專利名稱：用于開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的邊沿速率控制門驅(qū)動器及相關(guān)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文涉及轉(zhuǎn)換器，并且更具體地說涉及用于功率轉(zhuǎn)換器的邊沿速率控制。
背景技術(shù)：
開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器可產(chǎn)生由于它們的開關(guān)節(jié)點處的快速過渡導(dǎo)致的不希望的電磁干擾(EMI)。所述開關(guān)過渡，例如可通過使用電阻鎮(zhèn)流器慢化。然而，這種方案可能產(chǎn)生不可預(yù)料或不可控制的非線性開關(guān)邊沿。

發(fā)明內(nèi)容
本申請大體涉及用于功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的邊沿速率驅(qū)動器的設(shè)備和方法。在一個示例中，所述驅(qū)動器可包括輸入節(jié)點，所述輸入節(jié)點被設(shè)置成接收脈寬調(diào)制信號；第一開關(guān)，所述第一開關(guān)被設(shè)置成在第一狀態(tài)期間將所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的控制節(jié)點連接至電源電壓；第二開關(guān)，所述第二開關(guān)被設(shè)置成在第二狀態(tài)期間將所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的控制節(jié)點連接至基準(zhǔn)電壓；和第一電流源，所述第一電流源被設(shè)置成當(dāng)所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)從所述第二狀態(tài)過渡(transition)至所述第一狀態(tài)時，向所述第一開關(guān)提供充電電流,所述充電電流被設(shè)置成對所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的寄生電容進(jìn)行充電。在一個示例中，所述方法包括在用于功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的邊沿速率驅(qū)動器的輸入處接收脈寬調(diào)制信號；在第一狀態(tài)期間，使用所述邊沿速率驅(qū)動器的第一開關(guān)將所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的控制節(jié)點連接至電源電壓；在第二狀態(tài)期間，使用所述邊沿速率驅(qū)動器的第二開關(guān)將所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的控制節(jié)點連接至基準(zhǔn)電壓；和當(dāng)所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)從所述第二狀態(tài)過渡至所述第一狀態(tài)時，使用第一電流源對所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的寄生電容進(jìn)行充電。此概述之目的在于提供本專利申請之主題的概覽，而非提供對本發(fā)明的排他性或窮盡性闡釋。包括有詳細(xì)說明以提供與本專利申請有關(guān)的更多信息。


附圖不一定按比例繪制，且不同附圖中的類似部件可用相同的數(shù)字指代。具有不同字母后綴的相同數(shù)字可表示類似部件的不同示例?？偟膩碚f，附圖是通過舉例(而非限制)的方式來說明本文中所探討之諸實施例。圖I大體描繪了應(yīng)用至上升開關(guān)轉(zhuǎn)換器的門驅(qū)動器的示例。圖2大體描繪了包括邊沿速率控制(ERC)門驅(qū)動器的上升轉(zhuǎn)換器的示例。圖3大體描繪了與操作圖2中的上升轉(zhuǎn)換器的示例方法有關(guān)的波形。圖4大體描繪了具有ERC門驅(qū)動器的上升轉(zhuǎn)換器的替換示例。圖5大體描繪了包括ERC門驅(qū)動器的上升轉(zhuǎn)換器的替換示例。
具體實施方式
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本申請發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)了一種通過可控并且有效率的方式慢化轉(zhuǎn)換器功率開關(guān)的開關(guān)節(jié)點過渡以減小EMI的系統(tǒng)。在一個示例中，恒流門驅(qū)動器可控制功率開關(guān)的柵-漏電容的充電。這種柵-漏電容可以是轉(zhuǎn)換器功率開關(guān)的寄生電容或明確的電容器。當(dāng)控制功率M0SFET，例如在開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器中采用的功率MOSFET時，這種電容可以是主要參數(shù)。在一個示例中，功率MOSFET開關(guān)節(jié)點的上升和下降時間可以是充電電流的函數(shù)。在特定示例中，利用消耗極小功率的開關(guān)電流源可實現(xiàn)提高的效率，開關(guān)電流源即便有，也只是在開關(guān)節(jié)點狀態(tài)的過渡間隔(例如第一高邏輯電平狀態(tài)和第二低邏輯電平狀態(tài)之間的過渡間隔)之外有功耗在特定的示例中，功率轉(zhuǎn)換器可包括電流源門驅(qū)動器，所述電流源門驅(qū)動器可控制功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的電容(例如功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的寄生電容)的充電。這種寄生電容可決定功率轉(zhuǎn)換器的開關(guān)節(jié)點的上升和下降時間。在一個示例中，電流源門驅(qū)動器通過可控并且有效率的方式慢化開關(guān)節(jié)點過渡。例如，相比于相似大小的現(xiàn)有開關(guān)轉(zhuǎn)換器，根據(jù)本主題的門驅(qū)動器可減小靜態(tài)偏置電流。在特定示例中，可應(yīng)用反饋以提高功率轉(zhuǎn)換器的速度和可靠性。圖I大體描繪了用于上升轉(zhuǎn)換器100的門驅(qū)動器的示例。所述上升轉(zhuǎn)換器100包括門驅(qū)動器101、功率開關(guān)102、電感器103、第二功率開關(guān)(例如二極管104)、和轉(zhuǎn)換器輸出105。在特定示例中，上升轉(zhuǎn)換器100可包括連接至轉(zhuǎn)換器輸出105的一個或更多個負(fù)載電容器106和負(fù)載電阻器107。門驅(qū)動器101可包括連接至第一和第二驅(qū)動器開關(guān)109、110的輸入108。在一個示例中，第一驅(qū)動器開關(guān)109可被連接至第一邏輯電平電源Vdd并且第二驅(qū)動器開關(guān)110可被連接至第二邏輯電平電源V。。。第一和第二驅(qū)動器開關(guān)109、110可被彼此相連并且連接至驅(qū)動器輸出111。驅(qū)動器輸出111可被連接至功率開關(guān)102的控制節(jié)點112，例如功率晶體管的柵極節(jié)點。在一個示例中，控制節(jié)點112的開關(guān)動作可以是高-低-高反轉(zhuǎn)過渡的開關(guān)動作。裝置功率開關(guān)102的柵-漏電容可代表可確定上升轉(zhuǎn)換器100的開關(guān)節(jié)點113的開關(guān)速度的主要因素。在輸入信號(例如接收的脈寬調(diào)制(PWM)信號)的過渡期間，通過例如，例如包括第一驅(qū)動器開關(guān)109或第二驅(qū)動器開關(guān)110的很低的阻抗通路，控制節(jié)點112可被拉高或拉低。開關(guān)節(jié)點113處的過渡的特征可以是連接至用于功率開關(guān)102的開關(guān)節(jié)點Vgs的低到高邏輯電平過渡的轉(zhuǎn)換器輸出105的負(fù)載的函數(shù)，和第一邏輯電平電源Vdd和用于開關(guān)節(jié)點113的高到低邏輯電平過渡的第一驅(qū)動器開關(guān)109的裝置大小的函數(shù)。圖2大體描繪了包括邊沿速率控制(ERC)門驅(qū)動器201的上升轉(zhuǎn)換器200的示例。所述上升轉(zhuǎn)換器200可包括ERC門驅(qū)動器201、功率開關(guān)202、電感器203、第二功率開關(guān)(例如二極管204)、和轉(zhuǎn)換器輸出205。在特定示例中，上升轉(zhuǎn)換器200可包括連接至轉(zhuǎn)換器輸出205的一個或多個負(fù)載電容器206和負(fù)載電阻器207。ERC門驅(qū)動器201可包括連接至第一和第二驅(qū)動器開關(guān)209、210的輸入208。在一個示例中，第一驅(qū)動器開關(guān)209可被連接至第一邏輯電平電源Vdd并且第二驅(qū)動器開關(guān)210可被連接至第二邏輯電平電源V。。。第一和第二驅(qū)動器開關(guān)209、210可被彼此相連并且連接至驅(qū)動器輸出211。驅(qū)動器輸出211可被連接至功率開關(guān)202的控制節(jié)點212，例如功率晶體管的柵極節(jié)點。功率開關(guān)202可包括電容213。電容213可與功率開關(guān)202的結(jié)構(gòu)有關(guān)或可包括與功率開關(guān)電路有關(guān)的一個或多個電容器。
ERC門驅(qū)動器201可包括第一開關(guān)電流源214，和第二開關(guān)電流源215。在一個示例中，第一開關(guān)電流源214和第二開關(guān)電流源215均包括電流鏡。各電流鏡包括電流感測晶體管216、217和電流鏡晶體管218、219。各電流鏡可感測流過感測晶體管216、217的感測電流Ic以提供可控的鏡像電流IA、Ib對功率開關(guān)電容213進(jìn)行充電和放電。
在一個示例中，第一和第二電流鏡的感測電流I?？杀华毩⒃O(shè)置。在一個示例中，第三電流源220可控制感測電流I。。在一個示例中，各電流鏡提供感測電流Ic的成比例表征作為鏡像電流IA、IB，使得感測電流Ic基本小于鏡像電流IA、IB。在一個示例中，第三電流源220可包括控制器。所述控制器可接收輸入信號并且可獨立開關(guān)第一和第二開關(guān)電流源214、215。在特定示例中，第三電流源220可以是可調(diào)節(jié)的以允許輸出205處的信號的邊沿速率的分別或動態(tài)調(diào)節(jié)。在特定示例中，可控電流可在功率開關(guān)202的第一狀態(tài)和功率開關(guān)202的第二狀態(tài)之間提供更平滑的過渡。在特定示例中，功率開關(guān)狀態(tài)之間的可控傾斜可提供具有減小的和帶寬限制的EMI的快速開關(guān)。圖3大體描繪了與操作圖2中的上升轉(zhuǎn)換器的示例方法有關(guān)的波形。在一個示例中，在時間h處，可在輸入208處提供低邏輯信號，例如脈寬調(diào)制(PWM)信號，并且在功率開關(guān)202的控制節(jié)點(Vg) 212，或柵極處提供相應(yīng)的高邏輯電平。在穩(wěn)態(tài)中，功率開關(guān)202可將電感器連接至第二電源電壓V。。使得功率開關(guān)202和電感器203的公共節(jié)點，即開關(guān)節(jié)點Vgs約為第二電源電壓V。。。在處，可在輸入208處接收高PWM信號至ERC門驅(qū)動器201。高PWM信號可使電流Ib開始使功率開關(guān)202的電容213進(jìn)行放電，因此，將控制節(jié)點Vg212處的電壓拉向第二電源電壓V。。。在t2處，控制節(jié)點Vg212可到達(dá)通過功率開關(guān)202的電流基本等于通過電感器203的電流Iy即，Il-Ib的點。柵極節(jié)點Vg212處的電壓可保持幾乎恒定并且開關(guān)節(jié)點Vgs處的電壓以基本線性的方式開始上升。在t3處，開關(guān)節(jié)點Vgs處的電壓近似達(dá)到高于輸出電壓的二極管壓降并且二極管204開始導(dǎo)通?？刂乒?jié)點Vg212處的電壓繼續(xù)使電容放電直到在t4處到達(dá)約V。。。在一個示例中，在t5處，PWM信號的下降過渡可使電流Ia開始對功率開關(guān)202的電容213進(jìn)行充電，因此，將控制節(jié)點Vg212處的電壓拉向第一電源電壓Vdd直到在t6處匯聚基本等于IA+k的電流。通過電流平衡，控制節(jié)點Vg212處的電壓可保持幾乎恒定并且功率開關(guān)202的開關(guān)節(jié)點Vgs處的電壓以基本線性的方式開始下降。在t7處，功率開關(guān)202的開關(guān)節(jié)點Vgs處的電壓可近似達(dá)到第二電源電壓V。。并且控制節(jié)點Vg212繼續(xù)充電直到在t8處到達(dá)第一電源電壓Vdd。圖4大體描繪了上升轉(zhuǎn)換器400的替換示例，所述上升轉(zhuǎn)換器400包括ERC門驅(qū)動器401、功率開關(guān)402、電感器403、第二功率開關(guān)(例如二極管404)，、和轉(zhuǎn)換器輸出405。在特定示例中，上升轉(zhuǎn)換器400可包括連接至轉(zhuǎn)換器輸出405的一個或多個負(fù)載電容器406和負(fù)載電阻器407。ERC門驅(qū)動器401可包括連接至第一和第二驅(qū)動器開關(guān)409、410的輸入408。如上文關(guān)于圖2所討論的，ERC門驅(qū)動器401可包括第一電流鏡414、和第二電流鏡415、和電流源420以幫助控制輸出405的過渡邊沿速率。此外，上升轉(zhuǎn)換器400可包括施密特觸發(fā)器電路429，包括施密特觸發(fā)器430和第一和第二開關(guān)431、432。施密特觸發(fā)器電路429可提供功率開關(guān)402的控制節(jié)點412的硬開關(guān)。在一個示例中，施密特觸發(fā)器電路429可感測功率開關(guān)402的控制節(jié)點412處的電壓是接近高狀態(tài)還是低狀態(tài)，Vdd還是\c。施密特觸發(fā)器電路429可分別接通第一或第二開關(guān)431、432以為功率開關(guān)402的控制節(jié)點412提供到第一電源Vdd或第二電源V。。的低阻抗通路。第一和第二開關(guān)431、432提供的低阻抗通路可防止控制節(jié)點412上的短脈沖干擾影響功率開關(guān)402的穩(wěn)態(tài)。圖5大體描繪了上升轉(zhuǎn)換器500的替換示例，所述上升轉(zhuǎn)換器500包括ERC門驅(qū)動器501、功率開關(guān)502、電感器503、第二功率開關(guān)(例如二極管504)、和轉(zhuǎn)換器輸出505。在特定示例中，上升轉(zhuǎn)換器500可包括連接至轉(zhuǎn)換器輸出505的一個或多個負(fù)載電容器506和負(fù)載電阻器507。ERC門驅(qū)動器501可包括連接至第一和第二驅(qū)動器開關(guān)509、510的輸入508。如上文關(guān)于圖2所討論的，ERC門驅(qū)動器501可包括第一電流鏡514、和第二電流鏡515、和電流源520以幫助控制輸出505的過渡邊沿速率。在特定示例中，上升轉(zhuǎn)換器500可包括反饋電路533以幫助控制上升轉(zhuǎn)換器輸出505的邊沿速率。在特定示例中，反饋電路533可包括基準(zhǔn)電容器534、誤差放大器535、二級驅(qū)動器開關(guān)536和537、二級電流源538和539、和反轉(zhuǎn)器540。反饋電路533可接收指示需要的上升轉(zhuǎn)換器輸出505的過渡斜率的命令信號。在特定示例中，可在連接至第一和第二驅(qū)動器開關(guān)509、510之間的結(jié)點Vg的基準(zhǔn)電容器534兩側(cè)產(chǎn)生命令信號。誤差放大器535使用從命令信號和指示功率開關(guān)502的開關(guān)輸出Vgs的反饋信號得出的誤差信號可控制二級電流源538和539。在特定示例中，反饋電路533可導(dǎo)致反轉(zhuǎn)，并且因此，反轉(zhuǎn)器540可提供給二級驅(qū)動器開關(guān)536和537合適的控制信號。在特定示例中，反饋電路533可允許功率開關(guān)502的開關(guān)輸出Vgs的更快的過渡。在特定示例中，通過選擇不同基準(zhǔn)電容器大小可調(diào)節(jié)過渡速率。在特定示例中，反饋電路533的閉環(huán)屬性為功率開關(guān)502的開關(guān)輸出Vgs提供比開環(huán)邊沿速率控制下更線性的過渡。更可控的邊沿速率可提供更加可預(yù)測并且?guī)捪拗频腅MI，甚至更快的過渡，并且相應(yīng)的，可提供EMI的更有效和精確的處理的機(jī)會。此外，更可控的過渡可提供更高效率的上升轉(zhuǎn)換器500。其它注釋在示例I中，一種用于功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的邊沿速率驅(qū)動器可包括輸入節(jié)點，所述輸入節(jié)點被設(shè)置成接收脈寬調(diào)制信號；第一開關(guān)，所述第一開關(guān)被設(shè)置成在第一狀態(tài)期間將所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的控制節(jié)點連接至電源電壓；第二開關(guān)，所述第二開關(guān)被設(shè)置成在第二狀態(tài)期間將所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的控制節(jié)點連接至基準(zhǔn)電壓；和第一電流源，所述第一電流源被設(shè)置成當(dāng)所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)從所述第二狀態(tài)過渡至所述第一狀態(tài)時，向所述第一開關(guān)提供充電電流，所述充電電流被設(shè)置成對所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的寄生電容進(jìn)行充電。在示例2中，示例I中的所述邊沿速率驅(qū)動器可選擇的包括第二電流源，所述第二電流源被設(shè)置成當(dāng)所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)從所述第一狀態(tài)過渡至所述第二狀態(tài)時，向所述第二開關(guān)提供放電電流，所述放電電流被設(shè)置成使所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的寄生電容進(jìn)行放電。在示例3中，示例1-2中的任意一個或多個中的所述邊沿速率驅(qū)動器可選擇的包括連接至所述第一電流源和所述第二電流源的第三電流源，所述第三電流源被設(shè)置成控制所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)輸出處的電壓的斜變率。在示例4中，示例1-3中的任意一個或多個中的所述第一電流源可選擇的包括第一電流鏡，所述第一電流鏡被設(shè)置成提供代表所述感測電流的第一鏡像電流。 在示例5中，示例1-4中的任意一個或多個中的所述第三電流源可選擇的被設(shè)置成提供所述感測電流。在示例6中，示例1-5中的任意一個或多個中的所述第二電流源可選擇的包括第二電流鏡，所述第二電流鏡被設(shè)置成提供代表所述感測電流的第二鏡像電流。在示例7中，示例1-6中的任意一個或多個中的所述第三電流源可選擇的包括可調(diào)節(jié)電流源，所述可調(diào)節(jié)電流源被設(shè)置成調(diào)節(jié)所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的過渡速率(transition rate)。在示例8中，一種方法可包括在用于功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的邊沿速率驅(qū)動器的輸入 處接收脈寬調(diào)制信號；在第一狀態(tài)期間，使用所述邊沿速率驅(qū)動器的第一開關(guān)將所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的控制節(jié)點連接至電源電壓；在第二狀態(tài)期間，使用所述邊沿速率驅(qū)動器的第二開關(guān)將所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的控制節(jié)點連接至基準(zhǔn)電壓；和當(dāng)所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)從所述第二狀態(tài)過渡至所述第一狀態(tài)時，使用第一電流源對所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的寄生電容進(jìn)行充電。在示例9中，示例1-8中的任意一個或多個中的對所述寄生電容進(jìn)行充電可選擇的包括使用第一電流鏡向所述第一開關(guān)提供充電電流。在示例10中，示例1-9中的任意一個或多個中的所述方法可選擇的包括使用所述第一電流鏡的感測電流設(shè)置所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的過渡速率。在示例11中，示例1-10中的任意一個或多個中的所述方法可選擇的包括使用附加電流鏡提供所述感測電流。在示例12中，示例1-11中的任意一個或多個中的所述方法可選擇的包括當(dāng)所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)從所述第一狀態(tài)過渡至所述第二狀態(tài)時，使用第二電流源使所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的寄生電容進(jìn)行放電。在示例13中，示例1-12中的任意一個或多個中的對所述寄生電容進(jìn)行充電可選擇的包括使用第一電流鏡向所述第一開關(guān)提供充電電流。在示例14中，示例1-13中的任意一個或多個中的使所述寄生電容進(jìn)行放電可選擇的包括使用第二電流鏡從所述第二開關(guān)提供放電電流。在示例15中，示例1-14中的任意一個或多個中的所述方法可選擇的包括使用所述第一電流鏡的第一感測電流設(shè)置所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的第一過渡速率。在示例16中，示例1-15中的任意一個或多個中的所述方法可選擇的包括使用所述第二電流鏡的第二感測電流設(shè)置所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的第二過渡速率。在示例17中，示例1-16中的任意一個或多個中的所述方法可選擇的包括使用第三電流源提供所述第一感測電流。在示例18中，示例1-17中的任意一個或多個中的所述方法可選擇的包括使用所述第三電流源提供所述第二感測電流。在示例19中，示例1-18中的任意一個或多個中的所述方法可選擇的包括調(diào)節(jié)所述第三電流源以改變所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的所述第一過渡速率和/或所述第二過渡速率。上述詳細(xì)說明書參照了附圖，附圖也是所述詳細(xì)說明書的一部分。附圖以圖解的方式顯示了可應(yīng)用本發(fā)明的具體實施例。這些實施例在本發(fā)明中被稱作“示例”。本發(fā)明所涉及的所有出版物、專利及專利文件全部作為本發(fā)明的參考內(nèi)容，盡管它們是分別加以參考的。如果本發(fā)明與參考文件之間存在用途差異，則將參考文件的用途視作本發(fā)明的用途的補(bǔ)充，若兩者之間存在不可調(diào)和的差異，則以本發(fā)明的用途為準(zhǔn)。
在本發(fā)明中，與專利文件通常使用的一樣，術(shù)語“一”或“某一”表示包括一個或多個，但其他情況或在使用“至少一個”或“一個或多個”時應(yīng)除外。在本發(fā)明中，除非另外指明，否則使用術(shù)語“或”指無排他性的或者，使得“A或B”包括“A但不是B”、“B但不是A”以及“A和B”。在所附權(quán)利要求中，術(shù)語“包含”和“在其中”等同于各個術(shù)語“包括”和“其中”的通俗英語。同樣，在下面的權(quán)利要求中，術(shù)語“包含”和“包括”是開放性的，即，系統(tǒng)、裝置、物品或步驟包括除了權(quán)利要求中這種術(shù)語之后所列出的那些元件以外的部件的，依然視為落在該條權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。而且，在下面的權(quán)利要求中，術(shù)語“第一”、“第二”和“第三”等僅僅用作標(biāo)簽，并非對對象有數(shù)量要求。上述說明的作用在于解說而非限制。例如，盡管已經(jīng)描繪了與PNP器件相關(guān)的示例，但是，但是一個或更多個示例適用于NPN器件。在其他示例中，上述示例(或者它們的一個或更多個方面)可彼此結(jié)合使用?？刹捎闷渌麑嵤├?，例如一名本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在閱讀上述說明的基礎(chǔ)上能夠采用的那樣。遵照37C.F.R. § I. 72(b)的規(guī)定提供摘要，允許讀者快速確定本技術(shù)公開的性質(zhì)。提交本摘要時要理解的是該摘要不用于解釋或限制權(quán)利要求的范圍或意義。同樣，在上面的具體實施方式
中，各種特征可歸類成將本公開合理化。這不應(yīng)理解成未要求的公開特征對任何權(quán)利要求必不可少。相反，本發(fā)明的主題可在于的特征少于特定公開的實施例的所有特征。因此，下面的權(quán)利要求據(jù)此并入具體實施方式
中，每個權(quán)利要求均作為一個單獨的實施例。應(yīng)參看所附的權(quán)利要求，以及這些權(quán)利要求所享有的等同物的所有范圍，來確定本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的邊沿速率驅(qū)動器，所述驅(qū)動器包括 輸入節(jié)點，所述輸入節(jié)點被設(shè)置成接收脈寬調(diào)制信號； 第一開關(guān)，所述第一開關(guān)被設(shè)置成在第一狀態(tài)期間將所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的控制節(jié)點連接至電源電壓； 第二開關(guān)，所述第二開關(guān)被設(shè)置成在第二狀態(tài)期間將所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的控制節(jié)點連接至基準(zhǔn)電壓；和 第一電流源，所述第一電流源被設(shè)置成當(dāng)所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)從所述第二狀態(tài)過渡至所述第一狀態(tài)時，向所述第一開關(guān)提供充電電流，所述充電電流被設(shè)置成對所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的寄生電容進(jìn)行充電。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的驅(qū)動器，包括第二電流源，所述第二電流源被設(shè)置成當(dāng)所述 功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)從所述第一狀態(tài)過渡至所述第二狀態(tài)時，向所述第二開關(guān)提供放電電流，所述放電電流被設(shè)置成使所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的寄生電容進(jìn)行放電。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的驅(qū)動器，包括連接至所述第一電流源和所述第二電流源的第三電流源，所述第三電流源被設(shè)置成控制所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的輸出處的電壓的斜變率。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的驅(qū)動器，其中所述第一電流源包括第一電流鏡，所述第一電流鏡被設(shè)置成提供代表感測電流的第一鏡像電流；并且 其中所述第三電流源被設(shè)置成提供所述感測電流。
5.一種方法，包括 在用于功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的邊沿速率驅(qū)動器的輸入處接收脈寬調(diào)制信號； 在第一狀態(tài)期間，使用所述邊沿速率驅(qū)動器的第一開關(guān)將所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的控制節(jié)點連接至電源電壓； 在第二狀態(tài)期間，使用所述邊沿速率驅(qū)動器的第二開關(guān)將所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的控制節(jié)點連接至基準(zhǔn)電壓；和 當(dāng)所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)從所述第二狀態(tài)過渡至所述第一狀態(tài)時，使用第一電流源對所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的寄生電容進(jìn)行充電。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中對所述寄生電容進(jìn)行充電包括使用第一電流鏡向所述第一開關(guān)提供充電電流。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，包括使用所述第一電流鏡的感測電流設(shè)置所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的過渡速率。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，包括使用附加電流鏡提供所述感測電流。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，包括當(dāng)所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)從所述第一狀態(tài)過渡至所述第二狀態(tài)時，使用第二電流源使所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的寄生電容進(jìn)行放電。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，對所述寄生電容進(jìn)行充電包括使用第一電流鏡向所述第一開關(guān)提供充電電流。
全文摘要
本文涉及用于開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的邊沿速率控制門驅(qū)動器及相關(guān)方法。本文除其它事情外，討論用于功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的邊沿速率驅(qū)動器的設(shè)備和方法。在一個示例中，所述驅(qū)動器可包括輸入節(jié)點，所述輸入節(jié)點被設(shè)置成接收脈寬調(diào)制信號；第一開關(guān)，所述第一開關(guān)被設(shè)置成在第一狀態(tài)期間將所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的控制節(jié)點連接至電源電壓；第二開關(guān)，所述第二開關(guān)被設(shè)置成在第二狀態(tài)期間將所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的控制節(jié)點連接至基準(zhǔn)電壓；和第一電流源，所述第一電流源被設(shè)置成當(dāng)所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)從所述第二狀態(tài)過渡至所述第一狀態(tài)時，向所述第一開關(guān)提供充電電流，所述充電電流被設(shè)置成對所述功率轉(zhuǎn)換器開關(guān)的寄生電容進(jìn)行充電。
文檔編號H02M1/44GK102647080SQ201210031479
公開日2012年8月22日 申請日期2012年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月11日
發(fā)明者蒂莫西·艾倫·迪伊薇特, 邁克爾·大衛(wèi)·穆里根 申請人:快捷半導(dǎo)體(蘇州)有限公司, 快捷半導(dǎo)體公司