專利名稱：全橋式軟切換轉(zhuǎn)換器及其驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開(kāi)了一種全橋式軟切換(soft switching)轉(zhuǎn)換器及其驅(qū)動(dòng)方法，特別是涉及一種使用零電壓切換技術(shù)并且使循環(huán)電流導(dǎo)通于兩n通道金氧半場(chǎng)效晶體管所形成的回路的全橋式軟切換轉(zhuǎn)換器及其驅(qū)動(dòng)方法，以驅(qū)動(dòng)諸如冷陰極燈管或信號(hào)輸出裝置等負(fù)載。
背景技術(shù)：
為了滿足電子產(chǎn)品在高頻操作時(shí)能夠兼顧低切換損失與高效率的需求，軟切換技術(shù)已經(jīng)成為功率控制芯片產(chǎn)業(yè)的主流技術(shù)。
公知的全橋式軟切換轉(zhuǎn)換器如圖1所示。該全橋式軟切換轉(zhuǎn)換器包括四個(gè)n通道金氧半場(chǎng)效晶體管QAN、QBN、QCN、QDN、以及一變壓器TX。其中，晶體管QAN、QCN分別連接到一輸入電壓源Vin；晶體管QAN、QBN之間的節(jié)點(diǎn)VAB以及晶體管QCN、QDN之間的節(jié)點(diǎn)VCD連接到變壓器TX的一次側(cè)，而變壓器TX的二次側(cè)耦接到負(fù)載L。該負(fù)載L同時(shí)連接到一第一二極管D1的負(fù)端以及一第二二極管D2的正端。該第一二極管D1的正端接地。該第二二極管D2的負(fù)端則通過(guò)一反饋電阻RS接地。
圖2提供了另一種全橋式軟切換轉(zhuǎn)換器，其除了QAP、QCP與采用p通道金氧半場(chǎng)效晶體管(p-channel MOSFET)之外，其余部分與圖一相同。
圖2也顯示了用以驅(qū)動(dòng)晶體管QAP、QBN、QCP、QDN的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)。在圖2中，第一柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive_A與第二柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive_B為同相位且其工作周期(duty cycle)均大約為50％。為了確保零電壓切換，第二柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive_B的工作周期略小于該第一柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期，使得該兩柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)之間存在有一段導(dǎo)通死寂時(shí)間(turn-on dead time)。另外，第三柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive_C與該第四柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive_D為同相位且其工作周期均大約為50％。為了確保零電壓切換，第四柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive_D的工作周期略小于該第三柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive_C的工作周期，使得該兩柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)之間存在有一段導(dǎo)通死寂時(shí)間。
圖2的電路會(huì)使得零電壓的循環(huán)電流產(chǎn)生在晶體管QAP、QCP之間以及晶體管QBN、QDN之間。然而，p信道晶體管比n信道晶體管的導(dǎo)通特性差，包括遷移率(mobility)、導(dǎo)通電阻與反應(yīng)時(shí)間，影響到功率損耗與操作速度。
因此，需要一種全橋式軟切換轉(zhuǎn)換器及其驅(qū)動(dòng)方法，以驅(qū)動(dòng)如冷陰極燈管或信號(hào)輸出裝置等負(fù)載，并兼顧低切換損失與高效率的需求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種全橋式軟切換轉(zhuǎn)換器及其驅(qū)動(dòng)方法，其使用零電壓切換技術(shù)并且使循環(huán)電流導(dǎo)通于兩n通道金氧半場(chǎng)效晶體管所形成的回路，以兼顧低切換損失與高效率的需求。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開(kāi)了一種全橋式軟切換轉(zhuǎn)換器，包括一全橋式電路組態(tài)，包括一第一p通道金氧半場(chǎng)效晶體管，具有一第一柵極、一第一漏極與一第一源極，其中該第一柵極接收一第一柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該第一源極連接到一輸入電壓源；一第一n通道金氧半場(chǎng)效晶體管，具有一第二柵極、一第二漏極與一第二源極，其中該第二柵極接收一第二柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該第二漏極連接到該第一漏極，該第二源極接地；一第二p通道金氧半場(chǎng)效晶體管，具有一第三柵極、一第三漏極與一第三源極，其中該第三柵極接收一第三柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該第三源極連接到該輸入電壓源；一第二n通道金氧半場(chǎng)效晶體管，具有一第四柵極、一第四漏極與一第四源極，其中該第四柵極接收一第四柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該第四漏極連接到該第三漏極，該第四源極接地；其中，該第一柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)與該第二柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)為同相位而且該第二柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期大于50％且略小于該第一柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期，以確保零電壓切換；以及該第三柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)與該第四柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)為同相位而且該第四柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期大于50％且略小于該第三柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期，以確保零電壓切換。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還公開(kāi)一種全橋式軟切換驅(qū)動(dòng)方法，包括以下步驟提供一第一柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)至一第一p通道金氧半場(chǎng)效晶體管的一第一柵極；提供一第二柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)至一第一n通道金氧半場(chǎng)效晶體管的一第二柵極；提供一第三柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)至一第二p通道金氧半場(chǎng)效晶體管的一第三柵極；以及提供一第四柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)至一第二n通道金氧半場(chǎng)效晶體管的一第四柵極；其中，該第一柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)與該第二柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)實(shí)質(zhì)為同相位而且該第二柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期大于50％且略小于該第一柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期，以確保零電壓切換；以及該第三柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)與該第四柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)實(shí)質(zhì)為同相位而且該第四柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期大于50％且略小于該第三柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期，以確保零電壓切換下面配合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的特征作詳細(xì)說(shuō)明，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
圖1為一公知全橋式軟切換轉(zhuǎn)換器示意圖；圖2為另一公知全橋式軟切換轉(zhuǎn)換器及其驅(qū)動(dòng)信號(hào)示意圖；圖3為本發(fā)明的一具體實(shí)施例的全橋式軟切換轉(zhuǎn)換器及其驅(qū)動(dòng)信號(hào)示意圖；以及圖4為本發(fā)明另一具體實(shí)施例的全橋式軟切換轉(zhuǎn)換器示意圖。
其中，附圖標(biāo)記Vin輸入電壓源QANn通道金氧半場(chǎng)效晶體管QAPp通道金氧半場(chǎng)效晶體管QBNn通道金氧半場(chǎng)效晶體管QCNn通道金氧半場(chǎng)效晶體管
QCPp通道金氧半場(chǎng)效晶體管QDNn通道金氧半場(chǎng)效晶體管VAB、VCD節(jié)點(diǎn)TX變壓器L 負(fù)載R5反饋電阻D1、D2二極管F 濾波電路S 喇叭具體實(shí)施方式
請(qǐng)參考圖3，為本發(fā)明的一具體實(shí)施例的全橋式軟切換轉(zhuǎn)換器及其驅(qū)動(dòng)信號(hào)示意圖。該全橋式軟切換轉(zhuǎn)換器主要包括一全橋式電路組態(tài)。其中該全橋式電路組態(tài)包括一第一p通道金氧半場(chǎng)效晶體管QAP，其具有一第一柵極、一第一漏極與一第一源極，其中該第一柵極接收一第一柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive_A，該第一源極連接到一輸入電壓源Vin；一第一n通道金氧半場(chǎng)效晶體管QBN，具有一第二柵極、一第二漏極與一第二二源極，其中該第二柵極接收一第二柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive_B，該第二漏極連接到該第一漏極，該第二源極接地；一第二p通道金氧半場(chǎng)效晶體管QCP，具有一第三柵極、一第三漏極與一第三源極，其中該第三柵極接收一第三柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive_C，該第三源極連接到該輸入電壓源；一第二n通道金氧半場(chǎng)效晶體管QDN，具有一第四柵極、一第四漏極與一第四源極，其中該第四柵極接收一第四柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive_D，該第四漏極連接至該第二漏極，該第四源極接地。
本發(fā)明具體實(shí)施例的全橋式軟切換轉(zhuǎn)換器還包括一變壓器TX。該變壓器TX具有一一次側(cè)以及一二次側(cè)，其中該一次側(cè)耦接到該第一漏極與該第二漏極之間的一第一節(jié)點(diǎn)VAB以及該第三漏極與該第四漏極之間的一第二節(jié)點(diǎn)VCD，該二次側(cè)耦接到至少一負(fù)載L。
第一柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive_A與第二柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive_B為同相位，第二柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive_B的工作周期大于50％且略小于第一柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive_A的工作周期，以確保零電壓切換。第三柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive_C與第四柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive_D為同相位，第四柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive_D的工作周期大于50％且略小于第三柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive_C的工作周期，以確保零電壓切換。
詳細(xì)的說(shuō)，當(dāng)?shù)谝粬艠O驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive_A與第二柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive_B均為低電位時(shí)，晶體管QAP導(dǎo)通而晶體管QBN截止；反之，當(dāng)?shù)谝粬艠O驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive_A與第二柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive_B均為高電位時(shí)，晶體管QAP截止而晶體管QBN導(dǎo)通。同理，當(dāng)?shù)谌龞艠O驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive_C與第四柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive_D均為低電位時(shí)，晶體管QCP導(dǎo)通而晶體管QDN截止；反之，當(dāng)?shù)谌龞艠O驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive_C與第四柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive_D均為高電位時(shí)，晶體管QCP截止而晶體管QDN導(dǎo)通。在變壓器TX一次側(cè)得到導(dǎo)通于n通道晶體管QBN與QDN所形成回路的零電壓時(shí)的循環(huán)電流，且晶體管QAP、QBN、QCP、QDN可降低輸入電壓源Vin的直流電壓需求。
較佳的，該負(fù)載L可連接到一反饋電阻Rs，以輸出一反饋電流。圖4為本發(fā)明另一具體實(shí)施例的全橋式軟切換轉(zhuǎn)換器示意圖。在圖4中，該全橋式軟切換轉(zhuǎn)換器主要包括一全橋式電路組態(tài)，其通過(guò)一濾波電路F而耦接到一信號(hào)輸出裝置，如喇叭S。
一般來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的全橋式軟切換轉(zhuǎn)換器以及其驅(qū)動(dòng)方法可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)顯示器產(chǎn)業(yè)中常用的背光光源——冷陰極燈管或是喇叭等信號(hào)輸出裝置，但并不受限于此。
在本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例中，第一柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive_A與第二柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive_B為同相位而且該第二柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive_B的工作周期大約為75％且略小于第一柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive_A的工作周期，使得在兩柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)之間存在有一段導(dǎo)通死寂時(shí)間，以確保零電壓切換。同理，第三柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive_C與第四柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive_D為同相位而且該第四柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive_D的工作周期大約為75％且略小于第三柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive_C的工作周期，使得在兩柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)之間存在有一段導(dǎo)通死寂時(shí)間，以確保零電壓切換。
此外，在本較佳具體實(shí)施例中，第一柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive_A與該第三柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive_C的相位差為半個(gè)周期。
綜上所述，本發(fā)明公開(kāi)了一種全橋式軟切換轉(zhuǎn)換器及其驅(qū)動(dòng)方法，使用零電壓切換技術(shù)并且使循環(huán)電流導(dǎo)通于兩n通道金氧半場(chǎng)效晶體管所形成的回路，可以巧妙利用電子遷移率較大的優(yōu)點(diǎn)，例如純硅在溫度300K的環(huán)境中，電子遷移率μn為1500cm2/V-sec，而空穴的遷移率μp僅為475cm2/V-sec；因此本發(fā)明大幅降低晶體管的導(dǎo)通電阻、并且提升晶體管的操作速度，來(lái)作為諸冷陰極燈管或信號(hào)輸出裝置等負(fù)載的驅(qū)動(dòng)電路，兼顧了低切換損失與高效率的需求。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種全橋式軟切換轉(zhuǎn)換器，其特征在于，包括一全橋式電路組態(tài)，包括一第一p通道金氧半場(chǎng)效晶體管，具有一第一柵極、一第一漏極與一第一源極，其中該第一柵極接收一第一柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該第一源極連接到一輸入電壓源；一第一n通道金氧半場(chǎng)效晶體管，具有一第二柵極、一第二漏極與一第二源極，其中該第二柵極接收一第二柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該第二漏極連接到該第一漏極，該第二源極接地；一第二p通道金氧半場(chǎng)效晶體管，具有一第三柵極、一第三漏極與一第三源極，其中該第三柵極接收一第三柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該第三源極連接到該輸入電壓源；一第二n通道金氧半場(chǎng)效晶體管，具有一第四柵極、一第四漏極與一第四源極，其中該第四柵極接收一第四柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該第四漏極連接到該第三漏極，該第四源極接地；其中，該第一柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)與該第二柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)實(shí)質(zhì)為同相位而且該第二柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期大于50％且略小于該第一柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期，以確保零電壓切換；該第三柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)與該第四柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)實(shí)質(zhì)為同相位而且該第四柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期大于50％且略小于該第三柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期，以確保零電壓切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全橋式軟切換轉(zhuǎn)換器，其特征在于，還包括一變壓器，具有一一次側(cè)以及一二次側(cè)，其中該一次側(cè)耦接到該第一漏極與該第二漏極之間的一第一節(jié)點(diǎn)以及該第三漏極與該第四漏極之間的一第二節(jié)點(diǎn)，該二次側(cè)耦接一負(fù)載。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全橋式軟切換轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該負(fù)載系連接至一反饋電阻，以輸出一反饋電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全橋式軟切換轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該負(fù)載為一冷陰極燈管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全橋式軟切換轉(zhuǎn)換器，其特征在于，還包括一濾波電路，具有一輸入側(cè)以及一輸出側(cè)，其中該輸入側(cè)耦接到該第一漏極與該第二漏極之間的一第一節(jié)點(diǎn)以及該第三漏極與該第四漏極之間的一第二節(jié)點(diǎn)，該輸出側(cè)耦接一信號(hào)輸出裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的全橋式軟切換轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該信號(hào)輸出裝置為一喇叭。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全橋式軟切換轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該第一柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)與該第二柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)實(shí)質(zhì)為同相位而且該第二柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期大約為75％且略小于該第一柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期，以確保零電壓切換。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全橋式軟切換轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該第三柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)與該第四柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)實(shí)質(zhì)為同相位而且該第四柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期大約為75％且略小于該第三柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期，以確保零電壓切換。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全橋式軟切換轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該第一柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)與該第三柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相位差為半個(gè)周期。
10.一種全橋式軟切換驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，包括以下步驟提供一第一柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)至一第一p通道金氧半場(chǎng)效晶體管的一第一柵極；提供一第二柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)至一第一n通道金氧半場(chǎng)效晶體管的一第二柵極；提供一第三柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)至一第二p通道金氧半場(chǎng)效晶體管的一第三柵極；以及提供一第四柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)至一第二n通道金氧半場(chǎng)效晶體管的一第四柵極；其中，該第一柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)與該第二柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)實(shí)質(zhì)為同相位而且該第二柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期大于50％且略小于該第一柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期，以確保零電壓切換；該第三柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)與該第四柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)實(shí)質(zhì)為同相位而且該第四柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期大于50％且略小于該第三柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期，以確保零電壓切換。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的全橋式軟切換驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，還包括以下步驟提供一具有一一次側(cè)以及一二次側(cè)的變壓器，該一次側(cè)耦接于該第一p通道金氧半場(chǎng)效晶體管與該第一n通道金氧半場(chǎng)效晶體管之間的一第一節(jié)點(diǎn)以及該第二p通道金氧半場(chǎng)效晶體管與該第二n通道金氧半場(chǎng)效晶體管之間的一第二節(jié)點(diǎn)，而該二次側(cè)耦接于一負(fù)載。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的全橋式軟切換驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，該負(fù)載連接一反饋電阻，以輸出一反饋電流。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的全橋式軟切換驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，該負(fù)載為一冷陰極燈管。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的全橋式軟切換驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，還包括以下步驟提供一具有一輸入側(cè)以及一輸出側(cè)的濾波電路，該輸入側(cè)分別耦接于該第一p通道金氧半場(chǎng)效晶體管與該第一n通道金氧半場(chǎng)效晶體管之間的一第一節(jié)點(diǎn)以及該第二p通道金氧半場(chǎng)效晶體管與該第二n通道金氧半場(chǎng)效晶體管之間的一第二節(jié)點(diǎn)，該輸出側(cè)耦接于一信號(hào)輸出裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的全橋式軟切換驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，該信號(hào)輸出裝置為一喇叭。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的全橋式軟切換驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，該第一柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)與該第二柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)為同相位而且該第二柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期大約為75％且略小于該第一柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期，以確保零電壓切換。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的全橋式軟切換驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，該第三柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)與該第四柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)為同相位而且該第四柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期大約為75％且略小于該第三柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期，以確保零電壓切換。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的全橋式軟切換驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，該第一柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)與該第三柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相位差為半個(gè)周期。
19.一種冷陰極燈管的全橋式軟驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，包括一全橋式電路組態(tài)，包括一第一p通道金氧半場(chǎng)效晶體管，具有一第一柵極、一第一漏極與一第一源極，其中該第一柵極接收一第一柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該第一源極連接到一輸入電壓源；一第一n通道金氧半場(chǎng)效晶體管，具有一第二柵極、一第二漏極與一第二源極，其中該第二柵極接收一第二柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該第二漏極連接到該第一漏極，該第二源極接地；一第二p通道金氧半場(chǎng)效晶體管，具有一第三柵極、一第三漏極與一第三源極，其中該第三柵極接收一第三柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該第三源極連接到該輸入電壓源；一第二n通道金氧半場(chǎng)效晶體管，具有一第四柵極、一第四漏極與一第四源極，其中該第四柵極接收一第四柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該第四漏極連接到該第三漏極，該第四源極接地；以及一變壓器，具有一一次側(cè)以及一二次側(cè)，其中該一次側(cè)耦接于該第一漏極與該第二漏極之間的一第一節(jié)點(diǎn)以及該第三漏極與該第四漏極之間的一第二節(jié)點(diǎn)，該二次側(cè)耦接于該冷陰極燈管；其中，該第一柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)與該第二柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)為同相位而且該第二柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期大于50％且略小于該第一柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期，以確保零電壓切換；該第三柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)與該第四柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)為同相位而且該第四柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期大于50％且略小于該第三柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期，以確保零電壓切換。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的全橋式軟驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，該冷陰極燈管連接到一反饋電阻，以輸出一反饋電流。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的全橋式軟驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，該第一柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)與該第二柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)為同相位而且該第二柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期大約為75％且略小于該第一柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期，以確保零電壓切換。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的全橋式軟驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，該第三柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)與該第四柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)為同相位而且該第四柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期大約為75％且略小于該第三柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期，以確保零電壓切換。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的全橋式軟驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，該第一柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)與該第三柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相位差為半個(gè)周期。
24.一種信號(hào)輸出裝置的全橋式軟驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，包括一全橋式電路組態(tài)，包括一第一p通道金氧半場(chǎng)效晶體管，具有一第一柵極、一第一漏極與一第一源極，其中該第一柵極接收一第一柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該第一源極連接到一輸入電壓源；一第一n通道金氧半場(chǎng)效晶體管，具有一第二柵極、一第二漏極與一第二源極，其中該第二柵極接收一第二柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該第二漏極連接到該第一漏極，該第二源極接地；一第二p通道金氧半場(chǎng)效晶體管，具有一第三柵極、一第三漏極與一第三源極，其中該第三柵極接收一第三柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該第三源極連接到該輸入電壓源；一第二n通道金氧半場(chǎng)效晶體管，具有一第四柵極、一第四漏極與一第四源極，其中該第四柵極接收一第四柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該第四漏極連接到該第三漏極，該第四源極接地；以及一濾波電路，具有一輸入側(cè)以及一輸出側(cè)，其中該輸入側(cè)耦接于該第一漏極與該第二漏極之間的一第一節(jié)點(diǎn)以及該第三漏極與該第四漏極之間的一第二節(jié)點(diǎn)，該輸出側(cè)耦接于該信號(hào)輸出裝置；其中，該第一柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)與該第二柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)為同相位而且該第二柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期大于50％且略小于該第一柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期，以確保零電壓切換；該第三柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)與該第四柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)為同相位而且該第四柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期大于50％且略小于該第三柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期，以確保零電壓切換。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的全橋式軟驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，該信號(hào)輸出裝置為一喇叭。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的全橋式軟驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，該第一柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)與該第二柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)為同相位而且該第二柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期大約為75％且略小于該第一柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期，以確保零電壓切換。
27.根據(jù)權(quán)利要求24所述的全橋式軟驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，該第三柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)與該第四柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)為同相位而且該第四柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期大約為75％且略小于該第三柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期，以確保零電壓切換。
28.根據(jù)權(quán)利要求24所述的全橋式軟驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，該第一柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)與該第三柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相位差為半個(gè)周期。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種全橋式軟切換轉(zhuǎn)換器及其驅(qū)動(dòng)方法，使用零電壓切換(zero－voltage switching)技術(shù)并且使循環(huán)電流(circular current)導(dǎo)通于兩n通道金氧半場(chǎng)效晶體管(n－channel MOSFET)所形成的回路，以驅(qū)動(dòng)如冷陰極燈管(cold cathode fluorescent lamp，CCFL)或信號(hào)輸出裝置等負(fù)載，并兼顧低切換損失與高效率的需求。
文檔編號(hào)H02M7/5387GK1866718SQ200510112578
公開(kāi)日2006年11月22日 申請(qǐng)日期2005年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月19日
發(fā)明者林宋宜 申請(qǐng)人:晨星半導(dǎo)體股份有限公司