(shè)定，用以控制上述多柵極功率開(kāi)關(guān)模塊。
[0009] 本發(fā)明可利用動(dòng)態(tài)禁用部分柵極控制端形成不同設(shè)定，并且在相同或不同的設(shè)定 下還可動(dòng)態(tài)調(diào)整開(kāi)關(guān)切換頻率，通過(guò)上述兩種調(diào)整方式（改變?cè)O(shè)定與改變開(kāi)關(guān)切換頻率）交 互使用，形成多柵極功率開(kāi)關(guān)模塊兩個(gè)階段的適應(yīng)性調(diào)節(jié)機(jī)制。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010] 圖1為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的適應(yīng)性功率開(kāi)關(guān)電路的示意圖；
[0011] 圖2為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的上開(kāi)關(guān)管部分的功率開(kāi)關(guān)單元的示意圖；
[0012] 圖3為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)控制電路依據(jù)不同的開(kāi)關(guān)切換頻率控制多柵 極功率開(kāi)關(guān)模塊的信號(hào)時(shí)序示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013] 以下將結(jié)合附圖公開(kāi)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方式，為明確說(shuō)明起見(jiàn)，許多具體細(xì)節(jié)將 在以下敘述中一并說(shuō)明；然而，應(yīng)了解到，這些具體細(xì)節(jié)不應(yīng)用以限制本發(fā)明；也就是說(shuō)， 在本發(fā)明部分實(shí)施例中，這些具體細(xì)節(jié)是非必要的；此外，為簡(jiǎn)化附圖，一些常用的結(jié)構(gòu)與 元件在附圖中將以簡(jiǎn)單示意的方式表示。
[0014] 請(qǐng)先參考圖1，圖1所示為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的適應(yīng)性功率開(kāi)關(guān)電路100 (即電 子裝置上的功率開(kāi)關(guān)及其驅(qū)動(dòng)電路）的示意圖；在此實(shí)施例中，適應(yīng)性功率開(kāi)關(guān)電路100用 于電子裝置上（圖中未示出），用以提供電子裝置中負(fù)載元件200所需要的電力。
[0015] 適應(yīng)性功率開(kāi)關(guān)電路100包含多柵極功率開(kāi)關(guān)模塊120、監(jiān)控模塊140以及驅(qū)動(dòng)控 制電路160 ;其中，多柵極功率開(kāi)關(guān)模塊120用以調(diào)節(jié)電子裝置所需要的電力。
[0016] 舉例來(lái)說(shuō)，多柵極功率開(kāi)關(guān)模塊120包含上開(kāi)關(guān)管部分120H以及下開(kāi)關(guān)管部分 120L，在此實(shí)施例中，上開(kāi)關(guān)管部分120H的其中一端可連接至系統(tǒng)基準(zhǔn)電壓Vref，下開(kāi)關(guān) 管部分120L的其中一端連接至系統(tǒng)接地端GND，上開(kāi)關(guān)管部分120H的另一端與下開(kāi)關(guān)管部 分120L的另一端相連接，并連接至輸出端的負(fù)載元件200。
[0017] 需要特別說(shuō)明的是，在多柵極功率開(kāi)關(guān)模塊120中的上開(kāi)關(guān)管部分120H與下開(kāi)關(guān) 管部分120L各自包含K個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元并具有K個(gè)柵極控制端，K為2以上的正整數(shù)；驅(qū) 動(dòng)控制電路160根據(jù)操作負(fù)載量的負(fù)載高低，選擇性地禁用K個(gè)柵極控制端中的D個(gè)柵極 控制端，其中〇彡D彡（K-1)。
[0018] 在本實(shí)施例中，以K=3為例進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明并不以上開(kāi)關(guān)管部分120H與下開(kāi) 關(guān)管部分120L各包含三個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元為限；如圖1所示，上開(kāi)關(guān)管部分120Η與下開(kāi)關(guān)管 部分120L各自包含三個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元ΗΜ1，ΗΜ2，ΗΜ3與LM1，LM2，LM3，例如各自包含三個(gè)金 屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管單元（MOSFET ce 11)。
[0019] 請(qǐng)同時(shí)參考圖2,其為圖1中上開(kāi)關(guān)管部分120H的功率開(kāi)關(guān)單元以及HM3 的示意圖；如圖2所示,功率開(kāi)關(guān)單元以及HM3各自具有漏極端、源極端以及柵極 控制端。
[0020] 其中，上開(kāi)關(guān)管部分120H的功率開(kāi)關(guān)單元腿1，HM2以及HM3并聯(lián)，并且功率開(kāi)關(guān) 單元HM1，HM2以及HM3具有三個(gè)可獨(dú)立操作的柵極控制端HG1，HG2以及HG3。
[0021] 也就是說(shuō)，多柵極功率開(kāi)關(guān)模塊120的上開(kāi)關(guān)管部分120H具有多個(gè)可獨(dú)立操作的 柵極控制端HG1，HG2以及HG3。
[0022] 相對(duì)地，多柵極功率開(kāi)關(guān)模塊120的下開(kāi)關(guān)管部分120L的功率開(kāi)關(guān)單元LM1，LM2， LM3也可具有相對(duì)應(yīng)的并聯(lián)連接關(guān)系，且具有多個(gè)可獨(dú)立操作的柵極控制端LG1，LG2以及 LG3 ;上開(kāi)關(guān)管部分120H與下開(kāi)關(guān)管部分120L工作方式類(lèi)似，差別僅在上開(kāi)關(guān)管部分120H 與下開(kāi)關(guān)管部分120L的開(kāi)關(guān)狀態(tài)是反向的；即上開(kāi)關(guān)管部分120H開(kāi)通時(shí)，下開(kāi)關(guān)管部分 120L是關(guān)閉的；為了說(shuō)明上的簡(jiǎn)潔性，以下段落主要以上開(kāi)關(guān)管部分120H進(jìn)行說(shuō)明，下開(kāi) 關(guān)管部分120L可依此類(lèi)推。
[0023] 傳統(tǒng)情況下，不同規(guī)格的功率開(kāi)關(guān)單元(例如MOSFET cell)適用于驅(qū)動(dòng)不同程度 的負(fù)載。
[0024] 舉例來(lái)說(shuō)，例如通道路徑較寬的功率開(kāi)關(guān)單元，通常具有較低的導(dǎo)通阻抗（Rds_) 以及較高的柵極電容值（Qg)，也就是說(shuō)較低的導(dǎo)通損耗以及較高的驅(qū)動(dòng)損耗，適合用在輸 出電力驅(qū)動(dòng)高負(fù)載的使用狀態(tài)上。
[0025] 另一方面，例如通道寬度較窄的功率開(kāi)關(guān)單元，通常具有較高的導(dǎo)通阻抗（Rds_) 以及較低的柵極電容值（Qg)，也就是較高的導(dǎo)通損耗以及較低驅(qū)動(dòng)損耗，適合用在輸出電 力驅(qū)動(dòng)低負(fù)載的使用狀態(tài)上。
[0026] 也就是說(shuō)，由于元件特性的不同，傳統(tǒng)方法中單一個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元難以同時(shí)達(dá)到 在高負(fù)載與低負(fù)載兩種應(yīng)用情境下的最佳使用效率；一般來(lái)說(shuō)，在電路設(shè)計(jì)時(shí)就需要針對(duì) 不同的使用狀態(tài)選擇適當(dāng)?shù)墓β书_(kāi)關(guān)單元，無(wú)法在出廠后改變。
[0027] 如圖1所示，在本實(shí)施例中，利用多柵極功率開(kāi)關(guān)模塊120實(shí)現(xiàn)根據(jù)操作負(fù)載量的 負(fù)載高低而動(dòng)態(tài)調(diào)整的功率開(kāi)關(guān)。
[0028] 其中，監(jiān)控模塊140用以監(jiān)控電子裝置的操作負(fù)載量；驅(qū)動(dòng)控制電路160與監(jiān)控 模塊140連接，驅(qū)動(dòng)控制電路160根據(jù)操作負(fù)載量的負(fù)載高低，選擇性的將多柵極功率開(kāi) 關(guān)模塊120中的多個(gè)柵極控制端(如HG1，HG2, HG3以及LG1，LG2, LG3)設(shè)定為全部可操作 (enable)或是部分禁用（disable)，并且，通過(guò)控制未禁用的柵極控制端來(lái)控制多柵極功率 開(kāi)關(guān)模塊120。
[0029] 如此，可通過(guò)調(diào)整上述多個(gè)柵極控制端中禁用數(shù)目的多少來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)整多柵極功率 開(kāi)關(guān)模塊120,以配合不同的操作負(fù)載量(如高負(fù)載/中負(fù)載/低負(fù)載）；在本實(shí)施例中，驅(qū) 動(dòng)控制電路160得以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)整多柵極功率開(kāi)關(guān)模塊120的導(dǎo)通阻抗（R DS_)與柵極電 容值（Qg)。
[0030] 舉例來(lái)說(shuō)，監(jiān)控模塊140可包含顯示模式監(jiān)測(cè)單元142與節(jié)能模式監(jiān)測(cè)單元144， 顯示模式監(jiān)測(cè)單元142用以監(jiān)測(cè)電子裝置的顯示模式為三維模式或二維模式；節(jié)能模式監(jiān) 測(cè)單元144用以監(jiān)測(cè)電子裝置是否切換至節(jié)能模式（Low Power Mode, LPM)
[0031] 在此實(shí)施例中，假設(shè)顯示模式監(jiān)測(cè)單元142監(jiān)測(cè)出顯示模式為三維模式（即高負(fù) 載模式)，監(jiān)控模塊140可判斷目前處于較高的操作負(fù)載量，此時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制電路160將上開(kāi) 關(guān)管部分120H中的柵極控制端HG1，HG2, HG3都設(shè)定為處于可操作（enable)狀態(tài)下，多柵 極功率開(kāi)關(guān)模塊120可通過(guò)上開(kāi)關(guān)管部分120H中全部的功率開(kāi)關(guān)單元HM1，HM2, HM3進(jìn)行 操作，此時(shí)，全部功率開(kāi)關(guān)單元HM1，HM2, HM3為并聯(lián)且同時(shí)工作，三者等效形成一個(gè)具有較 寬通道路徑的大面積功率開(kāi)關(guān)，因此，并聯(lián)且同時(shí)工作的功率開(kāi)關(guān)單元HM1，HM2, HM3可具 有最低的導(dǎo)通阻抗（RDS(_)，在高負(fù)載時(shí)具有最佳的使用效率。
[0032] 相對(duì)應(yīng)地，下開(kāi)關(guān)管部分120L與上開(kāi)關(guān)管部分120H在操作邏輯上大致為互斥性 的，當(dāng)上開(kāi)關(guān)管部分120H的功率開(kāi)關(guān)單元HM1，HM2, HM3導(dǎo)通（turn on)時(shí)，相對(duì)應(yīng)的下開(kāi) 關(guān)管部分120L的功率開(kāi)關(guān)單元LM1，LM2, LM3相應(yīng)關(guān)閉（turn off )，反之亦然。
[0033] 假設(shè)當(dāng)電子裝置將顯示模式由三維模式轉(zhuǎn)換為二維模式，例如電子裝置的處理模 塊或顯示界面（圖中未示出）傳送三維/二維切換信號(hào)S3D/2D至顯示模式監(jiān)測(cè)單元142,此 時(shí)，顯示模式監(jiān)測(cè)單元142監(jiān)測(cè)模式為二維模式；監(jiān)控模塊140可判斷目前處于中負(fù)載模式 操作負(fù)載量；驅(qū)動(dòng)控制電路160將柵極控制端HG3與LG3設(shè)定處于禁用（disable)狀態(tài)，其 余未禁用的柵極控制端HG1，HG2與LG1，LG2則仍設(shè)定處于可操作（enable)狀態(tài)下；多柵極 功率開(kāi)關(guān)模塊120可通過(guò)部分的功率開(kāi)關(guān)單元HM1，HM2與LM1，LM2進(jìn)行操作。
[0034] 假設(shè)當(dāng)電子裝置的處理模塊或電源管理器（圖中未示出）發(fā)出節(jié)能模式（LPM)的觸 發(fā)信號(hào)S M，此時(shí)，節(jié)能模式監(jiān)測(cè)單元144監(jiān)測(cè)到電子裝置已切換至節(jié)能模式；監(jiān)控模塊140 可判斷目前處于低負(fù)載模式操作負(fù)載量；驅(qū)動(dòng)控制電路160將柵極控制端HG2，HG3與LG2， LG3禁用（disable)，僅保留未禁用的柵極控制端HG1與LG1設(shè)定處于可操作（enable)下， 多柵極功率開(kāi)關(guān)模塊120可通過(guò)部分的功率開(kāi)關(guān)單元HM1與LM1進(jìn)行操作。
[0035] 由于部分的功率開(kāi)關(guān)單元已禁用，僅由多柵極功率開(kāi)關(guān)模塊120中部分未禁用的 功率開(kāi)關(guān)單元進(jìn)行開(kāi)關(guān)操作，等效形成相對(duì)較小面積的功率開(kāi)關(guān)單元，從而具有較低的柵 極電容值（Qg)，同時(shí)帶來(lái)了較低的驅(qū)動(dòng)損耗。
[0036] 由上述實(shí)施例可知，驅(qū)動(dòng)控制電路160以配合不同的操作負(fù)載量(如高負(fù)載/中負(fù) 載/低負(fù)載等）形成三種不同的設(shè)定。
[0037] 此外，監(jiān)控單元140判斷高負(fù)載/中負(fù)載/低負(fù)載的方式并不以三維模式/二維模 式/節(jié)能模式為限；監(jiān)控單元140還可包含負(fù)載電流監(jiān)測(cè)單元146,負(fù)載電流監(jiān)測(cè)單元146 用以監(jiān)測(cè)電子裝置上的負(fù)載電流Lad大小，監(jiān)控模塊140可將三維模式/二維模式/節(jié)能 模式結(jié)合負(fù)載電流監(jiān)測(cè)單元146監(jiān)測(cè)到的負(fù)載電流I^ d大小，對(duì)操作負(fù)載量形成更多樣化 的判斷結(jié)果。
[0038] 在上述實(shí)施例中，其中多柵極功率開(kāi)關(guān)模塊120的上開(kāi)關(guān)部分120H與下開(kāi)關(guān)部分 120L各自包含三個(gè)功率單元，但本發(fā)明不以此為限。
[0039] 舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)顯示模式為三維模式時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制電路160禁用K個(gè)柵極控制端中的 X個(gè)柵極控制端；當(dāng)顯示模式為二維模式時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制電路160禁用K個(gè)柵極控制端中的Y 個(gè)柵極控制端；電子裝置已切換至節(jié)能模式時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制電路160禁用K個(gè)柵極控制端中的 Z個(gè)柵極控制端，其中0彡X彡Y彡Z彡（K-1)，X，Y，Z分別為正整數(shù)。
[0040] 需補(bǔ)充說(shuō)明的是，上述實(shí)施例中多柵極功率開(kāi)關(guān)模塊120可依據(jù)不同的設(shè)定條 件，通過(guò)禁用的柵極控制端數(shù)目，來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)整多柵極功率開(kāi)關(guān)模塊120中導(dǎo)通阻抗值或柵 極電容值等特性。
[0041] 在一些實(shí)施例中，多柵極功率開(kāi)關(guān)模塊120的功率開(kāi)關(guān)單元HM1，HM2，HM3與LM1， LM2, LM3可進(jìn)一步具有不同的導(dǎo)通阻抗值或不同的柵極電容值，使上述動(dòng)態(tài)調(diào)整的調(diào)整范 圍更廣；舉例來(lái)說(shuō)，功率開(kāi)關(guān)單元HM1，HM2, HM3與LM1，LM2, LM3各自具有不同的通道寬度 或通道長(zhǎng)度等。
[0042] 例如，功率開(kāi)關(guān)單元HM1與LM1進(jìn)一步相比其他功率開(kāi)關(guān)單元（HM2，HM3，LM2，LM3) 具備較低的導(dǎo)通阻抗值或較高的柵極電容值，而功率開(kāi)關(guān)單元HM3與LM3進(jìn)一步相比其他 功率開(kāi)關(guān)單元（HM1，HM2, LM1，LM2)具備較高的導(dǎo)通阻抗或較低的柵極電容值，但本發(fā)明并 不以此為限。
[0043] 除了上述禁用部分的柵極控制端來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)整多柵極功率開(kāi)關(guān)模塊120的方式，在 一實(shí)施例中，根據(jù)操作負(fù)載量的不同，驅(qū)動(dòng)控制電路160還可進(jìn)一步依據(jù)不同的多個(gè)開(kāi)關(guān) 切換頻率操作多柵極功率開(kāi)關(guān)模塊120 ;請(qǐng)一并參考圖3,其所示為驅(qū)動(dòng)控制電路160依據(jù) 不同的開(kāi)關(guān)切換頻率(如Fswl?Fsw4)操作多柵極開(kāi)關(guān)模塊120的信號(hào)時(shí)序示意圖。
[0044] 如圖3所示，當(dāng)顯示模塊為三維模式、未切換至節(jié)能模式、且負(fù)載電流監(jiān)測(cè)單元 146監(jiān)測(cè)到的負(fù)載電流大小為高負(fù)載電流時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制電路160可采用較高的第一開(kāi)關(guān)切 換頻率Fswl。
[0045] 另一方面，當(dāng)顯示模式為三維模式、未切換至節(jié)能模式、且負(fù)載電流監(jiān)測(cè)單元146 監(jiān)測(cè)到的負(fù)載電流大小為低負(fù)載電流時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制電路160可采用第二開(kāi)關(guān)切換頻率Fsw2 (第二開(kāi)關(guān)切換頻率Fsw2低于第一開(kāi)關(guān)切換頻率Fswl)，也就是說(shuō)，在相同的設(shè)定(此時(shí)為 未禁用任何開(kāi)關(guān)元件)的情況下，可調(diào)整不同的開(kāi)關(guān)切換頻率(如第一開(kāi)關(guān)切換頻率Fswl與 第二開(kāi)關(guān)切換頻率Fsw2)以對(duì)應(yīng)到不同的負(fù)載電流。
[0046] 此外，在不同模式下(例如當(dāng)顯示模式為二維模式以及當(dāng)電子裝置切換至節(jié)能模 式）也可分別采用不同的第三開(kāi)關(guān)切換頻率Fsw3與第四開(kāi)關(guān)切換頻率Fsw4。
[0047] 另一方面，顯示模式為二維模式時(shí)(禁用柵極控制端HG3與LG3)，圖中所示采用固 定的第三開(kāi)關(guān)切換頻率Fsw3來(lái)控制多柵極功率開(kāi)關(guān)模塊120 ;在一實(shí)施例中，顯示模式為 二維模式下的第三開(kāi)關(guān)切換頻率Fsw3也可動(dòng)態(tài)調(diào)整（圖中未示出），以對(duì)應(yīng)不同的負(fù)載；第 三開(kāi)關(guān)切換頻率Fsw3的調(diào)整方式可類(lèi)似前面所述在相同的設(shè)定(此時(shí)為禁用柵極控制端 HG3與LG3)下采用不同的第一開(kāi)關(guān)切換頻率Fswl與第二開(kāi)關(guān)切換頻率Fsw2,故在此不再 贅述。
[0048] 另一方面，電子裝置切換至節(jié)能模式時(shí)(禁用柵極控制端HG2, HG3, LG2, LG3)，圖 中所示為采用固定的第四開(kāi)關(guān)切換頻率Fsw4來(lái)控制多柵極功率開(kāi)關(guān)模塊120 ;在一實(shí)施 例中，電子裝置切換至節(jié)能模式下(在相同的設(shè)定，此時(shí)為禁用柵極控制端HG2，HG3與LG2， LG3)的第四開(kāi)關(guān)切換頻率Fsw4也可動(dòng)態(tài)調(diào)整（圖中未示出），以對(duì)應(yīng)不同的負(fù)載。
[0049] 需補(bǔ)充說(shuō)明的是，監(jiān)控模塊140與驅(qū)動(dòng)控制電路160可設(shè)置于脈寬調(diào)制模塊芯片 (pulse width modulation integrated circuit，PWMIC)與驅(qū)動(dòng)電路（driver 1C)中，與功 率開(kāi)關(guān)（即多柵極功率開(kāi)關(guān)模塊120)搭配使用；或是，監(jiān)控模塊140、驅(qū)動(dòng)控制電路160與 多柵極功率開(kāi)關(guān)模塊120可直接集成在單一的直流/直流轉(zhuǎn)換器（DC-DC converter)中。
[0050] 雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù) 領(lǐng)域中具有通常知識(shí)的人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的變動(dòng)與潤(rùn)飾， 因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書(shū)所界定者為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1. 一種電子裝置上的功率開(kāi)關(guān)及其驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，包含： 多柵極功率開(kāi)關(guān)模塊，該多柵極功率開(kāi)關(guān)模塊包含兩個(gè)以上功率開(kāi)關(guān)單元，上述這些 功率開(kāi)關(guān)單元彼此并聯(lián)且分別具有柵極控制端； 監(jiān)控模塊，其用以監(jiān)控上述電子裝置的操作負(fù)載量； 驅(qū)動(dòng)控制電路，其與上述監(jiān)控模塊及上述多柵極功率開(kāi)關(guān)模塊連接，用以將上述這些 柵極控制端選擇性地禁用，以形成多種設(shè)定，上述驅(qū)動(dòng)控制電路根據(jù)上述操作負(fù)載量選擇 其中一種設(shè)定，用以操作上述多柵極功率開(kāi)關(guān)模塊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述電子裝置上的功率開(kāi)關(guān)及其驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，當(dāng)所述驅(qū) 動(dòng)控制電路選擇其中一種設(shè)定時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)控制電路根據(jù)操作負(fù)載量的負(fù)載高低，依照不 同的第一開(kāi)關(guān)切換頻率與第二開(kāi)關(guān)切換頻率操作所述多柵極功率開(kāi)關(guān)模塊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述電子裝置上的功率開(kāi)關(guān)及其驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，當(dāng)所述驅(qū) 動(dòng)控制電路采用不同的設(shè)定時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)控制電路依照不同的第一開(kāi)關(guān)切換頻率與第二開(kāi) 關(guān)切換頻率操作上述多柵極功率開(kāi)關(guān)模塊。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述電子裝置上的功率開(kāi)關(guān)及其驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述這些 功率開(kāi)關(guān)單元具有不同的導(dǎo)通阻抗值或不同的柵極電容值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述電子裝置上的功率開(kāi)關(guān)及其驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述多柵 極功率開(kāi)關(guān)模塊包含上開(kāi)關(guān)管部分以及下開(kāi)關(guān)管部分，該上開(kāi)關(guān)管部分與下開(kāi)關(guān)管部分各 自包含K個(gè)功率開(kāi)關(guān)單元并具有K個(gè)柵極控制端，所述驅(qū)動(dòng)控制電路根據(jù)所述操作負(fù)載量 的負(fù)載高低，選擇性地禁用K個(gè)柵極控制端中的D個(gè)柵極控制端，其中0 < D < (K-1)，其中 K為2以上的正整數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述電子裝置上的功率開(kāi)關(guān)及其驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述監(jiān)控 模塊包含：顯示模式監(jiān)測(cè)單元，用以監(jiān)測(cè)所述電子裝置的顯示模式為三維模式或二維模式。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子裝置上的功率開(kāi)關(guān)及其驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述監(jiān) 控模塊包含：節(jié)能模式監(jiān)測(cè)單元，用以監(jiān)測(cè)所述電子裝置是否切換至節(jié)能模式。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述電子裝置上的功率開(kāi)關(guān)及其驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，當(dāng)所述顯 示模式為三維模式時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)控制電路禁用K個(gè)柵極控制端中的X個(gè)柵極控制端； 當(dāng)所述顯示模式為二維模式時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)控制電路禁用K個(gè)柵極控制端中的Y個(gè)柵極 控制端；以及 當(dāng)所述電子裝置已切換至所述節(jié)能模式時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)控制電路禁用K個(gè)柵極控制端中 的Z個(gè)柵極控制端，其中0彡X彡Y彡Z彡（K-1)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述電子裝置上的功率開(kāi)關(guān)及其驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述監(jiān)控 模塊還包括： 負(fù)載流量監(jiān)測(cè)單元，其用以監(jiān)測(cè)所述電子裝置上的負(fù)載電流大小，所述驅(qū)動(dòng)控制電路 根據(jù)上述負(fù)載電流大小進(jìn)一步依照不同的第一開(kāi)關(guān)切換頻率與第二開(kāi)關(guān)切換頻率操作所 述多柵極功率開(kāi)關(guān)模塊。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述電子裝置上的功率開(kāi)關(guān)及其驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，每個(gè)所述 功率開(kāi)關(guān)單元具有漏極端、源極端以及所述這些柵極控制端中的一個(gè)，所述功率開(kāi)關(guān)單元 的所述這些漏極端彼此連接，且所述這些功率開(kāi)關(guān)單元的所述這些源極端彼此連接。
【文檔編號(hào)】H02M1/088GK104218778SQ201310209352
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2013年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月30日
【發(fā)明者】周曉峰, 梁清吉 申請(qǐng)人:華碩電腦股份有限公司