專利名稱：用于功率轉(zhuǎn)換器的具節(jié)能的晶體管閘極驅(qū)動電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種功率轉(zhuǎn)換器，特別是指一種晶體管閘極 驅(qū)動電路。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今功率轉(zhuǎn)換器設(shè)計已應(yīng)用于支持大于100安培的高輸出
電流，而在此功率準位下， 一關(guān)鍵性的挑戰(zhàn)是降低功率損耗，以 盡可能維持高系統(tǒng)效率。因此，功率轉(zhuǎn)換器提供一閘極驅(qū)動電壓， 其為用于控制輸出電流的功能。 一般而言，閘極驅(qū)動電壓應(yīng)用于 重載電流時為較高電壓范圍，且應(yīng)用于輕載電流時為較低電壓范 圍，這些電壓可在上述兩種負載狀態(tài)之下，而給予最佳閘極驅(qū)動
效率。閘極驅(qū)動電路的電路運作是揭露于Ahmad所提出的美國 專利編號第7,265,601號的"Adaptive gate drive voltage circuit"。 然而，Ahmad所揭露的閘極驅(qū)動電路需另外增設(shè)裝置，例如一 電流感測電阻，因而造成額外的功率消耗。于傳統(tǒng)電路設(shè)計中， 位于閘極與源極之間的電壓始終保持為一固定電壓，因此當輸出 電流在輕載時，切換損失是無法避免的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種功率轉(zhuǎn)換器的晶體管閘極驅(qū)動 電^^，其可在功率轉(zhuǎn)換器處在輕載時，限制驅(qū)動訊號的準位，以 降低功率消耗，而達節(jié)省能源的目的。
為了達到上述的目的，本發(fā)明是提供一種具節(jié)能的晶體管閘
6極驅(qū)動電路，其應(yīng)用于一功率轉(zhuǎn)換器，該晶體管閘極驅(qū)動電路包
含
一第一高壓側(cè)晶體管，具有一汲極與一源極，該汲極接收一 供應(yīng)電壓，該源極產(chǎn)生一驅(qū)動訊號，用于驅(qū)動該功率轉(zhuǎn)換器的一 晶體管的一閘極；
一第二高壓側(cè)晶體管，具有一源極與一汲極，該源極接收該
供應(yīng)電壓，該汲極產(chǎn)生該驅(qū)動訊號；
一低壓側(cè)晶體管，具有一汲極與一源極，該汲極產(chǎn)生該驅(qū)動 訊號，該源極耦接至一接地端；
一控制電路，依據(jù)一切換訊號控制該第一高壓側(cè)晶體管、該 第二高壓側(cè)晶體管與該低壓側(cè)晶體管的閘極；以及
一偵測電路，依據(jù)該功率轉(zhuǎn)換器的一負載狀態(tài)產(chǎn)生一禁能訊 號，以限制該驅(qū)動訊號， 一旦該功率轉(zhuǎn)換器的該負載狀態(tài)低于一 門坎訊號時，該禁能訊號在一輕載下禁能該第二高壓側(cè)晶體管， 以降低一切換損失。
本發(fā)明中，其中該控制電路更包含一電壓箝位組件，其耦接 該第 一 高壓側(cè)晶體管的該閘極，以箝位該驅(qū)動訊號的一最大輸出 電壓。
本發(fā)明中，其中該偵測電路更耦接該功率轉(zhuǎn)換器的一輸出 端，以接收一回授訊號而產(chǎn)生該禁能訊號，該回授訊號是關(guān)聯(lián)于 該功率轉(zhuǎn)換器的該負載狀態(tài)。
本發(fā)明中，其中該偵測電路更耦接該功率轉(zhuǎn)換器的 一輸入 端，以接收一輸入訊號，該門坎訊號是依據(jù)該輸入訊號的增加而 隨的減少。
本發(fā)明中，其中該偵測電路更包含一延遲電路，該功率轉(zhuǎn)換 器的該負載狀態(tài)低于該門坎訊號時，該延遲電路提供一延遲時間以產(chǎn)生該禁能訊號。
本發(fā)明中，其中該偵測電路更包含一輸入偵測器，其耦接至 該功率轉(zhuǎn)換器的 一輸入端，以接收一輸入訊號并產(chǎn)生該門坎訊
本發(fā)明中，其中該第 一 高壓側(cè)晶體管與該低壓側(cè)晶體管分別
為一N型晶體管，該第二高壓側(cè)晶體管為一P型晶體管。 本發(fā)明中，其中該切換訊號產(chǎn)生于一切換控制電路。 本發(fā)明還同時公開了 一種具節(jié)能的晶體管閘極驅(qū)動電路，其
應(yīng)用于一功率轉(zhuǎn)換器，該晶體管閘極驅(qū)動電路包含
一切換電路，產(chǎn)生一驅(qū)動訊號，用于驅(qū)動該功率轉(zhuǎn)換器的一
晶體管；
一控制電路，依據(jù)一切換訊號控制該切換電路；以及 一偵測電路，依據(jù)該功率轉(zhuǎn)換器的一負載狀態(tài)產(chǎn)生一禁能訊
號，以限制該驅(qū)動訊號，該功率轉(zhuǎn)換器的該負載狀態(tài)為一輕載時，
該禁能訊號限制該驅(qū)動訊號。
本發(fā)明中，其中該切換電路包含
一第 一高壓側(cè)晶體管，接收一供應(yīng)電壓并產(chǎn)生該驅(qū)動訊號， 以驅(qū)動該功率轉(zhuǎn)換器的該晶體管；
一第二高壓側(cè)晶體管，接收該供應(yīng)電壓并產(chǎn)生該驅(qū)動訊號；
以及
一低壓側(cè)晶體管，產(chǎn)生該驅(qū)動訊號并耦至一接地端。
本發(fā)明中，其中該禁能訊號在該輕載下禁能該第二高壓側(cè)晶 體管，以降低一切換損失。
本發(fā)明中，其中該控制電路更包含一電壓箝位組件，其耦接 該第一 高壓側(cè)晶體管，以箝位該驅(qū)動訊號的一最大輸出電壓。
本發(fā)明中，其中該第 一 高壓側(cè)晶體管與該低壓側(cè)晶體管分別為一N型晶體管，該第二高壓側(cè)晶體管為一P型晶體管。
本發(fā)明中，其中該偵測電路更包含一延遲電路，該功率轉(zhuǎn)換 器的該負載狀態(tài)為該輕載時，該延遲電路提供一延遲時間以產(chǎn)生 該禁能訊號。
本發(fā)明中，其中該偵測電路更耦接該功率轉(zhuǎn)換器的 一 輸出 端，以接收一回授訊號而產(chǎn)生該禁能訊號，該回授訊號是關(guān)聯(lián)于 該功率轉(zhuǎn)換器的該負載狀態(tài)。
本發(fā)明中，其中該功率轉(zhuǎn)換器的該負載狀態(tài)低于一門坎訊號 時，該負載狀態(tài)為該輕載。
本發(fā)明中，其中該偵測電路更耦接該功率轉(zhuǎn)換器的 一輸入 端，以接收一輸入訊號，該門坎訊號是依據(jù)該輸入訊號的增加而 隨的減少。
本發(fā)明中，其中該偵測電路更包含一輸入偵測器，其耦接至 該功率轉(zhuǎn)換器的一輸入端，以接收一輸入訊號并產(chǎn)生該門坎訊 號。
本發(fā)明中，其中該切換訊號產(chǎn)生于一切換控制電路。 本發(fā)明具有的有益效果本發(fā)明提供的晶體管閘極驅(qū)動電 路，其應(yīng)用于節(jié)省功率轉(zhuǎn)換器的功率，該晶體管閘極驅(qū)動電路包 含一切換電路用于產(chǎn)生一驅(qū)動訊號，以驅(qū)動功率轉(zhuǎn)換器的一晶體 管； 一控制電路依據(jù)一切換訊號控制該切換電路； 一偵測電路依 據(jù)功率轉(zhuǎn)換器的一負載狀態(tài)產(chǎn)生一禁能訊號，以限制驅(qū)動訊號。
當功率轉(zhuǎn)換器的負載狀態(tài)為 一輕載時，禁能訊號限制驅(qū)動訊號， 以降低在輕載下的 一 切換損失。


圖1為本發(fā)明的一實施例的降壓功率轉(zhuǎn)換器的電路圖；圖2為本發(fā)明的一實施例的閘極驅(qū)動電路的電^各圖； 圖3為本發(fā)明的一實施例的切換控制電路的電路圖；以及 圖4為本發(fā)明的一實施例的偵測電路的電路圖。圖號簡單說明
10第二高壓側(cè)晶體管15與非門
20第一高壓側(cè)晶體管25電壓箝位組件
30低壓側(cè)晶體管50與門
55反相器60與門
65反相器70反相器
100第二晶體管110第一晶體管
120濾波電感130濾波電容
200第二晶體管閘極驅(qū)動電路
210第 一晶體管閘極驅(qū)動電路
300切換控制電路310振蕩器
350誤差放大器360比較器
370反相器380D型正反器
385與門391與門
392與門393反相器
394反相器395反相器
500偵測電路510輸入偵測器
511電阻512電阻
513運算放大器520比較器
560D型正反器570D型正反器
590D型正反器595反相器
DS禁能訊號PLS脈波訊號
第一切換訊號S2 第二切換訊號Vcom誤差訊號
VG 驅(qū)動訊號
SO 輸出端
供應(yīng)電壓 回授訊號
第一閘才及驅(qū)動訊號
VG2 第二閘極驅(qū)動訊號 V。 輸出電壓 VTH1第一門坎訊號
輸入電壓 斜坡訊號
第二門坎訊號
vcc輸入端
具體實施例方式
為使對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征及所達成的功效有更進一 步的了
解與認識，用以較佳的實施例及附圖配合詳細的說明，說明如下 請參閱圖1,其為本發(fā)明的一實施例的降壓功率轉(zhuǎn)換器 (Buck Power Converter)的電路圖。如圖所示，本發(fā)明的降 壓功率轉(zhuǎn)換器包含一第一晶體管iio、 一第一晶體管閘極驅(qū)
動電路210、 一第二晶體管100、 一第二晶體管閘極驅(qū)動電 路200、 一濾波電感120、 一濾波電容130與一切換控制電 i 各300。第一晶體管110與第二晶體管100相串聯(lián)，該二晶 體管100與110是形成一同步降壓功率轉(zhuǎn)換器，以切換該濾 波電感120。晶體管閘極驅(qū)動電路210與200分別產(chǎn)生一第 一閘極驅(qū)動訊號V(^與一第二閘極驅(qū)動訊號VG2,以分別切 換晶體管110與100。第一晶體管110的一汲極接收一輸入
電壓v^，第一晶體管no的一閘極耦接第一晶體管閘極驅(qū)
動電路210的一輸出端。第二晶體管100的一汲極耦接第一 晶體管110的一源極，第二晶體管IOO的一閘極耦接第二晶 體管閘極驅(qū)動電路200的一輸出端，第二晶體管100的一源
極耦接至一接地端。再參閱圖1，濾波電感120的一輸入端耦接第一晶體管 110的源極與第二晶體管100的汲極。濾波電感120的一輸 出端接收一輸出電壓V0,并耦接濾波電容130的一第一端， 濾波電容130的一第二端耦接至接地端。切換控制電路300 依據(jù)一回授訊號VFB分別產(chǎn)生一第 一切換訊號S!與 一第二切 換訊號S2，以分別控制晶體管閘極驅(qū)動電^各210與200。回 授訊號Vra是產(chǎn)生于濾波電容130的第一端，回授訊號Vfb 是與輸出電壓Vo成比例關(guān)系，且回授訊號Vra是相關(guān)聯(lián)于 功率轉(zhuǎn)換器的一輸出負載(圖未示)。切換控制電路300亦
產(chǎn)生 一禁能訊號DS ，以控制晶體管閘極驅(qū)動電路210與200。 驅(qū)動晶體管的切換損失包含一電容損失Pmss,其為晶體
管110與100的閘極輸入電容Ciss所造成，該電容損失Pu)ss 可表示如下
<formula>formula see original document page 12</formula> ( 1 )
其中，fw為閘極驅(qū)動訊號VG1與VG2的切換頻率，VG為閘 極驅(qū)動訊號V(n與V(32的電壓準位。如方程式所示，藉由降 低閘極驅(qū)動訊號V^與V(j2的電壓準位Vg將可降低功率特 換器在輕載下的切換損失。
請參閱圖2，其為本發(fā)明的一實施例的一閘極驅(qū)動電路 的電路圖。圖2所示的閘極驅(qū)動電路即表示圖1的晶體管閘極 驅(qū)動電路210與200的電路。本發(fā)明的閘極驅(qū)動電路包含一輸 入端VCC、 一輸出端SO、 一切換電路與一控制電路。輸入端 VCC接收一供應(yīng)電壓Vcc,輸出端SO產(chǎn)生一驅(qū)動訊號V(3,以 分別用于驅(qū)動圖l的晶體管IIO與IOO的閘極，所以驅(qū)動訊號 VG亦表示閘極驅(qū)動訊號VG1與VG2 。切換電路包含一 第 一 高壓 側(cè)晶體管20、 一第二高壓側(cè)晶體管10與 一〗氐壓側(cè)晶體管30，第一高壓側(cè)晶體管20與低壓側(cè)晶體管30的一實施例可為N型 晶體管，第二高壓側(cè)晶體管10的一實施例可為P型晶體管。
再參閱圖2，切換電路是用以產(chǎn)生驅(qū)動訊號Vo，第一高 壓側(cè)晶體管20的 一 汲極耦接輸入端VCC ，以4妄收供應(yīng)電壓 Vcc，第一高壓側(cè)晶體管20的一源極耦接輸出端SO并產(chǎn)生驅(qū) 動訊號V(3。第二高壓側(cè)晶體管10的一源極耦接輸入端VCC, 以接收供應(yīng)電壓Vcc ，第二高壓側(cè)晶體管10的 一 汲極耦接輸 出端SO與第一高壓側(cè)晶體管20的源極，第二高壓側(cè)晶體管IO 的汲極產(chǎn)生驅(qū)動訊號Vc。低壓側(cè)晶體管30的一汲極耦接輸出 端SO、第二高壓側(cè)晶體管10的汲極與第一高壓側(cè)晶體管20 的源極，低壓側(cè)晶體管30的一源極耦接至接地端，低壓側(cè)晶 體管30的汲極產(chǎn)生驅(qū)動訊號V(3。
控制電路包含一與非門15、 一電壓箝位組件25、與門50、 60與反相器55、 65、 70?？刂齐娐肥且罁?jù)切換訊號Si或S2控 制切換電路。與門5 0的 一 輸入端耦接圖1的切換控制電路 300,以接收切換訊號S!或S2，與門60的一輸入端經(jīng)由反相器 70耦接切換控制電路300，以接收切換訊號S!或S2。與門50 的另一輸入端經(jīng)由反相器55耦接與門60的一輸出端，與門60 的另 一輸入端經(jīng)由反相器65耦接與門50的一輸出端。
再參閱圖2,與門50的輸出端耦接第 一高壓側(cè)晶體管20 的一閘極，以控制第一高壓側(cè)晶體管20的導(dǎo)通/截止狀態(tài)。與 門60的輸出端耦接低壓側(cè)晶體管30的一閘極，以控制低壓側(cè) 晶體管30的導(dǎo)通/截止狀態(tài)。與非門15的一輸入端耦接與門50 的輸出端，與非門15的另 一輸入端接收切換控制電路300的 禁能訊號DS,與非門15的 一輸出端耦4妄第二高壓側(cè)晶體管10 的一閘極，以控制第二高壓側(cè)晶體管10的導(dǎo)通/截止狀態(tài)。由上述說明可知，控制電路依據(jù)切換訊號Si或S2控制第 一 高壓
側(cè)晶體管20、第二高壓側(cè)晶體管10與低壓側(cè)晶體管30。電壓 箝位組件25耦接第一高壓側(cè)晶體管20的閘極，以箝位驅(qū)動訊
號V(3的最大輸出電壓，亦即驅(qū)動訊號VG的最大電壓準位受箝
位于電壓箝位組件25。禁能訊號DS耦接至控制電路，以經(jīng)由 控制電路的與非門15禁能第二高壓側(cè)晶體管10。
請參閱圖3，其為本發(fā)明的一實施例的切換控制電路的 電路圖。如圖所示，本發(fā)明的切換控制電路300包含一振蕩 器(OSC)310、 一反相器370、 一D型正反器380、 一與門385、 一誤差放大器350、 一比較器360、 一偵測電路(DET) 500 與 一輸出驅(qū)動器。振蕩器310產(chǎn)生一^^波訊號PLS與 一斜坡訊 號Vrmp。 D型正反器380的一頻率輸入端CK經(jīng)由反相器370 接收脈波訊號PLS, D型正反器380的一輸入端D接收供應(yīng)電 壓Vcc。誤差放大器350的一正輸入端接收一參考電壓VR，誤 差放大器350的一負輸入端接收回授訊號VFB，以產(chǎn)生一誤差 訊號V園。
承接上述，比較器360的一負輸入端耦接振蕩器310，以 接收斜坡訊號VRMp,比較器360的一正輸入端耦接誤差放大 器350的一輸出端，以接收誤差訊號VcoM，比較器360的一輸 出端耦接D型正反器380的一重置輸入端R,以重置D型正反 器380。 一旦斜坡訊號VRMP大于誤差訊號VcoM時，比較器360 的輸出端重置D型正反器380。反相器370的一輸出端與D型正 反器380的一輸出端Q耦接與門385的輸入端。
再參閱圖3，輸出驅(qū)動器包含與門391、 392與反相器393、 394、 395,輸出驅(qū)動器的一輸入端耦接與門385的一輸出端，
以產(chǎn)生第一切換訊號Si與第二切換訊號S2，切換訊號S!與S2為二相反且未重迭的訊號，以控制圖1的晶體管閘極驅(qū)動電
路210與200。與門391的一輸入端耦接與門385的輸出端，與 門392的 一輸入端經(jīng)由反相器395耦接與門385的輸出端，與 門392的另 一輸入端經(jīng)由反相器394耦接與門391的 一輸出 端，與門391的另 一輸入端經(jīng)由反相器393耦接與門392的一 輸出端。
再參閱圖3,偵測電路500經(jīng)由誤差放大器350耦接功率 轉(zhuǎn)換器的輸出端，以依據(jù)回授訊號Vfb的準位產(chǎn)生禁能訊號 DS,亦即偵測電路500偵測功率轉(zhuǎn)換器的回授訊號Vra,回授 訊號的準位是關(guān)聯(lián)于功率轉(zhuǎn)換器的負載狀態(tài)。偵測電路500 更耦接至功率轉(zhuǎn)換器的輸入端與振蕩器310，以接收輸入電 壓VjN與脈波訊號PLS，輸入電壓VjN亦為一輸入訊號。當功 率轉(zhuǎn)換器的輸出端處于重載時，誤差訊號Vcom的準位會依據(jù) 回授訊號Vfb的準位降低而隨的上升，第一切換訊號Si與第二
切換訊號S2的一脈波寬度是依據(jù)誤差訊號VcoM的準位上升
而隨的增加。當功率轉(zhuǎn)換器的輸出端處于輕載時，誤差訊號 Vcom的準位會依據(jù)回授訊號Vfb的準位上升而隨的降低，第
一切換訊號S!與第二切換訊號S2的脈波寬度是依據(jù)誤差訊號 Vcom的準位降低而隨的減少。
請參閱圖4，其為本發(fā)明的一實施例的偵測電路的電路 圖。如圖所示，本發(fā)明的偵測電路500包含一輸入偵測器510、 一比較器520、 一反相器595與一延遲電路。輸入偵測器510 包含一運算放大器513、 一電阻511與一電阻512，延遲電路 是由D型正反器560、 570...590所構(gòu)成。運算放大器513的一 負輸入端經(jīng)由電阻51 l耦接功率轉(zhuǎn)換器的輸入端，以接收輸 入電壓，運算放大器513的 一正輸入端接收一第 一 門坎訊號vth"用于在運算放大器513的一輸出端產(chǎn)生一第二門坎訊 號Vth2。電阻512耦接于運算放大器513的負輸入端與輸出端 之間。
承接上述，比較器520的一正輸入端耦接運算放大器513
的輸出端，以接收第二門坎訊號VTH2。第二門坎訊號Vra2是
關(guān)聯(lián)于輸入電壓VjN。比較器520的一負輸入端接收誤差訊號 Vcx)m，比較器520的一輸出端耦接延遲電路的重置輸入端R, 以重置D型正反器560、 570 ...590, D型正反器560的一輸入 端D接收供應(yīng)電壓Vcc, D型正反器560、 570…590相互串聯(lián)， 延遲電路的頻率輸入端CK接收圖3所示的振蕩器310的脈波 訊號PLS,延遲電路的一輸出端透過反相器595產(chǎn)生禁能訊號 DS。
再參閱圖4的輸入偵測器510,第二門坎訊號VTH2依據(jù)輸 入電壓V!N的增加而隨的減少，以用于補償?shù)谝磺袚Q訊號Sj 與第二切換訊號S2的脈波寬度。當功率轉(zhuǎn)換器的輸出端為重 載且誤差訊號VcoM大于第二門坎訊號VTH2時，比較器520的
輸出訊號為一低準位，且重置D型正反器560、 570 ... 590。 如圖l所示，輸出電壓Vo與回授訊號VpB依據(jù)負載狀態(tài)的增加 而隨的降低，如圖3所示，由于誤差放大器350的放大運算， 誤差訊號VcoM會依據(jù)回授訊號Vra的降低而隨的增加。誤差
訊號VcoM大于第二門坎訊號VTR2即表示功率轉(zhuǎn)換器的負載 狀態(tài)大于第二門坎訊號VTH2。比較器520的輸出端耦接延遲電 路， 一旦誤差訊號VcoM大于第二門坎訊號VTH2時，比較器520
的輸出端即重置延遲電路，此時禁能訊號DS為一高準位并耦 接圖2所示的控制電路。再參閱圖2，控制電^各接收禁能訊號 DS,以經(jīng)由與非門15致能第二高壓側(cè)晶體管10,所以驅(qū)動訊號Vg可在重載下獲得供應(yīng)電壓Vcc,以切換圖1所示的晶體管 IIO與IOO。于此時，輸入電壓的增加不會影響比較器520的 輸出訊號以及禁能訊號DS的導(dǎo)通/截止狀態(tài)。
當功率轉(zhuǎn)換器的輸出端為輕載時，誤差訊號VcoM的準位 降低，且一旦誤差訊號VcoM低于第二門坎訊號VxH2時，比較
器520的輸出訊號為一高準位，而不會重置D型正反器560、 570 ... 590。如圖1所示，輸出電壓Vo與回授訊號VpB會依據(jù) 負載狀態(tài)的減少而隨的增加，如圖3所示，由于誤差放大器 350的放大運算，誤差訊號VcoM會依據(jù)回授訊號VpB的準位增
加而隨的降低，誤差訊號VcoM低于第二門坎訊號VTH2時，即
表示圖1所示的回授訊號Vfb的準位低于第二門坎訊號VTH2, 且功率轉(zhuǎn)換器的負載狀態(tài)低于第二門坎訊號vTH2 。延遲電路
提供一延遲時間，用于產(chǎn)生禁能訊號DS。 一旦誤差訊號VcoM 低于第二門坎訊號Vra2時，比較器520的輸出端不會重置延遲 電路，于延遲時間之后，禁能訊號DS依據(jù)脈波訊號PLS為一 低準位。再參閱圖2，控制電路接收禁能訊號DS，以透過與 非門15禁能第二高壓側(cè)晶體管10,所以驅(qū)動訊號Vc的電壓準 位會在輕載下受電壓箝位組件25限制為最大輸出電壓，以切 換圖1所示的晶體管110與100。驅(qū)動訊號VG于輕載下的電壓
準位是低于驅(qū)動訊號V(3于重載下的電壓準位，換句話說，在
輕載下降低驅(qū)動訊號Vg的電壓準位將會降低功率轉(zhuǎn)換器的
切換損失。同時，第二門坎訊號VTH2會依據(jù)輸入電壓V!n的增 加而隨的降低，用于補償?shù)谝磺袚Q訊號S!與第二切換訊號S2
的脈波寬度。
綜上所述，偵測電路500依據(jù)功率轉(zhuǎn)換器的負載狀態(tài)產(chǎn) 生禁能訊號DS,以限制驅(qū)動訊號vg的電壓準位。當功率轉(zhuǎn)換器的負載狀態(tài)低于第二門坎訊號VTH2時，禁能訊號DS禁 能第二高壓側(cè)晶體管10,以降^f氐輕載下的切換損失，其中功 率轉(zhuǎn)換器的負載狀態(tài)低于第二門坎訊號VTH2，即表示功率轉(zhuǎn) 換器的負載狀態(tài)為輕載狀態(tài)。
綜上所述，僅為本發(fā)明的一較佳實施例而已，并非用來限定 本發(fā)明實施的范圍，凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所述的形狀、構(gòu)造、 特征及精神所為的均等變化與修飾，均應(yīng)包括于本發(fā)明的權(quán)利要 求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具節(jié)能的晶體管閘極驅(qū)動電路，其特征在于，其應(yīng)用于一功率轉(zhuǎn)換器，該晶體管閘極驅(qū)動電路包含一第一高壓側(cè)晶體管，具有一汲極與一源極，該汲極接收一供應(yīng)電壓，該源極產(chǎn)生一驅(qū)動訊號，用于驅(qū)動該功率轉(zhuǎn)換器的一晶體管的一閘極；一第二高壓側(cè)晶體管，具有一源極與一汲極，該源極接收該供應(yīng)電壓，該汲極產(chǎn)生該驅(qū)動訊號；一低壓側(cè)晶體管，具有一汲極與一源極，該汲極產(chǎn)生該驅(qū)動訊號，該源極耦接至一接地端；一控制電路，依據(jù)一切換訊號控制該第一高壓側(cè)晶體管、該第二高壓側(cè)晶體管與該低壓側(cè)晶體管的閘極；以及一偵測電路，依據(jù)該功率轉(zhuǎn)換器的一負載狀態(tài)產(chǎn)生一禁能訊號，以限制該驅(qū)動訊號，一旦該功率轉(zhuǎn)換器的該負載狀態(tài)低于一門坎訊號時，該禁能訊號在一輕載下禁能該第二高壓側(cè)晶體管，以降低一切換損失。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管閘極驅(qū)動電路，其特征在 于，其中該控制電路更包含一電壓箝位組件，其耦接該 第 一 高壓側(cè)晶體管的該閘極，以箝位該驅(qū)動訊號的 一 最 大車#出電壓。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管閘極驅(qū)動電路，其特征在 于，其中該偵測電路更耦接該功率轉(zhuǎn)換器的一輸出端， 以接收一回4受訊號而產(chǎn)生該禁能訊號，該回授:訊號是關(guān) 聯(lián)于該功率轉(zhuǎn)換器的該負載狀態(tài)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管閘極驅(qū)動電路，其特征在 于，其中該偵測電路更耦接該功率轉(zhuǎn)換器的一輸入端，以接收一輸入訊號，該門坎訊號是依據(jù)該輸入訊號的增 力口而隨的減少。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管閘極驅(qū)動電路，其特征在 于，其中該偵測電路更包含一延遲電路，該功率轉(zhuǎn)換器 的該負載狀態(tài)低于該門坎訊號時，該延遲電路提供一延 遲時間以產(chǎn)生該禁能訊號。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管閘極驅(qū)動電路，其特征在 于，其中該偵測電路更包含一輸入偵測器，其耦接至該 功率轉(zhuǎn)換器的一輸入端，以接收一輸入訊號并產(chǎn)生該門 坎訊號。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管閘極驅(qū)動電路，其特征在 于，其中該第 一高壓側(cè)晶體管與該低壓側(cè)晶體管分別為 一N型晶體管，該第二高壓側(cè)晶體管為一P型晶體管。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管閘極驅(qū)動電路，其特征在 于，其中該切換訊號產(chǎn)生于一切換控制電路。
9. 一種具節(jié)能的晶體管閘極驅(qū)動電路，其特征在于，其應(yīng)用于一功率轉(zhuǎn)換器，該晶體管閘極驅(qū)動電路包含 一切換電路，產(chǎn)生一驅(qū)動訊號，用于驅(qū)動該功率轉(zhuǎn)換器的 一晶體管；一控制電路，依據(jù)一切換訊號控制該切換電路；以及 一偵測電路，依據(jù)該功率轉(zhuǎn)換器的一負載狀態(tài)產(chǎn)生一禁能 訊號，以限制該驅(qū)動訊號，該功率轉(zhuǎn)換器的該負載狀態(tài) 為一輕載時，該禁能訊號限制該驅(qū)動訊號。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的晶體管閘極驅(qū)動電路，其特征在 于，其中該切換電路包含一第一高壓側(cè)晶體管，接收一供應(yīng)電壓并產(chǎn)生該驅(qū)動訊號，以驅(qū)動該功率轉(zhuǎn)換器的該晶體管； 一第二高壓側(cè)晶體管，接收該供應(yīng)電壓并產(chǎn)生該驅(qū)動訊 號；以及一低壓側(cè)晶體管，產(chǎn)生該驅(qū)動訊號并耦至一接地端。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的晶體管閘極驅(qū)動電路，其特征在 于，其中該禁能訊號在該輕載下禁能該第二高壓側(cè)晶體管，以降低一切換損失。
12. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的晶體管閘極驅(qū)動電路，其特征在 于，其中該控制電路更包含一電壓箝位組件，其耦接該 第一高壓側(cè)晶體管，以箝位該驅(qū)動訊號的一最大輸出電壓。
13. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的晶體管閘極驅(qū)動電路，其特征在 于，其中該第一高壓側(cè)晶體管與該低壓側(cè)晶體管分別為 一N型晶體管，該第二高壓側(cè)晶體管為一P型晶體管。
14. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的晶體管閘極驅(qū)動電路，其特征在 于，其中該偵測電路更包含一延遲電路，該功率轉(zhuǎn)換器 的該負載狀態(tài)為該輕載時，該延遲電路提供一延遲時間 以產(chǎn)生該禁能訊號。
15. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的晶體管間極驅(qū)動電路，其特征在 于，其中該偵測電路更耦接該功率轉(zhuǎn)換器的一輸出端， 以接收一回授訊號而產(chǎn)生該禁能訊號，該回授訊號是關(guān) 聯(lián)于該功率轉(zhuǎn)換器的該負載狀態(tài)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的晶體管閘極驅(qū)動電路，其特征在 于，其中該功率轉(zhuǎn)換器的該負載狀態(tài)低于一門坎訊號時，該負載狀態(tài)為該輕載。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的晶體管閘極驅(qū)動電路，其特征在于，其中該偵測電路更耦接該功率轉(zhuǎn)換器的一輸入端， 以接收一輸入訊號，該門坎訊號是依據(jù)該輸入訊號的增 力口而隨的減少。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的晶體管閘極驅(qū)動電路，其特征在 于，其中該偵測電路更包含一輸入偵測器，其耦接至該 功率轉(zhuǎn)換器的一輸入端，以接收一輸入訊號并產(chǎn)生該門 坎訊號。
19. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的晶體管閘極驅(qū)動電路，其特征在 于，其中該切換訊號產(chǎn)生于一切換控制電^^。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種晶體管閘極驅(qū)動電路，其應(yīng)用于功率轉(zhuǎn)換器而節(jié)省功率，晶體管閘極驅(qū)動電路包含一第一高壓側(cè)晶體管、一第二高壓側(cè)晶體管與一低壓側(cè)晶體管，一電壓箝位組件耦接第一高壓側(cè)晶體管的閘極，以限制最大輸出電壓，一偵測電路偵測功率轉(zhuǎn)換器的一回授訊號，回授訊號是關(guān)聯(lián)于功率轉(zhuǎn)換器的輸出負載，且偵測電路會依據(jù)回授訊號的準位產(chǎn)生一禁能訊號，當回授訊號的準位低于一門坎訊號時，禁能訊號會禁能第二高壓側(cè)晶體管。
文檔編號H02M1/08GK101577482SQ20091014646
公開日2009年11月11日 申請日期2009年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月13日
發(fā)明者李全章, 楊大勇 申請人:崇貿(mào)科技股份有限公司