驅(qū)動(dòng)器電路和驅(qū)動(dòng)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及驅(qū)動(dòng)電路和驅(qū)動(dòng)方法，其中，通過簡(jiǎn)單的電路可以降低切換FET時(shí)的損失。線圈和FET柵極輸入電容一起形成諧振電路。開關(guān)(再生開關(guān))導(dǎo)通或截止流到線圈的電流。用于對(duì)諧振電路提供電荷的直流電源連接到FET柵極。開關(guān)(供電開關(guān))導(dǎo)通或關(guān)斷直流電源和FET柵極之間的連接。本發(fā)明例如可以應(yīng)用于輸出交流電壓和通過切換的電流的電源。
【專利說明】驅(qū)動(dòng)器電路和驅(qū)動(dòng)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本技術(shù)涉及驅(qū)動(dòng)器電路和驅(qū)動(dòng)方法，并且具體涉及可以用簡(jiǎn)單的電路配置降低切換FET (場(chǎng)效應(yīng)晶體管)時(shí)的功率損失的驅(qū)動(dòng)器電路和驅(qū)動(dòng)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，已經(jīng)關(guān)注于無線供電的無線充電系統(tǒng)。
[0003]在無線充電中，需要能夠輸出具有特定功率水平的諸如正弦波的AC信號(hào)(電壓，電流)的高頻電源。
[0004]因?yàn)殡y以高效生成具有高功率正弦波的信號(hào)，所以配置為通過切換操作生成方波從而可以用簡(jiǎn)單電路配置實(shí)現(xiàn)高效率的倒相器(inverter)通常用作高頻電源。
[0005]在倒相器中，例如功率MOS FET(金屬氧化物FET)用作執(zhí)行切換操作的切換元件。
[0006]圖1是圖示在現(xiàn)有技術(shù)中配置為執(zhí)行倒相器的切換的部分的示例性配置的圖。
[0007]在圖1中，F(xiàn)ET I的源極接地(連接到地線)，漏極連接到端子或線(未示出)，配置為切換與地線的連接(導(dǎo)通/關(guān)斷)。
[0008]此外，F(xiàn)ET I具有配置為被提供有從脈沖輸出部分2輸出的脈沖(柵極脈沖)的柵極，并且通過從脈沖輸出部分2輸出的脈沖驅(qū)動(dòng)FET I (柵極)。
[0009]更具體地，F(xiàn)ET I是nMOS (負(fù)溝道M0S)的FET，并且配置為當(dāng)水平H (高)的脈沖施加到柵極時(shí)導(dǎo)通，并且當(dāng)施加水平L (低)的脈沖時(shí)(當(dāng)不施加水平H的脈沖時(shí))截止。
[0010]因此，F(xiàn)ET I執(zhí)行切換操作，從而FET I在從脈沖輸出部分2輸出的脈沖為水平H(高)時(shí)導(dǎo)通，并且在同一脈沖為水平L(低)時(shí)截止。
[0011]同時(shí)，F(xiàn)ET I需要為在漏極和源極之間具有小電阻(通電阻)的功率MOS FET,以便改進(jìn)倒相器的效率。
[0012]然而，需要增加FET I的溝道的溝道寬度，以便使得FET I的通電阻小，并且作為折中，增加?xùn)艠O處的輸入電容Ciss。
[0013]因此，F(xiàn)ET的柵極處的輸入電阻大，但是輸入電容Ciss也大。因此，F(xiàn)ET I要成為脈沖輸出部分2 (驅(qū)動(dòng)器)的大電容負(fù)載，其輸出脈沖來驅(qū)動(dòng)具有這樣的大輸入電容Ciss的FET I。
[0014]更具體地，當(dāng)FET I導(dǎo)通時(shí)，需要大量電荷來對(duì)大輸入電容Ciss充電并且大電流流動(dòng)。此外，當(dāng)FET I截止時(shí)，對(duì)已經(jīng)充電到輸入電容Ciss的大量電荷放電，并且大電流流動(dòng)。
[0015]因此，在切換FET I時(shí)，等效于用電荷填充玻璃并從玻璃放電電荷的現(xiàn)象發(fā)生，如圖1所示，并且損失大量功率。
[0016]在高速執(zhí)行切換的情況下，在切換時(shí)這樣的功率損失變得更加明顯。
[0017]考慮到這一點(diǎn)，例如專利文獻(xiàn)I中提出了功率MOS FET的柵極驅(qū)動(dòng)電路，從而通過在線圈中流動(dòng)電流來累積能量并再生能量而降低功率損失。
[0018]引用列表
[0019]專利文獻(xiàn)
[0020]專利文獻(xiàn)1:日本專利申請(qǐng)公開N0.2006-054954


【發(fā)明內(nèi)容】

[0021 ] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0022]近來，需要提出能夠以更簡(jiǎn)單的電路降低切換FET時(shí)的功率損失的技術(shù)。
[0023]有鑒于這樣的情況做出了本技術(shù)，并且本技術(shù)以簡(jiǎn)單的電路實(shí)現(xiàn)了降低切換FET時(shí)的功率損失。
[0024]技術(shù)方案
[0025]根據(jù)本技術(shù)的一方面的驅(qū)動(dòng)電路是一種用于FET場(chǎng)效應(yīng)晶體管的驅(qū)動(dòng)電路,包括:線圈，與FET的柵極處的輸入電容一起構(gòu)成諧振電路；第一開關(guān)，配置為導(dǎo)通或截止線圈中流動(dòng)的電流；DC電源，連接到FET的柵極，以便用電荷補(bǔ)充諧振電路；以及第二開關(guān)，配置為導(dǎo)通或關(guān)斷DC電源和FET的柵極之間的連接。
[0026]在上述驅(qū)動(dòng)電路中，導(dǎo)通或截止在與FET的柵極處的輸入電容一起構(gòu)成諧振電路的線圈中流動(dòng)的電流。此外，用電荷補(bǔ)充諧振電路的DC電源連接到FET的柵極，并且導(dǎo)通或關(guān)斷此連接。
[0027]根據(jù)本技術(shù)的一方面的驅(qū)動(dòng)方法是一種用于FET場(chǎng)效應(yīng)晶體管的驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)方法，所述驅(qū)動(dòng)電路包括:線圈，與FET的柵極處的輸入電容一起構(gòu)成諧振電路；第一開關(guān)，配置為導(dǎo)通或截止線圈中流動(dòng)的電流；DC電源，連接到FET的柵極，以便用電荷補(bǔ)充諧振電路；以及第二開關(guān)，配置為導(dǎo)通或關(guān)斷DC電源和FET的柵極之間的連接；所述方法包括:以對(duì)應(yīng)于切換FET的周期的周期暫時(shí)導(dǎo)通第一開關(guān)；以及僅在第一開關(guān)關(guān)斷期間的時(shí)段內(nèi)的預(yù)定時(shí)段周期性導(dǎo)通第二開關(guān)。
[0028]根據(jù)上述驅(qū)動(dòng)方法，以對(duì)應(yīng)于切換FET的周期的周期暫時(shí)導(dǎo)通第一開關(guān)，所述第一開關(guān)導(dǎo)通或截止在與FET的柵極處的輸入電容一起構(gòu)成諧振電路的線圈中流動(dòng)的電流。此外，僅在第一開關(guān)關(guān)斷期間的時(shí)段內(nèi)的預(yù)定時(shí)段周期性地導(dǎo)通第二開關(guān)，所述第二開關(guān)導(dǎo)通或關(guān)斷在FET的柵極與用于以電荷補(bǔ)充諧振電路的DC電源之間的連接。
[0029]注意，驅(qū)動(dòng)電路可以是獨(dú)立設(shè)備，或可以是構(gòu)成一個(gè)設(shè)備的內(nèi)部塊。
[0030]發(fā)明的有利效果
[0031]根據(jù)本技術(shù)一方面，可以以簡(jiǎn)單的電路降低切換FET時(shí)的功率損失。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1是圖示現(xiàn)有技術(shù)中執(zhí)行倒相器的切換的部分的示例性配置的圖。
[0033]圖2是圖示應(yīng)用了本技術(shù)的無線充電系統(tǒng)的實(shí)施例的示例性配置的框圖。
[0034]圖3是圖示功率發(fā)送設(shè)備11的示例性配置的框圖。
[0035]圖4是圖示柵極驅(qū)動(dòng)電路31的第一示例性配置的電路圖。
[0036]圖5是圖示從控制器42輸出的控制信號(hào)Cl和從控制器52輸出的控制信號(hào)C2的波形圖。
[0037]圖6是圖示控制信號(hào)C2和通過根據(jù)控制信號(hào)C2控制開關(guān)51而流動(dòng)的電流i2的波形圖。
[0038]圖7是圖示控制信號(hào)Cl、通過根據(jù)控制信號(hào)Cl控制開關(guān)41而流動(dòng)的電流ip以及柵極電壓的波形圖。
[0039]圖8是用于描述電流I1和柵極電壓之間的關(guān)系的圖。
[0040]圖9是用于描述功率再生和作為機(jī)構(gòu)的彈簧的振動(dòng)(運(yùn)動(dòng))之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的圖。
[0041]圖10是圖示電流I1和i2的波形圖。
[0042]圖11是圖示用于仿真的電路的電路圖。
[0043]圖12是圖示柵極驅(qū)動(dòng)電路31的第二示例性配置的電路圖。
[0044]圖13是圖示控制信號(hào)C2、通過開關(guān)51導(dǎo)通/關(guān)斷而流動(dòng)的電流i2、控制信號(hào)Cl、通過開關(guān)41導(dǎo)通/關(guān)斷而流動(dòng)的電流I1和柵極電壓的波形圖。
[0045]圖14是圖示用于仿真的電路的電路圖。
[0046]圖15是圖示柵極驅(qū)動(dòng)電路31的第三示例性配置的電路圖。
[0047]圖16是圖示控制信號(hào)C2、通過開關(guān)51導(dǎo)通/關(guān)斷而流動(dòng)的電流i2、控制信號(hào)Cl、通過開關(guān)41導(dǎo)通/關(guān)斷而流動(dòng)的電流I1和柵極電壓的波形圖。
[0048]圖17是用于描述通過控制器72對(duì)開關(guān)41的控制的流程圖。
[0049]圖18是圖示柵極驅(qū)動(dòng)電路31的第四示例性配置的電路圖。
[0050]圖19是圖示柵極驅(qū)動(dòng)電路31的第五示例性配置的電路圖。
[0051]圖20是圖示控制信號(hào)C2、通過開關(guān)51導(dǎo)通/關(guān)斷而流動(dòng)的電流i2、控制信號(hào)Cl、通過開關(guān)41導(dǎo)通/關(guān)斷而流動(dòng)的電流I1和柵極電壓的波形圖。
[0052]圖21是用于描述通過控制器82對(duì)開關(guān)41的控制的流程圖。
[0053]圖22是圖示應(yīng)用了本技術(shù)的計(jì)算機(jī)的實(shí)施例的示例性配置的框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0054][應(yīng)用了本技術(shù)的無線充電系統(tǒng)的實(shí)施例]
[0055]圖2是圖示應(yīng)用了本技術(shù)的無線充電系統(tǒng)的實(shí)施例的示例性配置的框圖。
[0056]在圖2中，無線充電系統(tǒng)包括功率發(fā)送設(shè)備11和功率接收設(shè)備12，并且通過例如磁場(chǎng)諧振系統(tǒng)、利用磁場(chǎng)的電磁感應(yīng)系統(tǒng)等而執(zhí)行無線充電。
[0057]功率發(fā)送設(shè)備11包括功率發(fā)送線圈，其是通過利用磁場(chǎng)發(fā)送功率的線圈并且發(fā)送功率。
[0058]功率接收設(shè)備12包括功率接收線圈，其是通過利用磁場(chǎng)接收功率的線圈，并且在被放置在功率發(fā)送設(shè)備11附近的情況下接收從功率發(fā)送設(shè)備11發(fā)送的功率。
[0059]這里，應(yīng)用圖2中的無線充電系統(tǒng)的系統(tǒng)可以是例如作為功率發(fā)送設(shè)備11的架和作為功率接收設(shè)備12的諸如移動(dòng)電話的便攜式終端的組合，或例如作為功率發(fā)送設(shè)備11的插入站和作為功率接收設(shè)備12的電動(dòng)車的組合，或例如作為功率發(fā)送設(shè)備11的TV架和作為功率接收設(shè)備12的TV(電視機(jī))的組合，等等。
[0060]此外，在圖2中，僅圖示一個(gè)功率接收設(shè)備12作為通過無線充電從一個(gè)功率發(fā)送設(shè)備11接收電力的功率接收設(shè)備，但是通過無線充電接收電力的功率接收設(shè)備的數(shù)量可以是多個(gè)。
[0061]根據(jù)包括多個(gè)功率接收設(shè)備的無線充電系統(tǒng)，例如，可以通過將作為功率接收設(shè)備的多個(gè)便攜式終端布置在例如作為功率發(fā)送設(shè)備11的盤(充電盤)上而對(duì)多個(gè)便攜式終端同時(shí)充電。
[0062][功率發(fā)送設(shè)備11的不例性配置]
[0063]圖3是圖示圖2中的功率發(fā)送設(shè)備11的示例性配置的框圖。
[0064]在圖3中，功率發(fā)送設(shè)備11包括高頻電源20和諧振電路24，并且用作配置為執(zhí)行無線充電的電源。
[0065]高頻電源20包括DC電源21、控制器22和驅(qū)動(dòng)器電路23，并且用作通過切換操作而輸出具有方波的電壓和電流作為AC的電源。
[0066]DC電源21將預(yù)定DC電壓(電流)提供到驅(qū)動(dòng)器電路23。
[0067]控制器22控制驅(qū)動(dòng)器電路23(其柵極驅(qū)動(dòng)電路31)和構(gòu)成功率發(fā)送設(shè)備11的各個(gè)塊。
[0068]驅(qū)動(dòng)器電路(倒相器)23通過使用來自DC電源21的DC電壓驅(qū)動(dòng)諧振電路24，并且通過磁場(chǎng)諧振系統(tǒng)的電磁感應(yīng)系統(tǒng)，在構(gòu)成諧振電路24的功率發(fā)送線圈L中生成磁通量，從而發(fā)送功率。
[0069]諧振電路24是由功率發(fā)送線圈L和電容器C形成的串聯(lián)諧振電路，并且由驅(qū)動(dòng)器電路23驅(qū)動(dòng)。通過驅(qū)動(dòng)諧振電路24在功率發(fā)送線圈L生成磁通量(磁場(chǎng))，并且通過磁通量執(zhí)行無線充電，從而通過電磁感應(yīng)系統(tǒng)或磁場(chǎng)諧振系統(tǒng)將功率發(fā)送到功率接收設(shè)備12。
[0070]這里，在圖3中，驅(qū)動(dòng)器電路23構(gòu)成全橋倒相器，并包括柵極驅(qū)動(dòng)電路31和NMOSFET 32、33、34 和 35。
[0071]柵極驅(qū)動(dòng)電路31通過根據(jù)控制器22的控制將預(yù)定電壓施加到FET 32到35的柵極，導(dǎo)通或截止(通/斷)各個(gè)FET 32到35。
[0072]FET 32到35是功率MOS FET,并且配置為根據(jù)柵極驅(qū)動(dòng)電路31的驅(qū)動(dòng)而導(dǎo)通或截止(通/斷)。
[0073]FET 32的漏極連接到DC電源21，因此，從DC電源21輸出的預(yù)定DC電壓施加到FET 32的漏極。
[0074]FET 32的源極連接到FET 33的漏極，并且FET 33的源極接地(連接到接地線(GND))ο
[0075]FET 34和35以與FET 32和33相同方式連接。
[0076]更具體地，F(xiàn)ET 34的漏極連接到DC電源21，并且FET 34的源極連接到FET 35的漏極。此外，F(xiàn)ET 35的源極接地。
[0077]此外，F(xiàn)ET 32的源極和FET 33的漏極的連接點(diǎn)Pl連接到諧振電路24的一端，并且FET 34的源極和FET 35的漏極的連接點(diǎn)P2連接到諧振電路24的另一端。
[0078]這里，在圖3中，在諧振電路24中，功率發(fā)送線圈L的一端和電容器C的一端彼此連接。此外，電容器C的另一端連接到FET 32的源極和FET33的漏極的連接點(diǎn)P1，并且功率發(fā)送線圈L的另一端連接到FET 34的源極和FET 35的漏極的連接點(diǎn)P2。
[0079]在由此配置的驅(qū)動(dòng)器電路23中，柵極驅(qū)動(dòng)電路31根據(jù)控制器22的控制，以預(yù)定定時(shí)將預(yù)定電壓施加到FET 32到35的柵極，由此控制各個(gè)FET32到35導(dǎo)通或截止。
[0080]以此方式，各個(gè)FET 32和33互補(bǔ)地并且周期性地導(dǎo)通和截止。
[0081]換句話說，F(xiàn)ET 32周期性地交替地導(dǎo)通和截止。
[0082]因此，當(dāng)FET 32導(dǎo)通時(shí)，F(xiàn)ET 33截止，并且當(dāng)FET 32截止時(shí)，F(xiàn)ET 33導(dǎo)通。
[0083]此外，F(xiàn)ET 34和35的組合關(guān)于FET 32和33的組合互補(bǔ)地周期性地導(dǎo)通和截止。
[0084]更具體地，當(dāng)FET 32導(dǎo)通并且FET 33截止時(shí)，F(xiàn)ET 34截止并且FET35導(dǎo)通。
[0085]此外，當(dāng)FET 32截止并且FET 33導(dǎo)通時(shí)，F(xiàn)ET 34導(dǎo)通并且FET 35截止。
[0086]例如，現(xiàn)在關(guān)注FET 32，當(dāng)FET 32導(dǎo)通時(shí)，F(xiàn)ET 33截止，F(xiàn)Et 34截止，并且FET 35導(dǎo)通。
[0087]結(jié)果，F(xiàn)ET 32的源極和FET 33的漏極的連接點(diǎn)Pl例如變?yōu)樗紿(高)，其是從DC電源21輸出的預(yù)定DC電壓，并且FET 34的源極和FET 35的漏極的連接點(diǎn)P2例如變?yōu)樗絃 (低)，其是地線的水平。
[0088]因此，在諧振電路24中，電流在從連接點(diǎn)Pl經(jīng)由電容器C和功率發(fā)送線圈L朝向連接點(diǎn)P2的方向流動(dòng)。
[0089]另一方面，當(dāng)FET 32截止時(shí)，F(xiàn)ET 33導(dǎo)通，F(xiàn)ET 34導(dǎo)通，并且FET 35截止。
[0090]結(jié)果，F(xiàn)ET 34的源極和FET 35的漏極的連接點(diǎn)P2例如變?yōu)樗紿(高)，其是從DC電源21輸出的預(yù)定DC電壓，并且FET 32的源極和FET 33的漏極的連接點(diǎn)P2例如變?yōu)樗絃 (低)，其是地線的水平。
[0091]因此，在諧振電路24中，電流在從連接點(diǎn)P2經(jīng)由功率發(fā)送線圈L和電容器C朝向連接點(diǎn)Pl的方向流動(dòng)。
[0092]如上所述，用于導(dǎo)通(或截止)FET 32到35的周期性AC電壓(方波電壓)施加到諧振電路24，并且同一周期性AC電流根據(jù)AC電壓施加而流動(dòng)。
[0093]AC電流在諧振電路24中流動(dòng)，從而在構(gòu)成諧振電路24的功率發(fā)送線圈L中連續(xù)生成磁通量，并且通過磁通量發(fā)送功率。
[0094]同時(shí)，導(dǎo)通(或截止)FET 32到35的周期設(shè)置為包括功率發(fā)送線圈L和電容器C的諧振電路24的諧振周期2 π V (LC)，更具體地，所述周期設(shè)置為諧振電路24的諧振頻率1/(2π V (LC))的倒數(shù)。
[0095]另外，在圖3中采用全橋倒相器作為驅(qū)動(dòng)器電路23，但是可以采用配置為執(zhí)行FET的切換(通/斷)的其他電路(諸如半橋倒相器)作為驅(qū)動(dòng)器電路23。
[0096][柵極驅(qū)動(dòng)電路31的第一示例性配置]
[0097]圖4是圖示圖3中的柵極驅(qū)動(dòng)電路31的第一示例性配置的電路圖。
[0098]注意，圖4是圖示圖3的柵極驅(qū)動(dòng)電路31中包括的并且配置為驅(qū)動(dòng)例如FET 33的部分的示例性配置的圖。配置為驅(qū)動(dòng)FET 33以外的各個(gè)FET 32、34和35的驅(qū)動(dòng)部分也以相同方式配置。
[0099]柵極驅(qū)動(dòng)電路31具有功率再生機(jī)制，以再生已經(jīng)用于驅(qū)動(dòng)FET的功率以便高效驅(qū)動(dòng)作為電容性負(fù)載的功率MOS FET (其柵極)。
[0100]更具體地，在圖4中，柵極驅(qū)動(dòng)電路31包括線圈(再生線圈)Lg、開關(guān)(再生開關(guān))41、控制器42、開關(guān)(補(bǔ)充開關(guān))51、控制器52、電阻(限流電阻)53和DC電源54。
[0101]線圈Lg的一端經(jīng)由開關(guān)41連接到FET 33的柵極，并且線圈Lg的另一端連接到FET 33的源極(其也是圖4中的地線)。因此，線圈Lg與FET 33的柵極處的輸入電容(電容器)Ciss —起構(gòu)成(串聯(lián))諧振電路。
[0102]開關(guān)41 (第一開關(guān))布置在線圈Lg的一端和FET 33的柵極之間。開關(guān)41根據(jù)來自控制器42的控制(即，從控制器42提供的控制信號(hào)C1)而導(dǎo)通或關(guān)斷，從而導(dǎo)通或截止在線圈Lg中流動(dòng)的電流h。
[0103]這里，根據(jù)本實(shí)施例，關(guān)于在線圈Lg中流動(dòng)的電流I1，將從線圈Lg到FET 33的柵極的流動(dòng)方向設(shè)置為正方向，并且與此相對(duì)的方向設(shè)置為負(fù)方向。
[0104]控制器42通過提供控制信號(hào)(再生開關(guān)控制信號(hào))Cl到開關(guān)41而控制開關(guān)41(其通/斷)。
[0105]開關(guān)51 (第二開關(guān))根據(jù)來自控制器52的控制(即，從控制器52提供的控制信號(hào)(補(bǔ)充開關(guān)控制信號(hào))C2)而導(dǎo)通或關(guān)斷，從而導(dǎo)通或關(guān)斷DC電源54和FET 33的柵極之間的連接。
[0106]更具體地，DC電源54的正端子經(jīng)由電阻53和開關(guān)51連接到FET 33的柵極，并且DC電源54的負(fù)端子連接到FET 33的源極。
[0107]因此，DC電源54(其正端子)和FET 33的柵極之間的連接通過導(dǎo)通或關(guān)斷開關(guān)51而導(dǎo)通或關(guān)斷。
[0108]控制器52通過將控制信號(hào)C2提供到開關(guān)51而控制開關(guān)51 (其通/斷)。
[0109]電阻53是當(dāng)開關(guān)51導(dǎo)通時(shí)限制從DC電源54流動(dòng)的電流i2的電阻，并且電阻53的一端連接到DC電源54的正端子，并且電阻53的另一端經(jīng)由開關(guān)51連接到FET 33的柵極。
[0110]這里，根據(jù)本實(shí)施例，關(guān)于從DC電源54流動(dòng)的電流(在電阻53流動(dòng)的電流)i2，從DC電源54的正端子到FET 33的柵極的流動(dòng)方向設(shè)置為正方向，并且與此相對(duì)的方向設(shè)置為負(fù)方向。
[0111]DC電源54是配置為輸出預(yù)定DC電壓+VDD(>0)的電源。DC電源54的正端子經(jīng)由電阻53和開關(guān)51連接到FET 33的柵極，并且DC電源54的負(fù)端子連接到FET 33的源極。因此，DC電源54的(DC)電壓+Vdd通過導(dǎo)通開關(guān)51而施加到FET 33的柵極。
[0112]注意，DC電源54的電壓+Vdd是足夠驅(qū)動(dòng)FET 33的電壓(當(dāng)FET 33導(dǎo)通時(shí)大于柵極和源極之間的電壓Vgs的電壓)。
[0113]此外，F(xiàn)ET 33的柵極處的輸入電容Ciss等效并聯(lián)存在于FET 33的柵極和源極之間。
[0114]在由此配置的柵極驅(qū)動(dòng)電路31中，F(xiàn)ET 33的柵極處的輸入電容Ciss、線圈Lg、開關(guān)41和控制器42構(gòu)成功率再生機(jī)制，配置為再生用于驅(qū)動(dòng)FET33的功率。
[0115]更具體地，當(dāng)FET 33現(xiàn)在導(dǎo)通時(shí)，例如，在FET 33的柵極處的輸入電容Ciss中累積電荷，并且柵極處的電壓(從源極所見的柵極電壓)變?yōu)樗紿。
[0116]此外，當(dāng)開關(guān)41和51截止時(shí)，在輸入電容Ciss中累積的電荷不放電，并且柵極處的電壓保持在水平H，從而保持FET 33導(dǎo)通。
[0117]注意，此時(shí)FET 33的柵極處的電壓(更具體地，基于連接到源極的端子而連接到柵極的輸入電容Ciss的端子處的電壓)例如是DC電源54的電壓+VDD。
[0118]開關(guān)41在要根據(jù)控制器42的控制而截止(要切換)FET 33時(shí)的定時(shí)導(dǎo)通。
[0119]通過導(dǎo)通開關(guān)41，在輸入電容Ciss中累積的電荷經(jīng)由開關(guān)41和線圈Lg放電，并且對(duì)應(yīng)于放電電荷的電流I1在負(fù)方向在線圈Lg中流動(dòng)。
[0120]電流h在線圈Lg中流動(dòng)，從而在線圈Lg中累積對(duì)應(yīng)于電流h的電能(磁能)。
[0121]當(dāng)在輸入電容Ciss中累積的電荷放電到一定程度、并且柵極電壓從電壓+Vdd下降到低于預(yù)定值的值(導(dǎo)通FET 33的柵極電壓)時(shí)，F(xiàn)ET 33截止。
[0122]然后，當(dāng)在輸入電容Ciss中累積的所有電荷放電時(shí)，在線圈Lg中流動(dòng)的電流I1嘗試變?yōu)?，但是由于慣性電流I1繼續(xù)在負(fù)方向在線圈Lg中流動(dòng)。
[0123]通過在線圈Lg中繼續(xù)流動(dòng)的電流I1在輸入電容Ciss中累積電荷。當(dāng)FET33的柵極處的電壓(基于連接到源極的端子而連接到柵極的輸入電容Ciss的端子的電壓)的極性反向時(shí)，更具體地，當(dāng)FET 33的柵極處的電壓變?yōu)殡妷?Vdd時(shí)，在線圈Lg中流動(dòng)的電流I1變?yōu)镺。
[0124]開關(guān)41在根據(jù)控制器42的控制、線圈Lg中流動(dòng)的電流I1變?yōu)镺時(shí)的定時(shí)關(guān)斷。FET 33的柵極處的電壓由此保持在電壓-VDD。
[0125]此后，開關(guān)41在FET 33根據(jù)控制器42的控制而導(dǎo)通(要切換)時(shí)的定時(shí)導(dǎo)通。
[0126]通過導(dǎo)通開關(guān)41，在輸入電容Ciss中累積的電荷經(jīng)由線圈Lg和開關(guān)41放電，并且對(duì)應(yīng)于放電電荷的電流I1在正方向在線圈Lg中流動(dòng)。
[0127]電流I1在線圈Lg中流動(dòng)，從而在線圈Lg中累積對(duì)應(yīng)于電流I1的電能(磁能)。
[0128]當(dāng)在輸入電容Ciss中累計(jì)的電荷放電到一定程度、并且柵極處的電壓從電壓-Vdd上升得高于預(yù)定值時(shí)，F(xiàn)ET 33導(dǎo)通。
[0129]然后，當(dāng)在輸入電容Ciss中累積的所有電荷放電時(shí)，在線圈Lg中流動(dòng)的電流I1嘗試變?yōu)?，但是由于慣性電流I1繼續(xù)在正方向在線圈Lg中流動(dòng)。
[0130]電流I1在線圈Lg中繼續(xù)流動(dòng)，從而在輸入電容Ciss中累積電荷。當(dāng)FET33的柵極處的電壓的極性反轉(zhuǎn)時(shí)，更具體地，當(dāng)FET 33的柵極處的電壓變?yōu)殡妷?Vdd時(shí)，在線圈Lg中流動(dòng)的電流I1變?yōu)镺。
[0131]開關(guān)41在線圈Lg中流動(dòng)的電流I1根據(jù)控制器42的控制而變?yōu)镺時(shí)的定時(shí)截止。FET 33的柵極處的電壓由此保持在電壓+Vdd。
[0132]此后，開關(guān)41在要根據(jù)控制器42的控制而截止FET 33時(shí)的定時(shí)導(dǎo)通，并且此后重復(fù)相同操作。
[0133]如上所述，在作為功率再生機(jī)制的輸入電容Ciss、線圈Lg、開關(guān)41和控制器42中，在輸入電容Ciss中累積的電能(電荷)在與輸入電容Ciss—起構(gòu)成諧振電路的線圈Lg中累積，并且線圈Lg中累積的電能在輸入電容Ciss中重復(fù)累積，從而再生已經(jīng)用于驅(qū)動(dòng)FET 33的功率。再生的功率再次用于驅(qū)動(dòng)FET 33。
[0134]注意，在上述功率再生機(jī)制中，功率不能永久再生(功率再生不能永久執(zhí)行)，因?yàn)楣β什糠謫适闊崃康取?br> [0135]為此原因，在柵極驅(qū)動(dòng)電路31中適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)充損失的功率。
[0136]更具體地，根據(jù)例如控制器52的控制周期性地暫時(shí)地導(dǎo)通(從關(guān)到開)開關(guān)51。
[0137]當(dāng)開關(guān)51導(dǎo)通時(shí)，電流i2從DC電源54經(jīng)由電阻53、開關(guān)51和FET33的柵極流到輸入電容Ciss，在包括輸入電容Ciss和線圈Lg的諧振電路中補(bǔ)充功率(電荷)。因此，DC電源54可以稱為用于補(bǔ)充電荷(功率)的電源，并且從DC電源54流動(dòng)的電流i2可以稱為用于補(bǔ)充電荷(功率)的補(bǔ)充電流。
[0138][柵極驅(qū)動(dòng)電路31的第一示例性配置中的操作]
[0139]圖5是圖示從圖4中的控制器42輸出的控制信號(hào)Cl和從控制器52輸出的控制信號(hào)C2的波形圖。
[0140]注意，控制信號(hào)Cl和C2是具有水平L和水平H這兩個(gè)值的脈沖信號(hào)。
[0141]當(dāng)控制信號(hào)Cl是水平L時(shí)，開關(guān)41關(guān)斷，并且當(dāng)控制信號(hào)Cl是水平H時(shí)，開關(guān)41導(dǎo)通。
[0142]以相同方式，當(dāng)控制信號(hào)C2是水平L時(shí)，開關(guān)51關(guān)斷，并且當(dāng)控制信號(hào)C2是水平H時(shí),開關(guān)51導(dǎo)通。
[0143]因此，控制信號(hào)Cl和C2的波形還分別表示開關(guān)41和51的通/斷狀態(tài)，并且在下面將適當(dāng)給出控制信號(hào)Cl和C2的波形分別表示開關(guān)41和51的通/斷狀態(tài)的描述。
[0144]如圖5所示，例如，在為作為對(duì)應(yīng)于FET 33的切換周期的周期的1/2的周期tCLK/2中，控制器42僅在作為包括線圈Lg和輸入電容Ciss的諧振電路(以下稱為L(zhǎng)gCiss諧振電路)的諧振周期2 Ji V (LgCiss)(在LgCiss諧振電路的諧振頻率1/(2 Ji V (LgCiss))的倒數(shù))的1/2的時(shí)段tg = π V (LgCiss)(暫時(shí))為水平H，并且控制器42在其他時(shí)段(時(shí)間)將要成為水平L的信號(hào)作為控制信號(hào)Cl提供到開關(guān)41。
[0145]因此，開關(guān)41僅在周期taK/2中的時(shí)段tg (暫時(shí))導(dǎo)通(并且在其他時(shí)段(時(shí)間)關(guān)斷)。
[0146]如圖5所示，控制器52在開關(guān)41關(guān)斷期間的時(shí)段(更具體地，僅在控制信號(hào)Cl為水平L期間的時(shí)段內(nèi)的作為預(yù)定時(shí)段的時(shí)段ts)周期性地變?yōu)樗紿，并且在其他時(shí)段期間將為水平L的信號(hào)作為控制信號(hào)C2提供到開關(guān)51。
[0147]因此，開關(guān)51僅在開關(guān)41關(guān)斷期間的時(shí)段內(nèi)的時(shí)段％周期性地(暫時(shí)地)導(dǎo)通(并且開關(guān)51在其他時(shí)段期間關(guān)斷)。
[0148]圖6是圖示控制信號(hào)C2和通過根據(jù)控制信號(hào)C2控制開關(guān)51而流動(dòng)的電流i2 (補(bǔ)充電流)的波形圖。
[0149]當(dāng)控制信號(hào)C2為水平H并且開關(guān)51導(dǎo)通時(shí)，電流i2從DC電源54流動(dòng)。
[0150]如圖5所述，開關(guān)51僅在時(shí)段ts導(dǎo)通，但是因?yàn)殚_關(guān)51僅在開關(guān)41關(guān)斷期間的時(shí)段導(dǎo)通，所以從DC電源54流動(dòng)的電流i2 (電荷)經(jīng)由電阻53和正導(dǎo)通的開關(guān)51流到FET 33的柵極處的輸入電容Ciss。
[0151]因此，在開關(guān)51導(dǎo)通的時(shí)間，電荷通過從DC電源54流動(dòng)的電流i2而瞬間累積在FET 33的柵極處的輸入電容Ciss中，然后，輸入電容Ciss中累積的電荷迅速減少。
[0152]結(jié)果,如圖6所示，當(dāng)開關(guān)51導(dǎo)通時(shí)大量電流i2流動(dòng)，并且此后電流“的量迅速減少。電流i2的減少速度(時(shí)間)由基于電阻53和輸入電容Ciss所獲取的時(shí)間常數(shù)而確定。
[0153]在圖5和6中，開關(guān)51每?jī)蓚€(gè)開關(guān)41導(dǎo)通的周期導(dǎo)通一次，并且電荷在包括輸入電容Ciss和線圈Lg的LgCiss諧振電路的輸入電容Ciss中累積(補(bǔ)充)。
[0154]這里，注意開關(guān)51導(dǎo)通的速率不限于每?jī)蓚€(gè)開關(guān)41導(dǎo)通的周期一次。
[0155]圖7是圖示控制信號(hào)Cl、根據(jù)控制信號(hào)Cl控制開關(guān)41而流動(dòng)的電流(再生電流)I1、和柵極電壓(FET 33的柵極處的電壓)的波形圖。
[0156]注意，除了控制信號(hào)Cl (開關(guān)41的通/斷)、電流I1和柵極電壓以外，在圖7中還圖示了圖6中圖示的控制信號(hào)C2(開關(guān)52的通/斷)用于參考。
[0157]如圖5所示，開關(guān)41 (控制信號(hào)Cl)僅在周期taK/2中的時(shí)段％導(dǎo)通。
[0158]這里，注意，開關(guān)51在開關(guān)41導(dǎo)通期間的時(shí)段tg關(guān)斷，因?yàn)槿鐖D5所示開關(guān)51在開關(guān)41關(guān)斷期間的時(shí)段導(dǎo)通。
[0159]因此，在開關(guān)41導(dǎo)通的情況下，僅包括輸入電容Ciss和線圈Lg的LgCiss諧振電路成為經(jīng)由導(dǎo)通的開關(guān)41的傳導(dǎo)狀態(tài)(線圈Lg和輸入電容Ciss不變?yōu)榕c電阻53和DC電源54傳導(dǎo))ο
[0160]例如，在開關(guān)41現(xiàn)在在輸入電容Ciss中累積電荷從而柵極電壓變?yōu)檎妷?Vdd的條件下導(dǎo)通的情況下，輸入電容Ciss中累積的電荷從輸入電容Ciss順序流到開關(guān)41和線圈Lg，從而導(dǎo)致如圖7所示電流I1在LgCiss諧振電路中在負(fù)方向流動(dòng)。
[0161]電流I1僅在開關(guān)41導(dǎo)通期間的時(shí)段％在負(fù)方向流動(dòng)，從而在輸入電容Ciss中累積電荷，使得柵極電壓(基本上)變?yōu)樨?fù)電壓-VDD。
[0162]此后，開關(guān)41再次僅在時(shí)段tg導(dǎo)通，在輸入電容Ciss中累積使得柵極電壓變?yōu)樨?fù)電壓-Vdd的電荷從輸入電容Ciss順序流到線圈Lg和開關(guān)41，從而使得如圖7所示電流I1在LgCiss諧振電路中在正方向流動(dòng)。
[0163]電流I1僅在開關(guān)41導(dǎo)通期間的時(shí)段％在正方向流動(dòng)，從而在輸入電容Ciss中累積電荷使得柵極電壓(基本上)變?yōu)檎妷?VDD。
[0164]此后，以相同方式，每次開關(guān)41以周期taK/2導(dǎo)通，通過輸入電容Ciss中累積的電荷，在LgCiss諧振電路中電流I1交替重復(fù)在正方向流動(dòng)和在負(fù)方向流動(dòng)。
[0165]結(jié)果，柵極電壓在每個(gè)時(shí)段taK/2交替變?yōu)檎妷?Vdd (水平H)和負(fù)電壓-Vdd (水平L)，并且FET 33以周期tM切換。
[0166]更具體地，在圖7中，F(xiàn)ET 33僅在周期tM中的時(shí)段taK/2(暫時(shí))導(dǎo)通(此后，F(xiàn)ET 33在時(shí)段tCLK/2截止)。
[0167]同時(shí)，在圖7中，柵極電壓為正電壓+Vdd期間的時(shí)段和柵極電壓為負(fù)電壓-Vdd期間的時(shí)段為相同時(shí)段taK/2，其中柵極電壓具有占空比50%的脈沖。
[0168]柵極電壓的占空比可以通過在包括開關(guān)41以周期taK/2導(dǎo)通時(shí)的兩個(gè)連續(xù)定時(shí)(通定時(shí))的集合中偏移兩個(gè)通定時(shí)之一而調(diào)節(jié)。
[0169]更具體地，例如，在柵極電壓在某個(gè)通定時(shí)集合的第一通定時(shí)現(xiàn)在變?yōu)檎妷?Vdd的情況下，在第一通定時(shí)和第二通定時(shí)之間的時(shí)段是柵極電壓成為正電壓+Vdd期間的時(shí)段，并且從第二通定時(shí)起和下一通定時(shí)集合的第一通定時(shí)的時(shí)段是柵極電壓變?yōu)樨?fù)電壓-Vdi^間的時(shí)段。
[0170]因此，可以調(diào)節(jié)柵極電壓變?yōu)檎妷?Vdd期間的時(shí)段和柵極電壓變?yōu)樨?fù)電壓-Vdd期間的時(shí)段，即，可以通過偏移例如特定通定時(shí)集合的第二通定時(shí)而調(diào)節(jié)柵極電壓的占空比。
[0171]此外，根據(jù)本實(shí)施例，如圖5和圖6所述，開關(guān)51以每?jī)蓚€(gè)導(dǎo)通開關(guān)41的周期一次的比率導(dǎo)通，并且在由輸入電容Ciss和線圈Lg形成的LgCiss諧振電路的輸入電容Ciss中補(bǔ)充電荷。
[0172]根據(jù)本實(shí)施例，DC電源54的正端子(經(jīng)由電阻53和開關(guān)51)連接到FET 33的柵極以施加正電壓+VDD。因此，在施加正電壓+Vdd的柵極處的輸入電容Ciss中補(bǔ)充電荷，更具體地，如圖7所示，開關(guān)51 (控制信號(hào)C2)在柵極電壓為正電壓+Vdd(水平H)的定時(shí)導(dǎo)通。
[0173]在柵極電壓為負(fù)電壓-Vdd(水平L)的定時(shí)在柵極的輸入電容Ciss中補(bǔ)充電荷的情況下，DC電源54的負(fù)端子(經(jīng)由電阻53和開關(guān)51)連接到FET 33的柵極以施加負(fù)電壓-Vdd (水平L)。
[0174]圖8是用于描述電流I1和柵極電壓之間的關(guān)系的圖。
[0175]例如，假設(shè)電荷(電能)現(xiàn)在累積在輸入電容Ciss中，使得柵極電壓變?yōu)檎妷?Vdd。
[0176]在此情況下，當(dāng)開關(guān)41導(dǎo)通時(shí)，累積在輸入電容Ciss中的電荷從輸入電容Ciss順序流到(放電到)開關(guān)41和線圈Lg，從而使得電流I1在負(fù)方向流到線圈Lg(時(shí)段Tl)。電流I1通過LgCiss諧振電路的諧振周期2 V (LgCiss)的正弦波表示。
[0177]電荷從輸入電容Ciss放電(累積在輸入電容Ciss中的電荷從輸入電容Ciss順序流到開關(guān)41和線圈Lg)，從而將柵極電壓從正電壓+Vdd降低。在輸入電容Ciss中累積的所有電荷放電之后(當(dāng)在開關(guān)41導(dǎo)通之后已經(jīng)經(jīng)過作為L(zhǎng)gCiss諧振電路的諧振周期2π V (LgCiss)的1/4周期的特定時(shí)段tg/2之后)，柵極電壓變?yōu)镺V(時(shí)段Tl)。
[0178]此時(shí)，線圈Lg中累計(jì)的電能變?yōu)樽畲蟆?br> [0179]當(dāng)輸入電容Ciss中累積的所有電荷放電時(shí)，線圈Lg中流動(dòng)的電流I1嘗試變?yōu)?A，但是由于慣性(更具體地，通過累積在線圈1^中的電能)電流I1連續(xù)在負(fù)方向在線圈Lg中流動(dòng)(時(shí)段T2)。
[0180]電流I1連續(xù)在線圈Lg中流動(dòng)，從而使得電能累積(充電)在輸入電容Ciss中，使得柵極電壓變?yōu)樨?fù)電壓(時(shí)段T2)。
[0181]然后，當(dāng)從開關(guān)41導(dǎo)通時(shí)的最近定時(shí)起已經(jīng)經(jīng)過LgCiss諧振電路的諧振周期2 π V (LgCiss)的1/2周期％時(shí)，線圈Lg中累積的電能變?yōu)?，并且線圈Lg中流動(dòng)的電流I1變?yōu)镺A (定時(shí)T3)。
[0182]此時(shí)，電荷在輸入電容Ciss中累積，使得柵極電壓變?yōu)樨?fù)電壓_VDD，并且通過關(guān)斷開關(guān)41而使LgCiss諧振電路開路，并且柵極電壓固定在負(fù)電壓-Vdd (定時(shí)T3)。
[0183]當(dāng)從FET 33上一次導(dǎo)通之后已經(jīng)經(jīng)過作為切換FET 33的周期taK的1/2的周期tCLK/2時(shí)，再次導(dǎo)通開關(guān)41。
[0184]當(dāng)開關(guān)41導(dǎo)通時(shí)，輸入電容Ciss中累積的電荷從輸入電容Ciss順序流到(放電到)開關(guān)41和線圈Lg，從而使得電流I1在正方向流到線圈Lg (時(shí)段T4)。電流I1通過LgCiss諧振電路的諧振周期2 π V (LgCiss)的正弦波表示。
[0185]電荷從輸入電容Ciss放電(累積在輸入電容Ciss中的電荷從輸入電容Ciss順序流至IJ開關(guān)41和線圈Lg)，從而將柵極電壓從負(fù)電壓-Vdd升高。在輸入電容Ciss中累積的所有電荷放電之后(當(dāng)從導(dǎo)通開關(guān)41之后已經(jīng)經(jīng)過為L(zhǎng)gCiss諧振電路的諧振周期2 π V (LgCiss)的1/4周期的特定時(shí)段Tg/2時(shí))，柵極電壓變?yōu)镺V(時(shí)段T4)。
[0186]此時(shí)，線圈Lg中累積的電能再次變?yōu)樽畲蟆?br> [0187]當(dāng)輸入電容Ciss中累積的所有電荷放電時(shí)，線圈Lg中流動(dòng)的電流I1嘗試變?yōu)?A，但是由于慣性電流I1在正方向繼續(xù)在線圈Lg中流動(dòng)(時(shí)段T5)。
[0188]電流I1繼續(xù)在線圈Lg中流動(dòng)，從而使得電荷累積(充電)在輸入電容Ciss中，使得柵極電壓變?yōu)檎妷?時(shí)段T5)。
[0189]然后，當(dāng)從開關(guān)41導(dǎo)通時(shí)的最后的定時(shí)起已經(jīng)經(jīng)過LgCiss諧振電路的諧振周期2 π V (LgCiss)的1/2周期％時(shí)，線圈Lg中累積的電能變?yōu)?，并且線圈Lg中流動(dòng)的電流I1變?yōu)镺A (定時(shí)T6)。
[0190]此時(shí)，電荷在輸入電容Ciss中累積，使得柵極電壓變?yōu)檎妷?VDD，并且通過關(guān)斷開關(guān)41而使LgCiss諧振電路開路，并且柵極電壓固定在正電壓+Vdd (定時(shí)T3)。
[0191]當(dāng)在上一次導(dǎo)通FET 33之后已經(jīng)經(jīng)過作為FET 33的切換周期taK的1/2的周期taK/2時(shí)再次導(dǎo)通開關(guān)41。然后，此后重復(fù)相同處理。
[0192]如上所述，在柵極驅(qū)動(dòng)電路31中，輸入電容Ciss中累積的電能(電荷)在與輸入電容Ciss —起構(gòu)成LgCiss諧振電路的線圈Lg中累積，并且線圈Lg中累積的電能在輸入電容Ciss中重復(fù)累積，從而再生已經(jīng)用于驅(qū)動(dòng)FET 33的功率。再生的功率再次用于驅(qū)動(dòng)FET 33。
[0193]注意，在上述功率再生中，部分功率損失為熱量等。因此，通過周期性地導(dǎo)通開關(guān)51,DC電源54的電壓+Vdd經(jīng)由電阻53和開關(guān)51施加到FET 33的柵極處的輸入電容Ciss,從而補(bǔ)充LgCiss諧振電路的輸入電容Ciss中的功率(電荷)。
[0194]圖9是用于描述柵極驅(qū)動(dòng)電路31的功率再生和作為機(jī)構(gòu)的彈簧的振動(dòng)(運(yùn)動(dòng))之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的圖。
[0195]如圖9所示，彈簧(線圈彈簧)的一端固定在天花板，并且重物附于彈簧的另一端。在通過手伸張或收縮彈簧之后釋放該手的情況下，彈簧在垂直方向(與重力平行的方向)伸張和收縮，并且附于彈簧的另一端的重物與彈簧的伸張和收縮一起垂直振動(dòng)(移動(dòng))。
[0196]在此情況下，重物的機(jī)械能通過公式kx2/2+mv2/2來表示。
[0197]這里，k是彈簧常數(shù)，并且X表示基于參考位置的重物的位置(位移量)，所述參考位置是在重物附于一端固定在天花板的彈簧的另一端之后釋放手以便不使重物振動(dòng)的位置。
[0198]此外，m表示重物的質(zhì)量，并且V表示重物的速度。
[0199]當(dāng)關(guān)于參考位置彈簧收縮最大時(shí)并且當(dāng)彈簧伸張最小時(shí)，更具體地，當(dāng)位移量X最大時(shí)并且當(dāng)位移量X最小時(shí)，重物的速度V變?yōu)镺。
[0200]此外，當(dāng)彈簧收縮和伸張為O時(shí)，更具體地，當(dāng)位移量X為O時(shí)，重物的速度(速度)V變?yōu)樽畲蟆?br> [0201]另一方面，LgCiss諧振電路的電能通過公式CV2/2+LI2/2表示。
[0202]這里，c表示輸入電容(靜電電容)Ciss，并且V表示施加到輸入電容Ciss的電壓，更具體地，根據(jù)本實(shí)施例的柵極電壓。
[0203]此外L表示線圈(其電感)Lg，并且I表示在線圈Lg中流動(dòng)的電流I1。
[0204]當(dāng)柵極電壓在正側(cè)最大并且在負(fù)側(cè)也是最大時(shí)，更具體地，當(dāng)柵極電壓最大并且最小時(shí)，在LgCiss諧振電路的線圈Lg中流動(dòng)的電流I = I1變?yōu)镺。
[0205]此外，當(dāng)柵極電壓為O時(shí)，在線圈Lg中流動(dòng)的電流I = I1變?yōu)樽畲蟆?br> [0206]上述重物的機(jī)械能和LgCiss諧振電路的電能之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系例如為:當(dāng)彈簧收縮為最大時(shí)對(duì)應(yīng)于當(dāng)柵極電壓在正側(cè)為最大時(shí)，并且此外當(dāng)彈簧伸張為最大時(shí)對(duì)應(yīng)于當(dāng)柵極電壓在負(fù)側(cè)為最大時(shí)。此外，當(dāng)重物速度V為O時(shí)對(duì)應(yīng)于當(dāng)在線圈Lg中流動(dòng)的電流I = I1為O時(shí)。
[0207]此外，重物的機(jī)械能和LgCiss諧振電路的電能之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系例如為:當(dāng)彈簧伸張和收縮為O時(shí)對(duì)應(yīng)于當(dāng)柵極電壓為O時(shí)。此外，當(dāng)重物速度(速度)V為最大時(shí)對(duì)應(yīng)于當(dāng)在線圈Lg中流動(dòng)的電流I = I1為最大時(shí)。
[0208]圖10是圖示電流I1和i2的波形圖。
[0209]如圖5到圖8中所述，當(dāng)開關(guān)41僅在時(shí)段tg導(dǎo)通并且電流I1僅在時(shí)段％在LgCiss諧振電路中流動(dòng)時(shí)，從而導(dǎo)致FET 33的柵極電壓的極性反相(水平H變?yōu)樗絃，并且水平L變?yōu)樗紿)。
[0210]因此，反相柵極電壓的極性所需的電荷量是通過將在時(shí)段tg期間在LgCiss諧振電路中流動(dòng)的電流i!積分而獲得的值。
[0211]另一方面，在柵極驅(qū)動(dòng)電路31中，僅DC電源54可以在不接收來自外部的任何電能供應(yīng)的情況下將電能提供到其他，并且要由DC電源54提供的電能僅是補(bǔ)充LgCiss諧振電路的輸入電容Ciss的功率(電荷)的電流(補(bǔ)充電流)i2。
[0212]電流i2與如圖10所示的電流I1相比更小，因?yàn)殡娏鱥2是用于補(bǔ)充損失為熱量等的功率的補(bǔ)充電流。
[0213]根據(jù)具有圖4所示的功率再生機(jī)制的柵極驅(qū)動(dòng)電路31，驅(qū)動(dòng)(切換)FET 33所需的電流量可以從在LgCiss諧振電路中流動(dòng)的電流I1的量改進(jìn)到與電流I1相比顯著更小的電流i2的量。
[0214]更具體地，當(dāng)FET 33導(dǎo)通時(shí)，需要大電流I1來對(duì)大輸入電容Ciss充電，并且在沒有再生功率的情況下，當(dāng)FET 33截止時(shí)，已經(jīng)用于導(dǎo)通FET 33的大電流I1 (與其對(duì)應(yīng)的電荷)放電。然而，根據(jù)具有功率再生機(jī)制的柵極驅(qū)動(dòng)電路31，電流I1由功率再生重用，并且在此功率再生中損失為熱量等的功率用與大電流I1相比顯著更小的電流i2補(bǔ)充。
[0215]因此，根據(jù)柵極驅(qū)動(dòng)電路31，切換FET 33時(shí)的功率(電荷)的損失可以從對(duì)應(yīng)于大電流I1的功率減小到對(duì)應(yīng)于小電流i2的功率。
[0216]圖11是圖示用于執(zhí)行來獲取圖5到圖8和圖10中的波形圖的仿真的電路(仿真電路)的電路圖。
[0217]仿真電路具有與圖4所示的電路相同的配置，除了提供包括電容器Ce和電阻Re的并聯(lián)電路來替代圖4中的FET 33的柵極這一點(diǎn)以外。
[0218]在圖11的仿真電路中，電容器Ce對(duì)應(yīng)于FET 33的柵極處的輸入電容Ciss，并且電阻Re對(duì)應(yīng)于FET 33的柵極處的輸入電阻。
[0219]同時(shí)，作為FET 33的柵極處的輸入電阻的電阻Re是具有相當(dāng)高的電阻值的電阻。因此，在這樣的仿真電路中這樣的高電阻Re可能是不需要的(可以省略)。
[0220]如上所述，在圖4的柵極驅(qū)動(dòng)電路31中，可以僅僅用包括線圈Lg、開關(guān)41、控制器42、開關(guān)51、控制器52、電阻53和DC電源54的簡(jiǎn)單的電路配置減小切換FET時(shí)的功率(電荷)損失。
[0221 ][柵極驅(qū)動(dòng)電路31的第二示例性配置]
[0222]圖12是圖示圖3中圖示的柵極驅(qū)動(dòng)電路31的第二示例性配置的電路圖。
[0223]注意，在圖中，與圖4中的第一示例性配置的部分對(duì)應(yīng)的部分由相同附圖標(biāo)記表示，并且下面將適當(dāng)?shù)厥÷云涿枋觥?br> [0224]更具體地，圖12中的柵極驅(qū)動(dòng)電路31與圖4中的第一示例性配置的相同點(diǎn)在于，包括線圈Lg、開關(guān)41、控制器42、開關(guān)51、控制器52、電阻53和DC電源54。
[0225]然而，圖12中的柵極驅(qū)動(dòng)電路31與圖4中的第一示例性配置的不同點(diǎn)在于，新提供了用于(DC電壓)的偏移電路60。
[0226]偏移電路60包括DC電源61、電阻(偏壓電阻)62和電容器(旁路電容器)63，并且將FET 33的柵極電壓偏移到等于或大于預(yù)定值的電壓。
[0227]這里，在圖4的第一示例性配置中，F(xiàn)ET 33的柵極電壓是從作為DC電源54的電壓的電壓+Vdd到具有如圖7和圖8所述的電壓+Vdd的相反符號(hào)的電壓-Vdd的范圍內(nèi)的電壓。
[0228]可以存在沒有調(diào)度負(fù)電壓施加到NMOS FET的柵極的情況，并且在負(fù)電壓_VDD比確保FET的性能的預(yù)定確保電壓低的情況下，柵極驅(qū)動(dòng)電路31的可靠性可能受損。
[0229]因此，根據(jù)圖12中的柵極驅(qū)動(dòng)電路31，通過偏移電路60將FET 33的柵極電壓偏移到預(yù)定值的電壓，例如，OV或更大。
[0230]這里，根據(jù)圖12中的柵極驅(qū)動(dòng)電路31，偏移柵極電壓以便成為在從作為DC電源54的電壓的電壓+Vdd到OV的范圍內(nèi)的電壓。
[0231]更具體地，DC電源61是配置為輸出例如作為從DC電源54輸出的DC電壓+Vdd的1/2的DC電壓+Vdd/2的電源。DC電源61的正端子連接到電阻62的一端，并且DC電源61的負(fù)端子連接到電容器63的一端。
[0232]電阻62是用于偏壓線圈Lg的沒有連接到開關(guān)41的一端并且偏壓FET33的柵極的電阻。如上所述，電阻62的一端連接到DC電源61的正端子，并且電阻62的另一端連接到電容器63。
[0233]電容器63是用于旁路在LgCiss諧振電路中流動(dòng)的電流的電容器。如上所述，電容器63的一端連接到DC電源61的負(fù)端子，并且電容器63的另一端連接到電阻62的另一端。
[0234]此外，由此配置的偏移電路60的電容器63和電阻62的連接點(diǎn)連接到線圈Lg的不連接到開關(guān)41的一端(一端經(jīng)由開關(guān)41連接到FET 44的柵極的線圈Lg的另一端)，并且DC電源61和電容器63的連接點(diǎn)連接到FET 33的源極(也是圖12中的地線)。
[0235]在圖12的LgCiss諧振電路中，電流I1以與圖4的情況相同的定時(shí)經(jīng)由(旁路)電容器63而流動(dòng)。
[0236]然而，在偏移電路60中，線圈Lg的未連接到開關(guān)41的一端沒有OV的電壓(地線水平)，而是偏壓到DC電源61的電壓+Vdd/2的電壓，并且施加到線圈Lg的電壓從+Vdd變?yōu)?Vdd/2 ο
[0237]結(jié)果，在線圈Lg中流動(dòng)的電流I1變?yōu)閳D4中的情況的1/2，此外FET 33的柵極電壓變?yōu)樵诮档偷綀D4的情況中的柵極電壓的范圍的一半的范圍內(nèi)，然后被電壓+VDD/2偏壓，更具體地，從電壓+Vdd到OV的范圍，因?yàn)镕ET 33的柵極從圖4的情況偏壓了電壓+VDD/2。
[0238][柵極驅(qū)動(dòng)電路31的第二示例性配置中的操作]
[0239]圖13是圖示開關(guān)51的通/斷狀態(tài)(控制信號(hào)C2)、通過開關(guān)51導(dǎo)通和關(guān)斷而流動(dòng)的電流“、開關(guān)41的通/斷狀態(tài)(控制信號(hào)Cl)、通過開關(guān)41導(dǎo)通和關(guān)斷而流動(dòng)的電流I1、以及用于圖12中的柵極驅(qū)動(dòng)電路31的柵極電壓的波形圖。
[0240]即使在提供偏移電路60的情況下，開關(guān)51的通/斷狀態(tài)(控制信號(hào)C2)、通過開關(guān)51導(dǎo)通和關(guān)斷而流動(dòng)的電流i2、以及開關(guān)41的通/斷狀態(tài)(控制信號(hào)Cl)與沒有提供偏移電路60的圖5-8中描述的情況相同。
[0241]如圖13所示，通過開關(guān)41導(dǎo)通和關(guān)斷而流動(dòng)的電流I1變?yōu)閳D5-8描述的情況的1/2。
[0242]更具體地，根據(jù)偏移電路60，線圈Lg的未連接到開關(guān)41的一端偏壓為DC電源61的電壓+Vdd/2。
[0243]這里，例如，在柵極電壓是電壓+Vdd的情況下，線圈Lg的兩端之間的電勢(shì)差變?yōu)殡妷?VDD( = +Vdd-O)，因?yàn)樵趫D4中的柵極驅(qū)動(dòng)電路31中，線圈Lg的未連接到開關(guān)41的一端連接到地線。
[0244]另一方面，根據(jù)圖12中的柵極驅(qū)動(dòng)電路31，例如，在柵極電壓是電壓+Vdd的情況下，線圈Lg的兩端之間的電勢(shì)差變?yōu)?Vdd/2 ( = +Vdd-Vdd/2)，因?yàn)榫€圈Lg的未連接到開關(guān)41的一端偏壓為電壓+Vdd/2。
[0245]結(jié)果，根據(jù)圖12中的柵極驅(qū)動(dòng)電路31，在線圈Lg以及在LgCiss諧振電路中流動(dòng)的電流I1變?yōu)閳D4中的情況的1/2，并且柵極電壓的范圍也變?yōu)閺膱D4中的情況的電壓-Vdd到電壓+Vdd的范圍的1/2。
[0246]此外，根據(jù)圖12的柵極驅(qū)動(dòng)電路31，柵極電壓還被電壓+Vdd/2偏壓，因?yàn)榫€圈Lg的未連接到開關(guān)41的一端偏壓為電壓+Vdd/2。因此，如圖13所示，柵極電壓的范圍變?yōu)橥ㄟ^將圖4的情況中的從電壓-Vdd到電壓+Vdd的范圍的1/2范圍偏壓電壓+Vdd/2而獲得的從OV到電壓+Vdd的范圍。
[0247]圖14是圖示用于執(zhí)行以獲取圖13中的波形圖的仿真的電路(仿真電路)的電路圖。
[0248]仿真電路具有與圖12中所示的電路相同的配置，除了提供包括電容器Ce和電阻Rg的并聯(lián)電路替代圖12中的FET 33的柵極這一點(diǎn)之外。
[0249]如圖11所示，電容器Ce對(duì)應(yīng)于FET 33的柵極處的輸入電容Ciss，并且電阻Re對(duì)應(yīng)于FET 33的柵極處的輸入電阻。此外，在仿真電路中，可以省略電阻Re。
[0250][柵極驅(qū)動(dòng)電路31的第三示例性配置]
[0251]圖15是圖示圖3中的柵極驅(qū)動(dòng)電路31的第三示例性配置的電路圖。
[0252]注意，在圖中，與圖12中的第二示例性配置的部分對(duì)應(yīng)的部分用相同附圖標(biāo)記表示，并且在下面將適當(dāng)?shù)厥÷云涿枋觥?br> [0253]更具體地，圖15中的柵極驅(qū)動(dòng)電路31與圖12中的第二示例性配置的相同點(diǎn)在于，包括線圈Lg、開關(guān)41、開關(guān)51、控制器52、電阻53、DC電源54和偏移電路60。
[0254]然而，圖15中的柵極驅(qū)動(dòng)電路31與圖12中的第二示例性配置的不同點(diǎn)在于，新提供了電流檢測(cè)器71，并且還提供控制器72替代控制器42。
[0255]這里，F(xiàn)ET 33的輸入電容(靜電電容)Ciss和線圈Lg的電感可以改變。在輸入電容Ciss和線圈Lg的電感改變的情況下，改變LgCiss諧振電路的諧振周期2 V (LgCiss)=2 X tg，因此，改變開關(guān)41導(dǎo)通期間的時(shí)段tg，更具體地，在導(dǎo)通開關(guān)41之后關(guān)斷開關(guān)41的定時(shí)。
[0256]防止LgCiss諧振電路的諧振周期2 V (LgCiss)這樣的改變的方法例如是與FET33的柵極(輸入電容Ciss)并聯(lián)提供微調(diào)(trimmer)電容器，并(分別)調(diào)整圖3中的每個(gè)驅(qū)動(dòng)器電路23的微調(diào)電容器，使得LgCiss諧振電路的諧振周期與基于最初假設(shè)的輸入電容Ciss和線圈Lg確定的諧振周期2 V (LgCiss) 一致。
[0257]然而，很難認(rèn)為通過提供微調(diào)電容器防止LgCiss諧振電路的諧振周期2π V (LgCiss)的改變的方法在時(shí)間和人力上是有利的，如調(diào)整微調(diào)電容器、用于提供微調(diào)電容器的成本、安裝其所需的區(qū)域等。
[0258]因此，根據(jù)圖15中的柵極驅(qū)動(dòng)電路31，適應(yīng)性地控制開關(guān)41的切換(開/關(guān))，從而在不提供微調(diào)電容器的情況下防止LgCiss諧振電路的諧振周期2 π V (LgCiss)改變。
[0259]因此，根據(jù)圖15中的柵極驅(qū)動(dòng)電路31，有利點(diǎn)在于，不需要提供微調(diào)電容器所需的人力、成本、安裝區(qū)域等。
[0260]在圖15中，電流檢測(cè)器71檢測(cè)在線圈Lg中流動(dòng)的電流I1 (其電流值)，并將電流值提供到控制器72。
[0261]控制器72通過以與圖4中的控制器42相同的方式將控制信號(hào)Cl提供到開關(guān)41而控制開關(guān)41(其通/斷)。
[0262]然而，控制器72控制開關(guān)41，使得開關(guān)41例如以周期taK/2導(dǎo)通，所述周期taK/2是作為對(duì)應(yīng)于切換FET 33的周期的周期的周期tM的1/2，并且進(jìn)一步根據(jù)從電流檢測(cè)器71提供的電流I1在稍后關(guān)斷開關(guān)41。
[0263][柵極驅(qū)動(dòng)電路31的第三示例性配置中的操作]
[0264]圖16是圖示開關(guān)51的通/斷狀態(tài)(控制信號(hào)C2)、通過開關(guān)51導(dǎo)通和關(guān)斷而流動(dòng)的電流“、開關(guān)41的通/斷狀態(tài)(控制信號(hào)Cl)、通過開關(guān)41導(dǎo)通和關(guān)斷而流動(dòng)的電流I1、以及用于圖15中的柵極驅(qū)動(dòng)電路31的柵極電壓的波形圖。
[0265]開關(guān)51的通/斷狀態(tài)(控制信號(hào)C2)、通過導(dǎo)通和關(guān)斷開關(guān)51而流動(dòng)的電流i2與圖5到圖8中描述的情況相同。
[0266]此外，以如圖5所示的周期taK/2導(dǎo)通開關(guān)41 (控制信號(hào)Cl)。
[0267]這里，在圖5中，開關(guān)41僅在時(shí)段tg= 31 V (LgCiss)以周期taK/2導(dǎo)通，更具體地，開關(guān)41以周期taK/2導(dǎo)通，并且在從開關(guān)41導(dǎo)通之后已經(jīng)經(jīng)過時(shí)段之tg= π V (LgCiss)后關(guān)斷。然而，根據(jù)圖15中的柵極驅(qū)動(dòng)電路31，控制器72基于電流檢測(cè)器71所檢測(cè)的電流I1適應(yīng)性地關(guān)斷開關(guān)41。
[0268]當(dāng)開關(guān)41導(dǎo)通之后電流^值(絕對(duì)值Ii1I)變?yōu)轭A(yù)定閾值(或更低)時(shí)，通過控制器72的控制而關(guān)斷開關(guān)41。
[0269]結(jié)果，電流h如圖16中所示流動(dòng)。
[0270]更具體地，例如，在現(xiàn)在在輸入電容Ciss中累積電荷使得在時(shí)間tn柵極電壓變?yōu)殡妷?Vdd并且開關(guān)41導(dǎo)通的情況下，在輸入電容Ciss中累積的電荷從輸入電容Ciss順序流動(dòng)(放電)到開關(guān)41和線圈Lg,從而使得電流h在負(fù)方向流到線圈Lg。電流h通過LgCiss諧振電路的諧振周期2 π V (LgCiss)的正弦波表示。
[0271]電流I1在負(fù)方向流動(dòng)從而將柵極電壓從電壓+Vdd降低。
[0272]此外，對(duì)在輸入電容Ciss中累計(jì)的所有電荷放電，柵極電壓變?yōu)樵谄齐娐?0偏壓的電壓(偏壓電壓)+Vdd/2。此外，在線圈1^中流動(dòng)的電流^嘗試變?yōu)?A，但是電流^由于慣性繼續(xù)在線圈Lg中流動(dòng)。
[0273]電流I1繼續(xù)在線圈Lg中流動(dòng)，從而在輸入電容Ciss中累積(充電)電荷，使得柵極電壓變?yōu)樾∮谄珘弘妷?Vdd/2。
[0274]這里，理論上，當(dāng)緊接在導(dǎo)通開關(guān)41并且電流I1開始流動(dòng)之前從時(shí)間tn起已經(jīng)經(jīng)過LgCiss諧振電路的諧振周期2 V (LgCiss)的1/2的時(shí)段時(shí)，在線圈Lg中流動(dòng)的電流I1變?yōu)镺A。
[0275]因此，在預(yù)定閾值設(shè)為O的情況下，當(dāng)電流I1變?yōu)樽鳛轭A(yù)定閾值的O時(shí)的定時(shí)為當(dāng)從緊接在電流I1開始流動(dòng)之前的時(shí)間tn起已經(jīng)經(jīng)過LgCiss諧振電路的諧振周期2τι V (LgCiss)的 1/2 時(shí)的定時(shí)。
[0276]此外，在當(dāng)從緊接在電流I1開始流動(dòng)之前的時(shí)間tn起已經(jīng)經(jīng)過LgCiss諧振電路的諧振周期2π V (LgCiss)的1/2時(shí)的定時(shí)，電荷(必然已經(jīng))累積在輸入電容Ciss中，使得柵極電壓變?yōu)楸绕珘弘妷?Vdd/2低電壓Vdd/2的0V。因此，理想地，在此定時(shí)截止開關(guān)41并將柵極電壓固定在OV。
[0277]然而，在實(shí)際電路中，當(dāng)在檢測(cè)到電流I1變?yōu)樽鳛轭A(yù)定閾值的O之后開始諸如關(guān)斷開關(guān)41的操作時(shí)，可能存在時(shí)間延遲等的問題。
[0278]因此，根據(jù)本實(shí)施例，通過從OA減去余量獲得的值(更具體地，從接近OA的小正值THll獲得的正值+THll和負(fù)值-TH11)設(shè)置為電流I1的預(yù)定閾值。當(dāng)電流I1變?yōu)殚撝?THll或-THlI時(shí)，控制器72控制開關(guān)41關(guān)斷，認(rèn)為在電流I1開始流動(dòng)之后已經(jīng)經(jīng)過LgCiss諧振電路的諧振周期2 π V (LgCiss)的1/2。
[0279]在圖16中，在時(shí)間t12由于慣性在線圈Lg中繼續(xù)流動(dòng)的電流I1變?yōu)殚撝?TH11，并且在時(shí)間t12開關(guān)41關(guān)斷。
[0280]此時(shí)，在輸入電容Ciss中累積電荷，使得柵極電壓變?yōu)?基本)0V,并且通過關(guān)斷開關(guān)41而使LgCiss諧振電路開路，并且柵極電壓如圖16所示固定在0V。
[0281]當(dāng)從開關(guān)41上一次導(dǎo)通時(shí)的時(shí)間tn起已經(jīng)經(jīng)過作為切換FET 33的周期taK的1/2的周期taK/2時(shí)，在時(shí)間t13再次導(dǎo)通開關(guān)41。
[0282]當(dāng)導(dǎo)通開關(guān)41時(shí)，電容器63中累積的電荷順序流動(dòng)(充電)到線圈Lg、開關(guān)41和輸入電容Ciss,從而使得電流I1在正方向流到線圈Lg。電流I1通過LgCiss諧振電路的諧振周期2π V (LgCiss)的正弦波表示。
[0283]電流I1在正方向流動(dòng)，從而將柵極電壓從OV升高。
[0284]此外，柵極電壓到達(dá)偏壓電壓+Vdd/2，并且在線圈Lg中流動(dòng)的電流I1嘗試變?yōu)?A，但是由于慣性電流I1繼續(xù)在線圈Lg中流動(dòng)。
[0285]電流I1繼續(xù)在線圈Lg中流動(dòng)，從而在輸入電容Ciss中累積(充電)電荷，使得柵極電壓變得高于偏壓電壓+Vdd/2。
[0286]然后，當(dāng)在電流I1開始流動(dòng)之后電流I1變?yōu)殚撝?THll或-THll時(shí)，控制器72控制開關(guān)41關(guān)斷，認(rèn)為已經(jīng)經(jīng)過LgCiss諧振電路的諧振周期2 π V (LgCiss)的1/2。
[0287]在圖16中，在時(shí)間t13導(dǎo)通開關(guān)41之后的時(shí)間t14，由于慣性在線圈Lg中繼續(xù)流動(dòng)的電流I1變?yōu)殚撝?TH11，并且在時(shí)間t14開關(guān)41關(guān)斷。
[0288]此時(shí)，電荷在輸入電容Ciss中累積，使得柵極電壓變?yōu)?基本)+Vdd,并且通過關(guān)斷開關(guān)41而使LgCiss諧振電路開路，并且柵極電壓如圖16所示固定在電壓+VDD。
[0289]當(dāng)從開關(guān)41上一次導(dǎo)通時(shí)的時(shí)間t13已經(jīng)經(jīng)過作為FET 33的切換周期tM的1/2的周期taK/2時(shí)，在時(shí)間t15再次導(dǎo)通開關(guān)41。然后，此后重復(fù)相同處理。
[0290]圖17是用于描述通過圖15中的控制器72對(duì)開關(guān)41的控制的流程圖。
[0291]在步驟Sll中，控制器72導(dǎo)通開關(guān)41，并且處理進(jìn)行到步驟S12。
[0292]在步驟S12中，控制器72確定通過電流檢測(cè)器71所檢測(cè)的電流I1的值(絕對(duì)值)Ii1I是否已經(jīng)變?yōu)榇笥?等于或大于)閾值THlI。
[0293]在步驟S12中確定電流I1的值Ii1I還沒有變得大于閾值THll的情況下，處理返回到步驟S12。
[0294]此外，在步驟S12中確定電流I1的值Ii1I已經(jīng)變得大于閾值THll的情況下，處理進(jìn)行到步驟S13，并且控制器72確定通過電流檢測(cè)器71所檢測(cè)的電流I1的值Ii1I是否已經(jīng)變得等于或小于閾值TH11。
[0295]在步驟S13中確定電流I1的值Ii1I不等于或不小于閾值THll的情況下，處理返回步驟S13。
[0296]在步驟S13中確定電流I1的值Ii1I已經(jīng)變得等于或小于閾值THll的情況下，處理進(jìn)行到步驟S14，并且控制器72關(guān)斷開關(guān)41，認(rèn)為在電流I1開始流動(dòng)之后已經(jīng)經(jīng)過LgCiss諧振電路的諧振周期2 π V (LgCiss)的1/2。然后，處理進(jìn)行到步驟S15。
[0297]這里，如圖16所示，當(dāng)導(dǎo)通開關(guān)41時(shí)，在線圈Lg中流動(dòng)的電流I1是(^，并且在導(dǎo)通開關(guān)41之后，電流I1從OA升高，并且此后再次降低到0A。
[0298]因此，在導(dǎo)通開關(guān)41之后，電流I1的值1111從OA升高，并超過閾值TH11，然后降低到閾值THll或更低。
[0299]關(guān)斷開關(guān)41的定時(shí)是當(dāng)電流^的值Ii1I降低并變?yōu)殚撝礣Hll時(shí)。因此，在圖17中，在步驟S12中確定電流I1的值Ii1I已經(jīng)變?yōu)榇笥陂撝礣H11，并且在確認(rèn)電流I1的值Ii1I已經(jīng)從OA升高并超過閾值THll之后，在步驟S13中確定電流I1的值U1I是否已經(jīng)變?yōu)殚撝礣Hll或更低，更具體地，其是否是關(guān)斷開關(guān)41的定時(shí)。
[0300]在步驟S15中，控制器72確定從上一次導(dǎo)通開關(guān)41時(shí)(的定時(shí))是否已經(jīng)經(jīng)過時(shí)段 tCLK/2。
[0301]在步驟S15中確定從上一次導(dǎo)通開關(guān)41時(shí)還沒有經(jīng)過時(shí)段taK/2的情況下，處理返回步驟S15。
[0302]此外，在步驟S15中確定從上一次導(dǎo)通開關(guān)41時(shí)已經(jīng)經(jīng)過時(shí)段taK/2的情況下，處理返回步驟S11，并且控制器72導(dǎo)通開關(guān)41。然后，此后重復(fù)相同處理。
[0303][柵極驅(qū)動(dòng)電路31的第四示例性配置]
[0304]圖18是圖示圖3中的柵極驅(qū)動(dòng)電路31的第四示例性配置的電路圖。
[0305]注意，在圖中，與圖15中的第三7]^例性配置的部分對(duì)應(yīng)的部分由相同附圖標(biāo)記表示，并且在下面將適當(dāng)?shù)厥÷云涿枋觥?br> [0306]圖18中的柵極驅(qū)動(dòng)電路31與圖15中的第三示例性配置的相同點(diǎn)在于，包括線圈Lg、開關(guān)41、開關(guān)51、控制器52、電阻53、DC電源54、偏移電路60、電流檢測(cè)器71和控制器72。
[0307]然而，圖18中的柵極驅(qū)動(dòng)電路31與圖15中的第三示例性配置的不同點(diǎn)在于，提供線圈73并且電流檢測(cè)器71基于線圈73中流動(dòng)的電流檢測(cè)線圈Lg中流動(dòng)的電流I1 (其電流值)。
[0308]而且，在圖18中的柵極驅(qū)動(dòng)電路31中，與圖15中的柵極驅(qū)動(dòng)電路31相同適應(yīng)性地控制開關(guān)41的切換，從而在不提供微調(diào)電容器的情況下防止LgCiss諧振電路的諧振周期2 Ji V (LgCiss)改變。
[0309]更具體地，線圈73布置在線圈Lg附近，因此由于電磁感應(yīng)在線圈73中流動(dòng)與線圈Lg中流動(dòng)的電流I1成比例的電流。
[0310]電流檢測(cè)器71檢測(cè)線圈73中流動(dòng)的電流，并且基于所述電流檢測(cè)線圈Lg中流動(dòng)的電流I1 (其電流值)，然后將電流值提供到控制器72。
[0311]控制器72通過以與圖15到圖17中描述的情況相同的方式將控制信號(hào)Cl提供到開關(guān)41而控制開關(guān)41 (其通/斷)。
[0312][柵極驅(qū)動(dòng)電路31的第五示例性配置]
[0313]圖19是圖示圖3中的柵極驅(qū)動(dòng)電路31的第五示例性配置的電路圖。
[0314]注意，在圖中，與圖12中的第二示例性配置的部分對(duì)應(yīng)的部分由相同附圖標(biāo)記表示，并且在下面將適當(dāng)?shù)厥÷云涿枋觥?br> [0315]圖19中的柵極驅(qū)動(dòng)電路31與圖12中的第二示例性配置的相同點(diǎn)在于，包括線圈Lg、開關(guān)41、開關(guān)51、控制器52、電阻53、DC電源54和偏移電路60。
[0316]然而，圖19中的柵極驅(qū)動(dòng)電路31與圖12中的第二示例性配置的不同點(diǎn)在于，新提供電壓檢測(cè)器81，并且替代控制器42提供控制器82。
[0317]電壓檢測(cè)器81檢測(cè)柵極電壓(值)并將電壓值提供到控制器82。
[0318]控制器82通過以與圖4中的控制器42相同的方式將控制信號(hào)Cl提供到開關(guān)41而控制開關(guān)41(其通/斷)。
[0319]然而，控制器82控制開關(guān)41，使得開關(guān)41例如以作為周期tM的1/2的周期taK/2導(dǎo)通，所述周期作為對(duì)應(yīng)于切換FET 33的周期的周期，此后，開關(guān)41根據(jù)從電壓檢測(cè)器81提供的柵極電壓而關(guān)斷。
[0320][柵極驅(qū)動(dòng)電路31的第五示例性配置中的操作]
[0321]圖20是圖示開關(guān)51的通/斷狀態(tài)(控制信號(hào)C2)、通過開關(guān)51導(dǎo)通和關(guān)斷而流動(dòng)的電流“、開關(guān)41的通/斷狀態(tài)(控制信號(hào)Cl)、通過開關(guān)41導(dǎo)通和關(guān)斷而流動(dòng)的電流I1、以及用于圖19中的柵極驅(qū)動(dòng)電路31的柵極電壓的波形圖。
[0322]開關(guān)51的通/斷狀態(tài)(控制信號(hào)C2)、通過導(dǎo)通和關(guān)斷開關(guān)51而流動(dòng)的電流i2與圖5到8中描述的情況相同。
[0323]此外，開關(guān)41 (控制信號(hào)Cl)以與圖5中所示的周期taK/2導(dǎo)通。
[0324]這里，在圖5中，開關(guān)41以周期taK/2導(dǎo)通，在從開關(guān)41導(dǎo)通之后已經(jīng)經(jīng)過時(shí)段tg= V (LgCiss)之后關(guān)斷，但是根據(jù)圖19中的柵極驅(qū)動(dòng)電路31，控制器82基于電壓檢測(cè)器81檢測(cè)的柵極電壓適應(yīng)性地關(guān)斷開關(guān)41。
[0325]當(dāng)通過控制器82的控制在開關(guān)41導(dǎo)通之后柵極電壓變?yōu)樽鳛轭A(yù)定閾值的第一閾值TH21 (或更小)時(shí)，或變?yōu)榇笥诘谝婚撝礣H21的第二閾值TH22 (或更大)時(shí)，開關(guān)41關(guān)斷。
[0326]結(jié)果，電流h如圖20中所示流動(dòng)。
[0327]更具體地，例如，在現(xiàn)在在輸入電容Ciss中累積電荷使得在時(shí)間t21柵極電壓變?yōu)殡妷?Vdd并且開關(guān)41導(dǎo)通的情況下，在輸入電容Ciss中累積的電荷從輸入電容Ciss順序流動(dòng)(放電)到開關(guān)41和線圈Lg,從而使得電流h在負(fù)方向流到線圈Lg。電流h由LgCiss諧振電路的諧振周期2 π V (LgCiss)的正弦波表示。
[0328]電流I1在負(fù)方向流動(dòng)，從而將柵極電壓從電壓+Vdd降低。
[0329]然后，在輸入電容Ciss中累積的所有電荷被放電，柵極電壓變?yōu)槠珘弘妷?Vdd/2。此外，在線圈Lg中流動(dòng)的電流I1嘗試變?yōu)?A，但是由于慣性電流I1繼續(xù)在負(fù)方向在線圈Lg中流動(dòng)。
[0330]電流I1繼續(xù)在線圈Lg中流動(dòng)，從而在輸入電容Ciss中累積(充電)電荷，使得柵極電壓變?yōu)榈陀谄珘弘妷?Vdd/2。
[0331]這里，理論上，當(dāng)從緊接在導(dǎo)通開關(guān)41并且電流I1開始流動(dòng)之前的時(shí)間t21起已經(jīng)經(jīng)過作為L(zhǎng)gCiss諧振電路的諧振周期2 π V (LgCiss)的1/2的時(shí)段時(shí)，在線圈Lg中流動(dòng)的電流I1變?yōu)?A，并且柵極電壓變?yōu)樨?fù)值，即，0V。
[0332]因此，在設(shè)置第一閾值TH21在OV的情況下，當(dāng)柵極電壓變?yōu)樽鳛榈谝婚撝礣h21的OV時(shí)的定時(shí)是從緊接在電流ii開始流動(dòng)之前的時(shí)間t21起已經(jīng)經(jīng)過LgCiss諧振電路的諧振周期2π V (LgCiss)的1/2時(shí)的定時(shí)，并且理想地，在此定時(shí)關(guān)斷開關(guān)41，并將柵極電壓固定在作為第一閾值ΤΗ21和柵極電壓的最小值的0V。
[0333]然而，在實(shí)際電路中，可能存在當(dāng)從導(dǎo)通開關(guān)41并且電流I1開始流動(dòng)之后已經(jīng)經(jīng)過LgCiss諧振電路的諧振周期2 Ji V (LgCiss)的1/2時(shí)柵極電壓不變?yōu)樽鳛樽钚≈档腛V的情況。
[0334]因此，根據(jù)本實(shí)施例，通過從作為柵極電壓的最小值的OV減去余量而獲得的值(更具體地，接近OV的小正值)設(shè)置為柵極電壓的第一閾值TH21。當(dāng)柵極電壓變?yōu)榈谝婚撝礣H21時(shí)，控制器82控制開關(guān)41關(guān)斷，認(rèn)為在電流I1開始流動(dòng)之后已經(jīng)經(jīng)過LgCiss諧振電路的諧振周期2 Ji V (LgCiss)的1/2。
[0335]在圖20中，在時(shí)間t22柵極電壓變?yōu)榈谝婚撝礣H21。在時(shí)間t22開關(guān)41關(guān)斷并且固定柵極電壓。
[0336]當(dāng)從上一次導(dǎo)通開關(guān)41時(shí)的時(shí)間t21起已經(jīng)經(jīng)過作為FET 33的切換周期taK的1/2的周期taK/2時(shí)，在時(shí)間t23再次導(dǎo)通開關(guān)41。
[0337]當(dāng)開關(guān)41導(dǎo)通時(shí)，在電容器63中累積的電荷順序流動(dòng)(充電)到線圈Lg、開關(guān)41和輸入電容Ciss,從而使得電流I1在正方向流到線圈Lg。電流I1通過LgCiss諧振電路的諧振周期2π V (LgCiss)的正弦波表示。
[0338]電流I1在正方向流動(dòng)，從而升高柵極電壓。
[0339]此外，柵極電壓到達(dá)偏壓電壓+Vdd/2，并且在線圈Lg中流動(dòng)的電流I1嘗試變?yōu)?A，但是由于慣性電流I1繼續(xù)在線圈Lg中在正方向流動(dòng)。
[0340]電流I1繼續(xù)在線圈Lg中流動(dòng)，從而在輸入電容Ciss中累積(充電)電荷，使得柵極電壓變?yōu)榇笥谄珘弘妷?Vdd/2。
[0341]這里，理論上，當(dāng)從緊接在開關(guān)41導(dǎo)通并且電流I1開始流動(dòng)之前的時(shí)間t23起已經(jīng)經(jīng)過作為L(zhǎng)gCiss諧振電路的諧振周期2 π V (LgCiss)的1/2的時(shí)段時(shí)，在線圈Lg中流動(dòng)的電流I1變?yōu)镺A并且柵極電壓變?yōu)樽鳛樽畲笾档?VDD。
[0342]因此，在將+Vdd設(shè)置為大于第一閾值TH21的第二閾值TH22的情況下，當(dāng)柵極電壓變?yōu)樽鳛榈诙撝礣H22的+Vdd時(shí)的定時(shí)是當(dāng)從緊接在電流I1開始流動(dòng)之前的時(shí)間t23起已經(jīng)經(jīng)過LgCiss諧振電路的諧振周期2 π V (LgCiss)的1/2時(shí)的定時(shí)。理想地，在此定時(shí)關(guān)斷開關(guān)41，并將柵極電壓固定在作為第二閾值ΤΗ22并且也是柵極電壓的最大值的+VDD。
[0343]然而，在實(shí)際電路中，可能存在當(dāng)在開關(guān)41導(dǎo)通并且電流I1開始流動(dòng)之后已經(jīng)經(jīng)過LgCiss諧振電路的諧振周期2 π V (LgCiss)的1/2時(shí)柵極電壓沒有變?yōu)樽鳛樽畲笾档?Vdd的情況。
[0344]因此，根據(jù)本實(shí)施例，通過從作為柵極電壓的最大值的+Vdd減去余量而獲得的值(更具體地，接近+Vdd并等于或小于+Vdd的值)設(shè)置為柵極電壓的第二閾值TH22。當(dāng)柵極電壓變?yōu)榈诙撝礣H22時(shí)，控制器82控制開關(guān)41關(guān)斷，認(rèn)為在從電流I1開始流動(dòng)之后已經(jīng)經(jīng)過LgCiss諧振電路的諧振周期2 π V (LgCiss)的1/2。
[0345]在圖20中，在時(shí)間t24柵極電壓變?yōu)榈诙撝郸肠?2。開關(guān)41在時(shí)間t24關(guān)斷，并且柵極電壓固定。
[0346]當(dāng)從上一次導(dǎo)通開關(guān)41時(shí)的時(shí)間t23起已經(jīng)經(jīng)過作為FET 33的切換周期taK的1/2的周期taK/2時(shí)，在時(shí)間t25再次導(dǎo)通開關(guān)41。然后，此后重復(fù)相同處理。
[0347]圖21是用于描述通過圖19中的控制器82對(duì)開關(guān)41的控制的流程圖。
[0348]在步驟S21中，控制器82導(dǎo)通開關(guān)41，并且處理進(jìn)行到步驟S22。
[0349]在步驟S22中，控制器82確定在導(dǎo)通開關(guān)41時(shí)通過電壓檢測(cè)器81檢測(cè)的柵極電壓Ves是否是第一閾值TH21或更小。
[0350]在步驟S22中確定導(dǎo)通開關(guān)41時(shí)的柵極電壓Ves是第一閾值TH21或更小的情況下，處理進(jìn)行到步驟S23，并且控制器82確定通過電壓檢測(cè)器81檢測(cè)的柵極電壓Ves是否變?yōu)榈诙撝礣H22或更大。
[0351]在步驟S23中確定柵極電壓Ves沒有變?yōu)榈诙撝礣H22或更大的情況下，處理返回步驟S23。
[0352]在步驟S23中確定柵極電壓Vgs是第二閾值TH22或更大的情況下，處理進(jìn)行到步驟S24，并且控制器82關(guān)斷開關(guān)41，認(rèn)為在從開關(guān)41導(dǎo)通之后已經(jīng)經(jīng)過LgCiss諧振電路的諧振周期2 Ji V (LgCiss)的1/2。然后，處理進(jìn)行到步驟S25。
[0353]另一方面，在步驟S22中確定導(dǎo)通開關(guān)41時(shí)的柵極電壓Ves不是第一閾值TH21或更小的情況下，處理進(jìn)行到步驟S26，并且控制器82確定通過電壓檢測(cè)器81所檢測(cè)的柵極電壓Ves是否變?yōu)榈谝婚撝礣H21或更小。
[0354]在步驟S26中，在確定柵極電壓Ves沒有變?yōu)榈谝婚撝礣H21或更小的情況下，處理返回步驟S26。
[0355]此外，在步驟S26中確定柵極電壓Ves已經(jīng)變?yōu)榈谝婚撝礣H21或更小的情況下，處理進(jìn)行到步驟S24，并且如上所述，控制器82關(guān)斷開關(guān)41，認(rèn)為在導(dǎo)通開關(guān)41之后已經(jīng)經(jīng)過LgCiss諧振電路的諧振周期2 Ji V (LgCiss)的1/2。然后，處理進(jìn)行到步驟S25。
[0356]這里，根據(jù)圖20中的描述，當(dāng)要導(dǎo)通開關(guān)41時(shí)柵極電壓Ves變?yōu)榈谝婚撝礣Hll (或更小)或第二閾值TH22 (或更大)，并且在導(dǎo)通開關(guān)41之后，柵極電壓從第一閾值THll (或更小)升高，或從第二閾值(或更大)下降。
[0357]關(guān)斷開關(guān)41的定時(shí)是當(dāng)柵極電壓Ves從第一閾值THll (或更小)上升并且變?yōu)榈诙撝礣H22時(shí)以及當(dāng)柵極電壓Ves從第二閾值TH22 (或更大)下降并且變?yōu)榈谝婚撝礣H21時(shí)。
[0358]因此，在圖21中，在步驟S22中確認(rèn)(確定)在導(dǎo)通開關(guān)41時(shí)的柵極電壓Ves是第一閾值TH21或更小時(shí)，在步驟S23中確定柵極電壓Ves是否從第一閾值TH21或更小升高到第二閾值TH22 (或更大)，更具體地，是否是關(guān)斷開關(guān)41的定時(shí)。
[0359]此外，在圖21中，在步驟S22中確定在導(dǎo)通開關(guān)41時(shí)的柵極電壓Ves沒有變?yōu)榈谝婚撝礣H21或更小時(shí)，在導(dǎo)通開關(guān)41時(shí)的柵極電壓Ves (必然已經(jīng)變?yōu)?第二閾值TH22 (或更大)。因此，此后，在步驟S26中確定柵極電壓Ves是否從第二閾值TH22或更大降低到第一閾值TH21 (或更小)，更具體地，是否是關(guān)斷開關(guān)41的定時(shí)。
[0360]在步驟S25中，控制器82確定從上一次導(dǎo)通開關(guān)41時(shí)的(定時(shí))是否已經(jīng)經(jīng)過時(shí)段 tCLK/2。
[0361]在步驟S25中確定從上一次導(dǎo)通開關(guān)41時(shí)還沒有經(jīng)過時(shí)段taK/2的情況下，處理返回步驟S25。
[0362]此外，在步驟S25中確定從上一次導(dǎo)通開關(guān)41起已經(jīng)經(jīng)過時(shí)段taK/2的情況下，處理返回步驟S21，并且控制器82導(dǎo)通開關(guān)41。然后，此后重復(fù)相同處理。
[0363]注意，圖15、18和19中的所有柵極驅(qū)動(dòng)電路31的共同點(diǎn)在于，適應(yīng)性地控制(關(guān)斷)開關(guān)41。
[0364]然而，圖15和18中的柵極驅(qū)動(dòng)電路31與圖19中的柵極驅(qū)動(dòng)電路31的不同點(diǎn)在于，圖15和18中的柵極驅(qū)動(dòng)電路31根據(jù)在線圈Lg中流動(dòng)的電流I1控制開關(guān)41，而圖19中的柵極驅(qū)動(dòng)電路31根據(jù)柵極電壓控制開關(guān)41。
[0365]此外，圖15和18中的柵極驅(qū)動(dòng)電路31消耗在LgCiss諧振電路中再生的功率以檢測(cè)(測(cè)量)在線圈Lg中流動(dòng)的電流I1，從而降低功率再生的效率。然而，可以相對(duì)簡(jiǎn)單設(shè)置閾值THll (+THll和-TH11)，因?yàn)閮H要將閾值設(shè)置為接近OA的小正值。
[0366]另一方面,對(duì)于圖19中的柵極驅(qū)動(dòng)電路31,理想地將柵極電壓的第一閾值TH21和第二閾值TH22分別設(shè)置為柵極電壓的最小值和最大值。然而，如上所述，將柵極電壓的第一閾值TH21和第二閾值TH22分別設(shè)置為通過從柵極電壓的最小值和最大值減去余量獲得的值。
[0367]在圖19的柵極驅(qū)動(dòng)電路31中，用于設(shè)置柵極電壓的第一閾值TH21和第二閾值TH22而減去的余量直接影響LgCiss諧振電路處再生的功率的功率損耗。更具體地，當(dāng)柵極電壓降低直到變?yōu)榈谝婚撝礣H21或升高直到變?yōu)榈诙撝礣H22時(shí)，開關(guān)41關(guān)斷并且停止電流1的流動(dòng)。因此，在輸入電容Ciss中不累積電荷(完全充電)，直到柵極電壓變?yōu)樽鳛樽钚≈档腛V或作為最大值的+VDD。
[0368]然而，在圖19的柵極驅(qū)動(dòng)電路31中，電壓檢測(cè)器81基本不影響LgCiss諧振電路的Q值(品質(zhì)因子)，并且在LgCiss諧振電路處再生的功率中幾乎沒有由電壓檢測(cè)器81造成的功率損失。
[0369]注意，不僅NMOS FET，而且PMOS FET也可以采用為FET 33。對(duì)于FET 32、34和35,也同樣適用。
[0370]此外，根據(jù)本實(shí)施例，在圖15、18和19中的柵極驅(qū)動(dòng)電路31中提供偏移電路60，但是圖15、18和19中的柵極驅(qū)動(dòng)電路31可以在不提供偏移電路60的情況下以與圖4中的柵極驅(qū)動(dòng)電路31相同的方式配置。
[0371][對(duì)于根據(jù)本技術(shù)的計(jì)算機(jī)的描述]
[0372]接下來，上述控制器42、52、72和82中的一系列處理可通過硬件執(zhí)行也可通過軟件執(zhí)行。在通過軟件執(zhí)行一系列處理的情況下，構(gòu)成軟件的程序安裝在諸如微計(jì)算機(jī)的計(jì)算機(jī)(處理器)中。
[0373]現(xiàn)在，圖22是圖示根據(jù)安裝了執(zhí)行上述一系列處理的程序的計(jì)算機(jī)的實(shí)施例的示例性配置的圖。
[0374]所述程序可以作為內(nèi)置在計(jì)算機(jī)中的記錄介質(zhì)而初始記錄在硬盤105或ROM 103中。
[0375]否則，程序可以初始存儲(chǔ)(記錄)在可移除記錄介質(zhì)111中。這種可移除記錄介質(zhì)111可以作為所謂的封裝軟件提供。這里，可移除記錄介質(zhì)111的示例可包括軟盤、⑶-ROM(致密盤只讀存儲(chǔ)器)、M0 (磁光)盤、DVD (數(shù)字多功能盤)、磁盤和半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。
[0376]同時(shí)，程序可以從上述可移除記錄介質(zhì)111安裝在計(jì)算機(jī)中，并且還可以經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)或廣播網(wǎng)絡(luò)下載到計(jì)算機(jī)中并安裝在內(nèi)置的硬盤105中。更具體地，程序可以從下載站點(diǎn)經(jīng)由用于數(shù)字衛(wèi)星廣播的人造衛(wèi)星無線傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，或可通過有線經(jīng)由諸如LAN(局域網(wǎng))和因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)。
[0377]計(jì)算機(jī)包括其內(nèi)部的CPU(中央處理單元)102，并且輸入/輸出接口 110經(jīng)由總線101 連接到 CPU 102。
[0378]當(dāng)通過用戶經(jīng)由輸入/輸出接口 110操作輸入部分107等輸入命令時(shí)，CPU 102根據(jù)命令執(zhí)行ROM(只讀存儲(chǔ)器)103內(nèi)部存儲(chǔ)的程序。或者，CPU 102將硬盤105中存儲(chǔ)的程序加載到RAM (隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)104中并執(zhí)行它。
[0379]因此，CPU 102執(zhí)行根據(jù)上述流程圖的處理或通過安裝在上述框圖中的配置執(zhí)行的處理。此外，例如，根據(jù)需要，CPU 102使得處理結(jié)果經(jīng)由輸入/輸出接口 110從輸出部分106輸出，或從通信部分108發(fā)送,并且還記錄在硬盤105中。
[0380]注意，輸入部分107可包括鍵盤、鼠標(biāo)、麥克風(fēng)等。此外，輸出部分106可包括IXD(液晶顯示器)、揚(yáng)聲器等。
[0381]這里，注意，計(jì)算機(jī)根據(jù)程序執(zhí)行的處理不需要一直按在流程圖中指定的順序以時(shí)間序列執(zhí)行。換句話說，計(jì)算機(jī)根據(jù)程序執(zhí)行的處理可包括并行或分別執(zhí)行的處理(例如，并行處理或通過對(duì)象的處理)。
[0382]此外，程序可通過一個(gè)計(jì)算機(jī)(處理器)處理，或可通過多個(gè)計(jì)算機(jī)以分布式方式處理。此外，程序可傳輸?shù)竭h(yuǎn)程計(jì)算機(jī)用于處理。
[0383]此外，在本說明書中，系統(tǒng)意味著多個(gè)組件(設(shè)備、模塊(部分)等)的組合，并且是否所有計(jì)算機(jī)都包括在同一單元中是無關(guān)緊要的。因此，容納在不同單元中并經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)連接的多個(gè)設(shè)備的任一個(gè)、以及在一個(gè)單元內(nèi)容納多個(gè)模塊的設(shè)備是所述系統(tǒng)。
[0384]注意，根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例不限于上述實(shí)施例，并且可以在所述范圍內(nèi)進(jìn)行各種修改,而不背離本技術(shù)的主旨。
[0385]例如，本技術(shù)可以采用云計(jì)算的配置，從而通過多個(gè)設(shè)備經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)以分布式和共享方式處理一個(gè)功能。
[0386]此外，上述流程圖中描述的各個(gè)步驟可通過一個(gè)設(shè)備執(zhí)行，并且還通過多個(gè)設(shè)備以分布式方式執(zhí)行。
[0387]此外，在一個(gè)步驟中包含多個(gè)處理的情況下，所述一個(gè)步驟中包含的多個(gè)處理可通過一個(gè)設(shè)備執(zhí)行，也可通過多個(gè)設(shè)備以分布式方式執(zhí)行。
[0388]注意，在本技術(shù)中可應(yīng)用下面的配置。
[0389][I] 一種用于FET (場(chǎng)效應(yīng)晶體管)的驅(qū)動(dòng)電路,包括:
[0390]與FET的柵極處的輸入電容一起構(gòu)成諧振電路的線圈；
[0391]第一開關(guān)，配置為導(dǎo)通或截止線圈中流動(dòng)的電流；
[0392]DC電源，連接到FET的柵極，以便用電荷補(bǔ)充諧振電路；以及
[0393]第二開關(guān)，配置為導(dǎo)通或關(guān)斷DC電源和FET的柵極之間的連接。
[0394][2]如[I]所述的驅(qū)動(dòng)電路，還包括:偏移電路，配置為將FET的柵極處的電壓偏移為預(yù)定值或更大值的電壓。
[0395][3]如[2]所述的驅(qū)動(dòng)電路，其中所述偏移電路包括:
[0396]附加DC電源，具有為DC電源的1/2的電壓；
[0397]電阻，配置為偏置FET的柵極處的電壓；以及
[0398]電容器，配置為旁路在諧振電路中流動(dòng)的電流。
[0399][4]如[3]所述的驅(qū)動(dòng)電路，其中所述偏移電路是下述電路:
[0400]電阻的一端連接到附加DC電源的正端子；
[0401]電容器的一端連接到電阻的另一端；以及
[0402]附加DC電源的負(fù)端子連接到電容器的另一端；以及
[0403]具有連接到FET的柵極的一端的線圈的另一端連接到電阻和電容器的連接點(diǎn)。
[0404][5]如[I]到[4]的任一所述的驅(qū)動(dòng)電路，還包括第一開關(guān)控制器，配置為控制第一開關(guān)以便僅在對(duì)應(yīng)于切換FET的周期的周期中作為諧振電路的諧振周期的1/2的時(shí)段導(dǎo)通。
[0405][6]如[5]所述的驅(qū)動(dòng)電路，還包括第二開關(guān)控制器，配置為控制第二開關(guān)以便僅在第一開關(guān)關(guān)斷期間的時(shí)段內(nèi)的時(shí)段周期性地導(dǎo)通。
[0406][7]如[I]到[4]的任一所述的驅(qū)動(dòng)電路,還包括:
[0407]電流檢測(cè)器，配置為檢測(cè)線圈中流動(dòng)的電流；以及
[0408]第一開關(guān)控制器，配置為控制第一開關(guān)以對(duì)應(yīng)于切換FET的周期的周期導(dǎo)通，并且還根據(jù)電流檢測(cè)器所檢測(cè)的電流而關(guān)斷。
[0409][8]如[I]到[4]的任一所述的驅(qū)動(dòng)電路,還包括:
[0410]電壓檢測(cè)器，配置為檢測(cè)FET的柵極處的電壓；以及
[0411]第一開關(guān)控制器，配置為控制第一開關(guān)以便以對(duì)應(yīng)于切換FET的周期的周期導(dǎo)通，并且還根據(jù)電壓檢測(cè)器所檢測(cè)的電壓而關(guān)斷。
[0412][9]如[I]到[8]的任一所述的驅(qū)動(dòng)電路，其中提供配置為與FET —起執(zhí)行無線充電的電源。
[0413][10] 一種用于FET(場(chǎng)效應(yīng)晶體管)的驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)方法，所述驅(qū)動(dòng)電路包括:
[0414]與FET的柵極處的輸入電容一起構(gòu)成諧振電路的線圈；
[0415]第一開關(guān)，配置為導(dǎo)通或截止線圈中流動(dòng)的電流；
[0416]DC電源，連接到FET的柵極，以便用電荷補(bǔ)充諧振電路；以及
[0417]第二開關(guān)，配置為導(dǎo)通或關(guān)斷DC電源和FET的柵極之間的連接；
[0418]所述方法包括:
[0419]以對(duì)應(yīng)于切換FET的周期的周期暫時(shí)導(dǎo)通第一開關(guān)；以及
[0420]僅在第一開關(guān)關(guān)斷期間的時(shí)段內(nèi)的預(yù)定時(shí)段周期性導(dǎo)通第二開關(guān)。
[0421]附圖標(biāo)記列表
[0422]I FET
[0423]2脈沖輸出部分
[0424]11功率發(fā)送設(shè)備
[0425]12功率接收設(shè)備
[0426]21 DC 電源
[0427]22控制器
[0428]23驅(qū)動(dòng)器電路
[0429]24諧振電路
[0430]31柵極驅(qū)動(dòng)電路
[0431]32 到 35FET
[0432]41 開關(guān)
[0433]42控制器
[0434]51 開關(guān)
[0435]52控制器
[0436]53 電阻
[0437]54 DC 電源
[0438]60偏移電路
[0439]61 DC 電源
[0440]62 電阻
[0441]63電容器
[0442]71電流檢測(cè)器
[0443]72控制器
[0444]73 線圈
[0445]81電壓檢測(cè)器
[0446]82控制器
[0447]101 總線
[0448]102 CPU
[0449]103 ROM
[0450]104 RAM
[0451]105 硬盤
[0452]106輸出部分
[0453]107輸入部分
[0454]108通信部分
[0455]109驅(qū)動(dòng)器
[0456]110輸入/輸出接口
[0457]111可移除記錄介質(zhì)
【權(quán)利要求】
1.一種用于FET場(chǎng)效應(yīng)晶體管的驅(qū)動(dòng)電路,包括: 線圈，與FET的柵極處的輸入電容一起構(gòu)成諧振電路； 第一開關(guān)，配置為導(dǎo)通或截止線圈中流動(dòng)的電流； DC電源，連接到FET的柵極，以便用電荷補(bǔ)充諧振電路；以及 第二開關(guān)，配置為導(dǎo)通或關(guān)斷DC電源和FET的柵極之間的連接。
2.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)電路，還包括:偏移電路，配置為將FET的柵極處的電壓偏移為預(yù)定值或更大值的電壓。
3.如權(quán)利要求2所述的驅(qū)動(dòng)電路，其中所述偏移電路包括: 附加DC電源，具有為DC電源的1/2的電壓； 電阻，配置為偏置FET的柵極處的電壓；以及 電容器，配置為旁路在諧振電路中流動(dòng)的電流。
4.如權(quán)利要求3所述的驅(qū)動(dòng)電路，其中所述偏移電路是下述電路: 電阻的一端連接到附加DC電源的正端子； 電容器的一端連接到電阻的另一端；以及 附加DC電源的負(fù)端子連接到電容器的另一端；以及 具有連接到FET的柵極的一端的線圈的另一端連接到電阻和電容器的連接點(diǎn)。
5.如權(quán)利要求3所述的驅(qū)動(dòng)電路，還包括第一開關(guān)控制器，配置為控制第一開關(guān)以便僅在對(duì)應(yīng)于切換FET的周期的周期中作為諧振電路的諧振周期的1/2的時(shí)段導(dǎo)通。
6.如權(quán)利要求5所述的驅(qū)動(dòng)電路，還包括第二開關(guān)控制器，配置為控制第二開關(guān)以便僅在第一開關(guān)關(guān)斷期間的時(shí)段內(nèi)的時(shí)段周期性地導(dǎo)通。
7.如權(quán)利要求3所述的驅(qū)動(dòng)電路，還包括: 電流檢測(cè)器，配置為檢測(cè)線圈中流動(dòng)的電流；以及 第一開關(guān)控制器，配置為控制第一開關(guān)以對(duì)應(yīng)于切換FET的周期的周期導(dǎo)通，并且還根據(jù)電流檢測(cè)器所檢測(cè)的電流而關(guān)斷。
8.如權(quán)利要求3所述的驅(qū)動(dòng)電路，還包括: 電壓檢測(cè)器，配置為檢測(cè)FET的柵極處的電壓；以及 第一開關(guān)控制器，配置為控制第一開關(guān)以便以對(duì)應(yīng)于切換FET的周期的周期導(dǎo)通，并且還根據(jù)電壓檢測(cè)器所檢測(cè)的電壓而關(guān)斷。
9.如權(quán)利要求3所述的驅(qū)動(dòng)電路，其中提供配置為與FET—起執(zhí)行無線充電的電源。
10.一種用于FET場(chǎng)效應(yīng)晶體管的驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)方法，所述驅(qū)動(dòng)電路包括: 線圈，與FET的柵極處的輸入電容一起構(gòu)成諧振電路； 第一開關(guān)，配置為導(dǎo)通或截止線圈中流動(dòng)的電流； DC電源，連接到FET的柵極，以便用電荷補(bǔ)充諧振電路；以及 第二開關(guān)，配置為導(dǎo)通或關(guān)斷DC電源和FET的柵極之間的連接； 所述方法包括: 以對(duì)應(yīng)于切換FET的周期的周期暫時(shí)導(dǎo)通第一開關(guān)；以及 僅在第一開關(guān)關(guān)斷期間的時(shí)段內(nèi)的預(yù)定時(shí)段周期性導(dǎo)通第二開關(guān)。
【文檔編號(hào)】H02M1/08GK104412499SQ201380035841
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2013年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月12日
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