功率轉(zhuǎn)換器的具有充電泵浦電路的晶體管閘極驅(qū)動器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種功率轉(zhuǎn)換器的具有充電泵浦電路的晶體管閘極驅(qū)動器，其中功率轉(zhuǎn)換器的控制器包含一晶體管閘極驅(qū)動器。晶體管閘極驅(qū)動器產(chǎn)生一閘極驅(qū)動訊號，用以驅(qū)動功率晶體管，以使功率轉(zhuǎn)換器的變壓器切換，進而調(diào)整功率轉(zhuǎn)換器的輸出。晶體管閘極驅(qū)動器具有一充電泵浦電路，其用于提升閘極驅(qū)動訊號的電壓準(zhǔn)位。如此，閘極驅(qū)動訊號可以使功率晶體管完全導(dǎo)通。
【專利說明】功率轉(zhuǎn)換器的具有充電泵浦電路的晶體管閘極驅(qū)動器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明為有關(guān)于一種功率轉(zhuǎn)換器，尤其是關(guān)于功率轉(zhuǎn)換器的控制器的晶體管閘極驅(qū)動器，其特別在于具有充電泵浦電路。
【背景技術(shù)】
[0002]請參閱圖1具有定電流輸出的一次側(cè)調(diào)整功率轉(zhuǎn)換器的電路圖。功率轉(zhuǎn)換器(例如:電源充電器(power adaptor))經(jīng)常被要求能以定電流對電池充電。功率轉(zhuǎn)換器包含變壓器110，用來產(chǎn)生輸出(輸出電壓Vtj及輸出電流Itj)。變壓器110具有一次側(cè)繞組NP、二次側(cè)繞組Ns及輔助繞組Na。二次側(cè)繞組Ns經(jīng)由二極管140及電容器145產(chǎn)生輸出電壓V。及輸出電流Ιο。輸出電壓Vo及輸出電流1產(chǎn)生于功率轉(zhuǎn)換器的輸出端。一次側(cè)繞組Np的第一端耦接輸入電壓Vin，一次側(cè)繞組Np的第二端耦接功率晶體管120的汲極。
[0003]一控制器50產(chǎn)生一閘極驅(qū)動訊號SG，其耦接功率晶體管120的閘極，用來驅(qū)動功率晶體管120，以使變壓器110切換，同時調(diào)整功率轉(zhuǎn)換器的輸出電壓\及輸出電流V換句話說，當(dāng)功率晶體管120導(dǎo)通時,變壓器110即被激磁(magnetized)。
[0004]一電流感測裝置，例如電阻器125，其耦接于功率晶體管120的源極及接地端之間。電阻器125偵測變壓器110的切換電流It，以產(chǎn)生一電流感測訊號Vcs。電流感測訊號Vcs耦接控制器50，并關(guān)聯(lián)于切換電流Ιτ。
[0005]二極管140的陽極耦接二次側(cè)繞組Ns的第一端。電容器145耦接于二極管140的陰極及二次側(cè)繞組Ns的 第二端之間，電容器145更耦接功率轉(zhuǎn)換器的輸出端。
[0006]二極管130的陽極耦接輔助繞組Na的第一端。輔助繞組Na的第二端耦接于接地端。電容器135耦接于二極管130的陰極及接地端之間。當(dāng)功率晶體管120截止時，變壓器110的二次側(cè)繞組Ns會經(jīng)由二極管140及電容器145產(chǎn)生輸出電壓V。及輸出電流I。。此時，變壓器110的輔助繞組Na將經(jīng)由二極管130與電容器135產(chǎn)生電源電壓VDD。電源電壓Vdd用來供應(yīng)電能至控制器50。上述的二極管130與140用來作為整流器。
[0007]由于二次側(cè)繞組Ns、輔助繞組Na與一次側(cè)繞組Np成一比例，所以電流感測訊號Vcs及電源電壓Vdd分別相關(guān)聯(lián)于輸出電流1與輸出電壓V0。電源電壓Vdd相關(guān)聯(lián)于輸出電壓V?？捎孟旅娣匠淌?I)表示:
【權(quán)利要求】
1.一種用于一次側(cè)調(diào)整功率轉(zhuǎn)換器的控制器，其特征在于，其包含: 一切換電路，該切換電路依據(jù)一回授訊號產(chǎn)生一切換訊號，以調(diào)整該功率轉(zhuǎn)換器的一輸出； 一晶體管閘極驅(qū)動器，該晶體管閘極驅(qū)動器接收該切換訊號，以產(chǎn)生一閘極驅(qū)動訊號；該閘極驅(qū)動訊號用于驅(qū)動一功率晶體管，使該功率轉(zhuǎn)換器的一變壓器的一一次側(cè)繞組切換；該變壓器具有一輔助繞組，該輔助繞組提供一電源電壓，以供應(yīng)電能至該控制器 '及一電壓調(diào)整器，該電壓調(diào)整器接收一電源，以產(chǎn)生一調(diào)整電壓，該調(diào)整電壓供應(yīng)電能至該切換電路及該晶體管閘極驅(qū)動器； 其中，該晶體管閘極驅(qū)動器具有一充電泵浦電路，該充電泵浦電路耦接該電源電壓及該調(diào)整電壓，以拉升該閘極驅(qū)動訊號的電壓準(zhǔn)位。
2.如權(quán)利要求1所述的用于一次側(cè)調(diào)整功率轉(zhuǎn)換器的控制器，其特征在于，其中該閘極驅(qū)動訊號用于使該變壓器切換，以調(diào)整該功率轉(zhuǎn)換器的一輸出電流。
3.如權(quán)利要求1所述的用于一次側(cè)調(diào)整功率轉(zhuǎn)換器的控制器，其特征在于，其中該電源電壓依據(jù)該功率轉(zhuǎn)換器的一輸出電壓的下降而下降。
4.如權(quán)利要求1所述的用于一次側(cè)調(diào)整功率轉(zhuǎn)換器的控制器，其特征在于，其中該晶體管閘極驅(qū)動器包含: 一充電泵浦電容器；及 一電流源，該電流源在該切換訊號及該閘極驅(qū)動訊號禁能時，對該充電泵浦電容器充電； 其中，該電流源是由該調(diào)整電壓所供應(yīng)。
5.如權(quán)利要求1所述的用于一次側(cè)調(diào)整功率轉(zhuǎn)換器的控制器，其特征在于，其中該晶體管閘極驅(qū)動器包含: 一充電泵浦電容器，該充電泵浦電容器用來產(chǎn)生一閘極電壓； 一高壓側(cè)晶體管，該高壓側(cè)晶體管用來產(chǎn)生該閘極驅(qū)動訊號的一高準(zhǔn)位狀態(tài)；及一電流源，該電流源在該切換訊號及該閘極驅(qū)動訊號致能時與該充電泵浦電容器及該聞壓側(cè)晶體管的一閘極串聯(lián)I禹接； 其中，該閘極電壓耦接該高壓側(cè)晶體管的該閘極，以驅(qū)動該高壓側(cè)晶體管，該電流源是由該電源電壓所供應(yīng)。
6.如M權(quán)利要求1所述的用于一次側(cè)調(diào)整功率轉(zhuǎn)換器的控制器，其特征在于，其中該晶體管閘極驅(qū)動器包含: 一充電泵浦電容器； 一高壓側(cè)晶體管，該高壓側(cè)晶體管用來產(chǎn)生該閘極驅(qū)動訊號的一高準(zhǔn)位狀態(tài)；及一電壓箝位電路，該電壓箝位電路耦接該充電泵浦電容器及該高壓側(cè)晶體管的一閘極，以箝制該閘極驅(qū)動訊號的一最大電壓。
7.如權(quán)利要求1所述的用于一次側(cè)調(diào)整功率轉(zhuǎn)換器的控制器，其特征在于，其中該晶體管閘極驅(qū)動器包含: 一高壓側(cè)晶體管，該高壓側(cè)晶體管用來產(chǎn)生該閘極驅(qū)動訊號的一高準(zhǔn)位狀態(tài)；及 一電流源，該電流源用來拉升該高壓側(cè)晶體管的一閘極的一電壓準(zhǔn)位。
8.—種功率轉(zhuǎn)換器的控制器,其特征在于,其包含:一晶體管閘極驅(qū)動器，該晶體管閘極驅(qū)動器產(chǎn)生一閘極驅(qū)動訊號，該閘極驅(qū)動訊號驅(qū)動一功率晶體管，使該功率轉(zhuǎn)換器的一變壓器切換，以調(diào)整該功率轉(zhuǎn)換器的一輸出； 其中，該晶體管閘極驅(qū)動器具有一充電泵浦電路，用于拉升該閘極驅(qū)動訊號的一電壓準(zhǔn)位。
9.如權(quán)利要求8所述的功率轉(zhuǎn)換器的控制器，其特征在于，其中該晶體管閘極驅(qū)動器包含: 一高壓側(cè)晶體管，該高壓側(cè)晶體管用來產(chǎn)生該閘極驅(qū)動訊號的一高準(zhǔn)位狀態(tài)； 該充電泵浦電路包含: 一充電泵浦電容器； 一第一電流源，該第一電流源在該閘極驅(qū)動訊號禁能時，對該充電泵浦電容器充電；及 一第二電流源，該第二電流源與該充電泵浦電容器及該高壓側(cè)晶體管的一閘極串聯(lián)耦接，用以產(chǎn)生一閘極電壓； 其中，該閘極電壓耦接該高壓側(cè)晶體管的該閘極，以驅(qū)動該高壓側(cè)晶體管，該閘極電壓相關(guān)聯(lián)于該第二電流源及該充電泵浦電容器的一電壓。
10.如權(quán)利要求9所述的功率轉(zhuǎn)換器的控制器，其特征在于，其中該晶體管閘極驅(qū)動器包含: 一電壓箝位電路，該電壓箝位電路耦接該充電泵浦電容器及該高壓側(cè)晶體管的該閘極，以箝制該閘極驅(qū)動訊號的一最大電壓。
11.如權(quán)利要求8所述的功率轉(zhuǎn)換器的控制器，其特征在于，更包含: 一切換電路，該切換電路依據(jù)一回授訊號產(chǎn)生一切換訊號； 其中，該晶體管閘極驅(qū)動器依據(jù)該切換訊號產(chǎn)生該閘極驅(qū)動訊號。
【文檔編號】H02M1/08GK103683866SQ201310617008
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月26日
【發(fā)明者】楊大勇, 林金延, 陳榮升, 林立 申請人:崇貿(mào)科技股份有限公司, 快捷半導(dǎo)體(蘇州)有限公司