源極驅(qū)動電路及其控制方法
【專利摘要】公開了一種源極驅(qū)動電路及其控制方法。所述源極驅(qū)動電路包括：控制晶體管，連接在主開關(guān)管的第二端和地之間；供電電容，供電電容的兩端接收大致恒定的偏置電壓；以及饋流二極管，饋流二極管的陰極連接至主開關(guān)管的控制端，陽極連接在主開關(guān)管的第二端，其中，所述控制晶體管周期性地導(dǎo)通和斷開，使得所述主開關(guān)管跟隨所述控制晶體管相應(yīng)地導(dǎo)通和斷開，所述主開關(guān)管的導(dǎo)通時間段包括從斷開狀態(tài)開始啟動直至完全導(dǎo)通的第一階段以及處于完全導(dǎo)通狀態(tài)的第二階段，在所述第一階段，所述控制晶體管提供大致恒定的啟動電流。該源極驅(qū)動電路延長主開關(guān)管的導(dǎo)通時間，從而有利地抑制EMI。同時還避免了主開關(guān)管斷開過程的延時，從而可以減小附加功耗。
【專利說明】源極驅(qū)動電路及其控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電源變換器，更具體地，涉及用于電源變換器的源極驅(qū)動電路及其控 制方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 源極驅(qū)動方式由于低功耗高效率而廣泛地應(yīng)用于各種類型的電源變換器中。源極 驅(qū)動方式的工作原理是主開關(guān)管的柵極電壓固定在一定的數(shù)值，通過源極驅(qū)動電路改變主 開關(guān)管的源極電壓從而控制主開關(guān)管的開關(guān)狀態(tài)。
[0003] 在源極驅(qū)動電路中，控制晶體管與主開關(guān)管級聯(lián)。例如，控制晶體管的漏極連接主 開關(guān)管的源極，控制晶體管的源極連接至地?？刂凭w管的柵極接收PWM信號，從而周期性 地導(dǎo)通和斷開。當(dāng)PWM信號為高時，控制晶體管導(dǎo)通，將主晶體管的源極接地。主開關(guān)管的 柵源寄生電容充電，柵源電壓升高，直到達(dá)到導(dǎo)通閾值電壓，主開關(guān)管導(dǎo)通。當(dāng)PWM信號為 低時，控制晶體管斷開，將主晶體管的源極與地之間斷開。主開關(guān)管的源極電壓升高，柵源 電壓減小，直到減小到低于導(dǎo)通閾值電壓，主開關(guān)管斷開。
[0004] 源極驅(qū)動電路實(shí)現(xiàn)了主開關(guān)管在每個開關(guān)周期中的軟啟動。然而，主開關(guān)管的快 速導(dǎo)通仍然可能產(chǎn)生不利的電磁干擾EMI。在導(dǎo)通期間，大的電壓變化率dVd/dt意味著EMI 的輻射噪聲過大。如何降低電磁干擾噪聲使得電源產(chǎn)品達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，是業(yè)界普遍關(guān)注的 一個問題。
[0005] 在采用源極驅(qū)動電路的電源變換器中，通過在主開關(guān)管的柵極串聯(lián)調(diào)節(jié)電阻來限 制主開關(guān)管在導(dǎo)通之前的柵源電容充電電流，從而延長主開關(guān)管的柵源電壓達(dá)到導(dǎo)通閾值 電壓所需的時間，減小電壓變化率dVd/dt，以抑制EMI的輻射噪聲。然而，大電阻值的調(diào)節(jié) 電阻使得主開關(guān)管的斷開過程延長并且產(chǎn)生附加的功耗。
[0006] 因此，期望進(jìn)一步減小源極驅(qū)動方式的電源變換器的功耗和輻射噪聲。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 有鑒于此，本發(fā)明提供了一種源極驅(qū)動電路及其控制方法，該源極驅(qū)動電路在主 開關(guān)管的柵源電容充電階段提供恒定電流，以減小電源變換器的功耗和輻射噪聲。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于電源變換器的源極驅(qū)動電路，所述電源變換 器包括具有主開關(guān)管的功率級，所述主開關(guān)管包括控制端、第一端和第二端，所述源極驅(qū)動 電路包括：控制晶體管，連接在主開關(guān)管的第二端和地之間，所述控制晶體管包括控制端、 第一端和第二端；供電電容，所述供電電容的第一端連接至主開關(guān)管的控制端，第二端連接 至地，并且供電電容的兩端接收大致恒定的偏置電壓；以及饋流二極管，所述饋流二極管的 陰極連接至主開關(guān)管的控制端，陽極連接在主開關(guān)管的第二端，其中，所述控制晶體管周期 性地導(dǎo)通和斷開，使得所述主開關(guān)管跟隨所述控制晶體管相應(yīng)地導(dǎo)通和斷開，在所述主開 關(guān)管導(dǎo)通時，主電流路徑的電流從主開關(guān)管的第一端流向第二端，并且從控制晶體管的第 一端流向第二端，所述主開關(guān)管的導(dǎo)通時間段包括從斷開狀態(tài)開始啟動直至完全導(dǎo)通的第 一階段以及處于完全導(dǎo)通狀態(tài)的第二階段，在所述第一階段，所述控制晶體管提供大致恒 定的啟動電流。
[0009] 優(yōu)選地，所述源極驅(qū)動電路還包括：調(diào)節(jié)電阻，連接在供電電容的第一端和主開關(guān) 管的控制端之間。
[0010] 優(yōu)選地，所述控制晶體管包括并聯(lián)的第一控制晶體管和第二控制晶體管，在所述 第一階段，第一控制晶體管在恒流模式下導(dǎo)通，并且第二控制晶體管斷開，在所述第二階 段，第一控制晶體管和第二控制晶體管均在開關(guān)模式下導(dǎo)通。
[0011] 優(yōu)選地，第一控制晶體管的控制端接收第一 PWM信號，第二控制晶體管的控制端 接收第二PWM信號。
[0012] 優(yōu)選地，第一 PWM信號與第二PWM信號的開關(guān)周期相同，并且第一 PWM信號的占空 比大于第二PWM信號的占空比，使得在每個開關(guān)周期中，第二控制晶體管相對于第一控制 晶體管延時導(dǎo)通，并且同時斷開。
[0013] 優(yōu)選地，第一控制晶體管的導(dǎo)通電阻大于第二控制晶體管的導(dǎo)通電阻。
[0014] 優(yōu)選地，所述源極驅(qū)動電路還包括：第一驅(qū)動單元，用于向控制晶體管的控制端提 供第一驅(qū)動信號，使得控制晶體管工作于恒流模式；第二驅(qū)動單元，用于向控制晶體管的控 制端提供第二驅(qū)動信號，使得控制晶體管工作于開關(guān)模式；以及使能模塊，在所述第一階段 使能第一驅(qū)動單元，在所述第二階段使能第二驅(qū)動單元。
[0015] 優(yōu)選地，所述源極驅(qū)動電路還包括：運(yùn)算放大器，所述運(yùn)算放大器的同相輸入端接 收參考電流信號，反相輸入端接收電流反饋信號，以及在輸出端向第一驅(qū)動單元提供電流 誤差信號，其中，所述運(yùn)算放大器和第一驅(qū)動單元組成電流反饋環(huán)路，使得在第一驅(qū)動單元 工作時，控制晶體管產(chǎn)生大致恒定的啟動電流。
[0016] 優(yōu)選地，所述第二驅(qū)動單元的輸入端接收PWM信號，并且根據(jù)所述PWM信號產(chǎn)生第 二驅(qū)動信號。
[0017] 優(yōu)選地，所述使能模塊包括：第一上升沿觸發(fā)電路，所述第一上升沿觸發(fā)電路的輸 入端接收PWM信號；第二上升沿觸發(fā)電路，所述第二上升沿觸發(fā)電路的輸入端接收主開關(guān) 管的啟動結(jié)束信號；以及RS觸發(fā)器，所述RS觸發(fā)器的置位端連接至所述第一上升沿觸發(fā)電 路的輸出端，復(fù)位端連接至所述第二上升沿觸發(fā)電路的輸出端，第一輸出端向第一驅(qū)動單 元提供第一使能信號，第二輸出端向第二驅(qū)動單元提供第二使能信號，其中第一輸出端和 第二輸出端的電平始終相反。
[0018] 優(yōu)選地，通過監(jiān)測主開關(guān)管的漏極電壓獲得所述主開關(guān)管的啟動結(jié)束信號。
[0019] 優(yōu)選地，所述主開關(guān)管和所述控制晶體管分別是選自場效應(yīng)晶體管和雙極晶體管 中的一種。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于電源變換器的源極驅(qū)動電路的控制方法， 所述電源變換器包括具有主開關(guān)管的功率級，所述主開關(guān)管包括控制端、第一端和第二端， 所述源極驅(qū)動方法包括：將主開關(guān)管的控制端連接至大致恒定的偏置電壓；周期性地改變 主開關(guān)管的第二端的電位，使得主開關(guān)管的控制端與第二端之前的電壓大于或小于主開關(guān) 管的導(dǎo)通電壓，從而相應(yīng)地導(dǎo)通和斷開，其中，在所述主開關(guān)管導(dǎo)通時，主電流路徑的電流 從主開關(guān)管的第一端流向第二端，所述主開關(guān)管的導(dǎo)通時間段包括從斷開狀態(tài)開始啟動直 至完全導(dǎo)通的第一階段以及處于完全導(dǎo)通狀態(tài)的第二階段，在所述第一階段，控制主開關(guān) 管的控制端和第二端之間的電流為大致恒定的啟動電流。
[0021] 優(yōu)選地，控制主開關(guān)管的控制端和第二端之間的電流為大致恒定的啟動電流包 括：在所述第一階段，使得連接在主開關(guān)管的第二端和地之間的第一控制晶體管在恒流模 式下導(dǎo)通，其中選擇第一控制晶體管的飽和電流，使得所述飽和電流等于啟動電流。
[0022] 優(yōu)選地，在所述第二階段，使得第一控制晶體管和第二控制晶體管均在開關(guān)模式 下導(dǎo)通。
[0023] 優(yōu)選地，控制主開關(guān)管的控制端和第二端之間的電流為大致恒定的啟動電流包 括：在所述第一階段，使得連接在主開關(guān)管的第二端和地之間的控制晶體管在在恒流模式 下導(dǎo)通，其中利用電流反饋環(huán)路向控制晶體管的控制端提供第一驅(qū)動信號，使得控制晶體 管的工作電流等于啟動電流。
[0024] 優(yōu)選地，在第二階段，利用PWM信號向控制晶體管的控制端提供第二驅(qū)動信號，使 得控制晶體管在開關(guān)模式下導(dǎo)通。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明的源極驅(qū)動電路及其控制方法，其中在主開關(guān)管從斷開狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo) 通狀態(tài)的啟動階段，所述控制晶體管提供大致恒定的啟動電流。利用控制晶體管，將主開關(guān) 管在啟動階段的啟動電流設(shè)置為恒定值，從而不需要大電阻值的調(diào)節(jié)電阻即可減緩主開關(guān) 管的電壓變化率。該源極驅(qū)動電路可以延長主開關(guān)管的導(dǎo)通時間，從而有利地抑制EMI。同 時還避免了主開關(guān)管斷開過程的延時，從而可以減小附加功耗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026] 通過以下參照附圖對本發(fā)明實(shí)施例的描述，本發(fā)明的上述以及其他目的、特征和 優(yōu)點(diǎn)將更為清楚，在附圖中：
[0027] 圖1為采用源極驅(qū)動方式的BUCK變換器的示意性框圖；
[0028] 圖2為采用源極驅(qū)動方式的反激式變換器的示意性框圖；
[0029] 圖3為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電源變換器的源極驅(qū)動原理示意圖；
[0030] 圖4為圖3所示的電源變換器的工作波形圖；
[0031] 圖5為根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的電源變換器的源極驅(qū)動原理示意圖；
[0032] 圖6為圖5所示的電源變換器的工作波形圖；以及
[0033] 圖7為根據(jù)本發(fā)明的源極驅(qū)動控制方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0034] 以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的幾個優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，但本發(fā)明并不僅僅限于 這些實(shí)施例。本發(fā)明涵蓋任何在本發(fā)明的精神和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方 案。
[0035] 為了使公眾對本發(fā)明有徹底的了解，在以下本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中詳細(xì)說明了具體 的細(xì)節(jié)，而對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細(xì)節(jié)的描述也可以完全理解本發(fā)明。
[0036] 圖1為采用源極驅(qū)動方式的BUCK變換器的示意性框圖。該BUCK變換器包括輸入 端Vin和輸出端Vout，分別用于接收例如經(jīng)過整流的輸入電壓以及向負(fù)載RL供電。主開關(guān) 管Q1、電感L、輸出電容Cout和二極管D組成BUCK拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在主開關(guān)管Q1的周期性導(dǎo) 通和斷開過程中，電感L和電容Cout組成低通濾波網(wǎng)絡(luò)。電容Cout還作為輸出電容，其兩 端提供輸出電壓。
[0037] 優(yōu)選地，該BUCK變換器還包括與二極管D并聯(lián)的電容Cd，以及與電感L并聯(lián)的電 容C1。電容Cd和電容C1用于吸收尖峰電壓以抑制EMI。
[0038] 主開關(guān)管Q1是本領(lǐng)域中用作功率開關(guān)的晶體管，例如是選自場效應(yīng)晶體管和雙 極晶體管中的一種。主開關(guān)管Q1不限于已知的功率開關(guān)，還可以包括將來開發(fā)的功率晶體 管。例如，主開關(guān)管Q1是NM0S場效應(yīng)晶體管。主開關(guān)管Q1的寄生電容包括柵源極間的電 容Cgs，柵漏極間的電容Cgd，漏源極間的電容Cds。
[0039] 源極驅(qū)動電路100包括與主開關(guān)管Q1級聯(lián)的控制晶體管Q2?？刂凭w管Q2可以 是與主開關(guān)管Q1相同或不同類型的晶體管，例如可以是NM0S場效應(yīng)晶體管。在圖1的實(shí)例 中，控制晶體管Q2的漏極連接至主開關(guān)管Q1的源極，控制晶體管Q2的源極接地。驅(qū)動單 元110與控制晶體管Q2的柵極相連。PWM信號經(jīng)由驅(qū)動單元110轉(zhuǎn)換成控制晶體管Q2的 柵極驅(qū)動信號Vg，使得控制晶體管Q2工作于開關(guān)模式，在導(dǎo)通狀態(tài)和斷開狀態(tài)之間切換。
[0040] 源極驅(qū)動電路100還包括供電電容Cl 1、調(diào)節(jié)電阻Rl 1和饋流二極管Dl 1。供電電 容C11位于偏置電壓Vbias和地之間，從而向主開關(guān)管Q1的柵極提供恒定電壓。調(diào)節(jié)電阻 R11連接于偏置電壓Vbias和主開關(guān)管Q1的柵極之間。饋流二極管D11的陰極連接至偏置 電壓Vbias，陽極連接至主開關(guān)管Q1的源極。
[0041] 當(dāng)PWM信號從低電平轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娖綍r，驅(qū)動單元110產(chǎn)生高電平的柵極驅(qū)動信號 Vg，使得控制晶體管Q2導(dǎo)通。主開關(guān)管Q1的源極接地。由于主開關(guān)管Q1的柵極連接至恒 定的偏置電壓，因此在主開關(guān)管Q1的柵極和源極之間產(chǎn)生啟動電流。調(diào)節(jié)電阻R11限制主 開關(guān)管Q1導(dǎo)通初始階段的啟動電流的大小。啟動電流對主開關(guān)管Q1的柵源寄生電容Cgs 充電，從而逐漸升高主開關(guān)管Q1的柵源電壓。在主開關(guān)管Q1的柵源寄生電容Cgs充電完 成之后，主開關(guān)管Q1的柵源電壓近似等于偏置電壓Vbias。偏置電壓Vbias大于主開關(guān)管 Q1的導(dǎo)通閾值電壓。在主開關(guān)管Q1的柵源寄生電容Cgs充電完成之后，主開關(guān)管Q1完全 導(dǎo)通。因此，主開關(guān)管Q1在控制晶體管Q2導(dǎo)通之后延遲一定時間才完全導(dǎo)通?？梢酝ㄟ^ 改變調(diào)節(jié)電阻R11的電阻值來改變啟動電流，從而控制延遲時間。
[0042] 當(dāng)PWM信號從高電平轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娖綍r，驅(qū)動單元110產(chǎn)生低電平的柵極驅(qū)動信號 Vg，使得控制晶體管Q2斷開。主開關(guān)管Q1的源極與地之間斷開。主開關(guān)管Q1仍處于導(dǎo)通 狀態(tài)，從而源極電壓近似等于漏極電壓。饋流二極管D11導(dǎo)通，主開關(guān)管Q1的柵源寄生電容 Cgs經(jīng)由饋流二極管D11和調(diào)節(jié)電阻R11組成的回路放電，使得主開關(guān)管Q1的柵源電壓逐 漸減小。在主開關(guān)管Q1的柵源寄生電容Cgs放電完成之后，主開關(guān)管Q2的源極電壓箝位 于偏置電壓Vbias。直至主開關(guān)管Q1的柵源電壓減小到小于主開關(guān)管Q1的導(dǎo)通閾值電，主 開關(guān)管Q1斷開。因此，主開關(guān)管Q1在控制晶體管Q2斷開之后延遲一定時間才完全斷開。 可以通過改變調(diào)節(jié)電阻Rl 1的電阻值來改變放電電流，從而控制延遲時間。
[0043] 該BUCK變換器是一種正激式變換器。在主開關(guān)管Q1導(dǎo)通期間，電感電流增加，輸 入電壓向負(fù)載供電，并且電感L儲能。在主開關(guān)管Q1斷開期間，電感電流減小，電感L向負(fù) 載供電。主開關(guān)管Q1跟隨源極驅(qū)動電路100中的控制晶體管Q2的開關(guān)動作，從而維持輸 出電壓Vout和/或輸出電流lout基本恒定。
[0044] 在上述采用源極驅(qū)動電路的BUCK變換器中，通過在主開關(guān)管的柵極串聯(lián)調(diào)節(jié)電 阻來限制主開關(guān)管在導(dǎo)通之前的柵源電容充電電流，從而延長主開關(guān)管的柵源電壓達(dá)到導(dǎo) 通閾值電壓所需的時間，減小電壓變化率dVd/dt，以抑制EMI的輻射噪聲。然而，大電阻值 的調(diào)節(jié)電阻使得主開關(guān)管的斷開過程延長并且產(chǎn)生附加的功耗。
[0045] 圖2為采用源極驅(qū)動方式的反激式變換器的示意性框圖。該反激式變換器包括輸 入端Vin和輸出端Vout，分別用于接收例如經(jīng)過整流的輸入電壓以及向負(fù)載RL供電。電 源變換器包括變壓器T。變壓器T具有原邊繞組NP和副邊繞組NS，用于傳遞能量和信號反 饋。變壓器T的原邊繞組NP的第一端、副邊繞組NS的第二端為同名端，以及變壓器T的原 邊繞組NP的第二端、副邊繞組NS的第一端為同名端。
[0046] 在原邊側(cè)，外部交流輸入經(jīng)整流濾波之后，作為輸入電壓提供至電源變換器的輸 入端Vin。輸入電容Cin連接在輸入端Vin和地之間，對輸入電壓進(jìn)行濾波。所述變壓器T 的原邊繞組NP的第一端連接至輸入端Vin。主開關(guān)管Q1的漏極連接在變壓器T的原邊繞 組NP的第二端，源極連接至源極驅(qū)動電路100。
[0047] 在副邊側(cè)，變壓器T的副邊繞組NS的第一端串聯(lián)連接二極管D的陽極，第二端接 地。在二極管D的陰極和地之間并聯(lián)連接輸出電容Co,在輸出電容Co的兩端產(chǎn)生輸出電壓 Vout〇
[0048] 主開關(guān)管Q1、變壓器T、輸出電容Cout和二極管D組成反激式電源變換器的拓?fù)?結(jié)構(gòu)。在主開關(guān)管Q1的周期性導(dǎo)通和斷開時，輸出電容Co的兩端提供輸出電壓。
[0049] 在反激式變換器中采用的源極驅(qū)動電路100的電路原理與上述BUCK變換器相同， 因此不再贅述。然而，應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)各自的控制原理，在不同拓?fù)涞碾娫醋儞Q器中采用的 源極驅(qū)動電路100的PWM信號可以不同。
[0050] 該反激式變換器中，在主開關(guān)管Q1導(dǎo)通期間，原邊繞組NP電感電流增加，從而儲 存能量。由于副邊繞組NS與原邊繞組NP的極性相反，副邊側(cè)的二極管D反向偏置而截止， 輸出電容Co向負(fù)載供電。在主開關(guān)管Q1斷開期間，原邊繞組NP產(chǎn)生反向電勢，副邊側(cè)的 二極管正向偏置而導(dǎo)通，從而向輸出電容Co充電以及向負(fù)載L供電。主開關(guān)管Q1跟隨源 極驅(qū)動電路100中的控制晶體管Q2的開關(guān)動作，從而維持輸出電壓Vout和/或輸出電流 lout基本恒定。
[0051] 在上述采用源極驅(qū)動電路的反激式變換器中，通過在主開關(guān)管的柵極串聯(lián)調(diào)節(jié)電 阻來限制主開關(guān)管在導(dǎo)通之前的柵源電容充電電流，從而延長主開關(guān)管的柵源電壓達(dá)到導(dǎo) 通閾值電壓所需的時間，減小電壓變化率dVd/dt，以抑制EMI的輻射噪聲。然而，大電阻值 的調(diào)節(jié)電阻使得主開關(guān)管的斷開過程延長并且產(chǎn)生附加的功耗。
[0052] 圖3為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電源變換器的源極驅(qū)動原理示意圖，圖4為圖 3所示的電源變換器的工作波形圖。由于該實(shí)施例的源極驅(qū)動電路200可以應(yīng)用于各種類 型的電源變換器（例如圖1所示的BUCK變換器和圖2所示的反激式變換器）中，因此在圖 3中未描述電源變換器的功率級的細(xì)節(jié)，而僅僅示出了源極驅(qū)動電路200和主開關(guān)管Q1。
[0053] 源極驅(qū)動電路200包括與主開關(guān)管Q1級聯(lián)的第一控制晶體管Q2、以及與第一控制 晶體管Q2并聯(lián)的第二控制晶體管Q3。第一控制晶體管Q2和第二控制晶體管Q3可以是與 主開關(guān)管Q1相同或不同類型的晶體管，例如可以是NM0S場效應(yīng)晶體管。在圖3的實(shí)例中， 第一控制晶體管Q2和第二控制晶體管Q3各自的漏極連接至主開關(guān)管Q1的源極，第一控制 晶體管Q2和第二控制晶體管Q3各自的源極接地。第一驅(qū)動單元210與第一控制晶體管Q2 的柵極相連。第一 PWM信號PWM1經(jīng)由第一驅(qū)動單元210轉(zhuǎn)換成第一控制晶體管Q2的柵極 驅(qū)動信號Vgl，使得第一控制晶體管Q2在第一階段工作于恒流模式，在第二階段工作于開 關(guān)模式，在導(dǎo)通狀態(tài)和斷開狀態(tài)之間切換。第二驅(qū)動單元20與第二控制晶體管Q3的柵極 相連。第二PWM信號PWM2經(jīng)由第二驅(qū)動單元20轉(zhuǎn)換成第二控制晶體管Q3的柵極驅(qū)動信 號Vg2,使得第二控制晶體管Q3工作于開關(guān)模式，在導(dǎo)通狀態(tài)和斷開狀態(tài)之間切換。
[0054] 源極驅(qū)動電路200還包括供電電容Cl 1、調(diào)節(jié)電阻Rl 1和饋流二極管Dl 1。供電電 容C11位于偏置電壓Vbias和地之間，從而向主開關(guān)管Q1的柵極提供恒定電壓。調(diào)節(jié)電阻 R11連接于偏置電壓Vbias和主開關(guān)管Q1的柵極之間。饋流二極管D11的陰極連接至偏置 電壓Vbias，陽極連接至主開關(guān)管Q1的源極。
[0055] 與圖1所示的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的源極驅(qū)動電路100的不同之處在于，根據(jù)本發(fā)明的 該實(shí)施例的源極驅(qū)動電路200采用并聯(lián)的兩個控制晶體管Q2和Q3，并且采用不同的PWM信 號分別控制兩個控制晶體管Q2和Q3。第一控制晶體管Q2的導(dǎo)通電阻RDSon大于第二控制 晶體管Q3,第一控制晶體管Q2的飽和電流Idrive小于第二控制晶體管Q3。如圖4所示， 第一 PWM信號PWM1與第二PWM信號PWM2的開關(guān)周期Ts相同，并且，第一 PWM信號PWM1的 占空比大于第二PWM信號PWM2。在每一個開關(guān)周期中，在第一 PWM信號PWM1和第二PWM信 號PWM2的控制下，第二控制晶體管Q3相對于第一控制晶體管Q2延時導(dǎo)通，并且同時斷開。
[0056] 在tl時亥IJ，當(dāng)?shù)谝?PWM信號PWM1從低電平轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娖綍r，第一驅(qū)動單元210產(chǎn) 生高電平的第一柵極驅(qū)動信號Vgl，使得第一控制晶體管Q2導(dǎo)通。主開關(guān)管Q1的源極接 地。由于主開關(guān)管Q1的柵極連接至恒定的偏置電壓，因此在主開關(guān)管Q1的柵極和源極之 間產(chǎn)生啟動電流。第一控制晶體管Q2的飽和電流Idrive限制主開關(guān)管Q1導(dǎo)通初始階段 的啟動電流的大小。啟動電流對主開關(guān)管Q1的柵源寄生電容Cgs充電，從而逐漸升高主開 關(guān)管Q1的柵源電壓，使得主開關(guān)管Q1逐漸導(dǎo)通，漏極電壓Vd逐漸減小。在主開關(guān)管Q1的 柵源寄生電容Cgs充電完成之后，主開關(guān)管Q1的柵源電壓近似等于偏置電壓Vbias。偏置 電壓Vbias大于主開關(guān)管Q1的導(dǎo)通閾值電壓，使得主開關(guān)管Q1完全導(dǎo)通，。因此，主開關(guān) 管Q1在第一控制晶體管Q2導(dǎo)通之后延遲一定時間才完全導(dǎo)通。可以通過改變第一控制晶 體管Q2來改變啟動電流，從而控制延遲時間。
[0057] 在t2時刻，當(dāng)?shù)诙WM信號PWM2從低電平轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娖綍r，第二驅(qū)動單元220產(chǎn) 生高電平的第二柵極驅(qū)動信號Vg2,使得第二控制晶體管Q3導(dǎo)通。也即，從t2時刻開始，第 一控制晶體管Q2和第二控制晶體管Q3同時導(dǎo)通。
[0058] 在t3時刻，當(dāng)?shù)谝?P麗信號PWM1和第二PWM信號PWM2同時從高電平轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗?平時，第一驅(qū)動單元210產(chǎn)生低電平的第一柵極驅(qū)動信號Vgl，使得第一控制晶體管Q2斷 開，第二驅(qū)動單元220產(chǎn)生低電平的第二柵極驅(qū)動信號Vg2,使得第二控制晶體管Q3斷開。 主開關(guān)管Q1的源極與地之間斷開。主開關(guān)管Q1仍處于導(dǎo)通狀態(tài)，從而源極電壓近似等于 漏極電壓。饋流二極管D11導(dǎo)通，主開關(guān)管Q1的柵源寄生電容Cgs經(jīng)由饋流二極管D11和 調(diào)節(jié)電阻R11組成的回路放電，使得主開關(guān)管Q1的柵源電壓逐漸減小。在主開關(guān)管Q1的 柵源寄生電容Cgs放電完成之后，主開關(guān)管Q2的源極電壓箝位于偏置電壓Vbias。直至主 開關(guān)管Q1的柵源電壓減小到小于主開關(guān)管Q1的導(dǎo)通閾值電，主開關(guān)管Q1斷開。因此，主 開關(guān)管Q1在第一控制晶體管Q2和第二控制晶體管Q3斷開之后延遲一定時間才完全斷開。 可以通過改變調(diào)節(jié)電阻Rl 1的電阻值來改變放電電流，從而控制延遲時間。
[0059] 在一個開關(guān)周期Ts中，主開關(guān)管Q1跟隨源極驅(qū)動電路200中的第一控制晶體管 Q2和第二控制晶體管Q3的開關(guān)動作，從而維持輸出電壓Vout和/或輸出電流lout基本恒 定。
[0060] 在tl時刻至t2時刻的時間段，在主開關(guān)管Q1的啟動階段，漏極電壓Vd減小的斜 率由啟動電流（即第一控制晶體管Q2的飽和電流Idrive)和電路中的寄生電容決定。由 于寄生電容是由電路自身決定的，可以表示成電容系數(shù)K。根據(jù)Idrive = K*(dVd/dt)的關(guān) 系，減小啟動電流，就可以減小電壓變化率dVd/dt，從而抑制EMI的輻射噪聲。
[0061] 在t2時刻至t3時刻的時間段，第一控制晶體管Q2和第二控制晶體管Q3的并聯(lián)連 接，這減小了主電流路徑上的導(dǎo)通電阻，從而減小了源極驅(qū)動電路200的導(dǎo)通損耗。而且， 由于第二控制晶體管Q3的飽和電流較大，從而提高了源極驅(qū)動電路200的驅(qū)動能力。優(yōu)選 地，可以選擇第二控制晶體管Q3的導(dǎo)通時刻t2,使得在主開關(guān)管Q1完全導(dǎo)通的同時第二控 制晶體管Q3導(dǎo)通。
[0062] 在上述采用源極驅(qū)動電路的電源變換器中，通過在主開關(guān)管和地之間設(shè)置并聯(lián)的 兩個控制晶體管，利用第一控制晶體管來限制主開關(guān)管在導(dǎo)通之前的柵源電容充電電流， 從而延長主開關(guān)管的柵源電壓達(dá)到導(dǎo)通閾值電壓所需的時間，減小電壓變化率dVd/dt，以 抑制EMI的輻射噪聲。可以減小調(diào)節(jié)電阻的電阻值，使得主開關(guān)管的斷開過程縮短并且減 小損耗。
[0063] 圖5為根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的電源變換器的源極驅(qū)動原理示意圖，圖6為圖 5所示的電源變換器的工作波形圖。由于該實(shí)施例的源極驅(qū)動電路300可以應(yīng)用于各種類 型的電源變換器（例如圖1所示的BUCK變換器和圖2所示的反激式變換器）中，因此在圖 5中未描述電源變換器的功率級的細(xì)節(jié)，而僅僅示出了源極驅(qū)動電路300和主開關(guān)管Q1。
[0064] 源極驅(qū)動電路300包括與主開關(guān)管Q1級聯(lián)的控制晶體管Q2?？刂凭w管Q2可以 是與主開關(guān)管Q1相同或不同類型的晶體管，例如可以是NM0S場效應(yīng)晶體管。在圖5的實(shí) 例中，控制晶體管Q2的漏極連接至主開關(guān)管Q1的源極，控制晶體管Q2的源極接地。第一 驅(qū)動單元310和第二驅(qū)動單元320均與控制晶體管Q2的柵極相連。在主開關(guān)管Q1的啟動 階段，第一驅(qū)動單元310向控制晶體管Q1提供第一柵極驅(qū)動信號Vdrive，使得控制晶體管 Q1工作于恒流模式。在主開關(guān)管Q1的完全導(dǎo)通階段，第二驅(qū)動單元320向控制晶體管Q1 提供柵極驅(qū)動信號Vg，使得控制晶體管Q1工作于飽和區(qū)并且進(jìn)行開關(guān)驅(qū)動。
[0065] 源極驅(qū)動電路300還包括供電電容Cl 1、調(diào)節(jié)電阻Rl 1和饋流二極管Dl 1。供電電 容C11位于偏置電壓Vbias和地之間，從而向主開關(guān)管Q1的柵極提供恒定電壓。調(diào)節(jié)電阻 R11連接于偏置電壓Vbias和主開關(guān)管Q1的柵極之間。饋流二極管D11的陰極連接至偏置 電壓Vbias，陽極連接至主開關(guān)管Q1的源極。
[0066] 與圖1所示的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的源極驅(qū)動電路100的不同之處在于，根據(jù)本發(fā)明的 該實(shí)施例的源極驅(qū)動電路300將PWM信號分成兩個使能信號EN1和EN2,分別在PWM信號的 高電平時間段的第一階段使能第一驅(qū)動單元310,在PWM信號的高電平時間段的第二階段 使能第二驅(qū)動單元320,如圖6所示。
[0067] 為了實(shí)現(xiàn)控制晶體管Q2的恒流驅(qū)動和開關(guān)驅(qū)動之間的切換，源極驅(qū)動電路300包 括第一上升沿觸發(fā)電路341、第二上升沿觸發(fā)電路342和RS觸發(fā)器350。第一上升沿觸發(fā) 電路341的輸入端接收PWM信號，輸出端連接至RS觸發(fā)器350的置位端S。第二上升沿觸 發(fā)電路342的輸入端接收主開關(guān)管Q1的啟動結(jié)束信號Von，輸出端連接至RS觸發(fā)器350的 復(fù)位端R。RS觸發(fā)器350的第一輸出端Q向第一驅(qū)動單兀310的使能端提供第一使能信號 EN1，第二輸出端0向第二驅(qū)動單元320的使能端提供第二使能信號EN2。
[0068] 為了實(shí)現(xiàn)控制晶體管Q2的恒流驅(qū)動，源極驅(qū)動電路100中的運(yùn)算放大器330和第 一驅(qū)動單元310組成電流反饋環(huán)路。運(yùn)算放大器330的同相輸入端接收參考電流信號IREF， 反相輸入端接收表征接收主電流路徑的電流II的電流反饋信號IFB。運(yùn)算放大器330將電 流反饋信號IFB與參考電流信號IREF相比較，以產(chǎn)生電流誤差信號。第一驅(qū)動單元310根 據(jù)電流誤差信號產(chǎn)生第一柵極驅(qū)動信號Vdrive，使得控制晶體管Q2在在恒流模式下導(dǎo)通， 從而將主電流路徑的電流II維持為恒定電流值。
[0069] 為了實(shí)現(xiàn)控制晶體管Q2的開關(guān)驅(qū)動，第二驅(qū)動單元320接收PWM信號。在第二使 能信號EN2為高電平時，PWM信號經(jīng)由第二驅(qū)動單元320轉(zhuǎn)換成控制晶體管Q2的柵極驅(qū)動 信號Vg，使得控制晶體管Q2在開關(guān)模式下導(dǎo)通。
[0070] 在tl時刻，當(dāng)PWM信號從低電平轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娖綍r，第一上升沿觸發(fā)電路341接收 PWM信號，并且產(chǎn)生高電平信號。RS觸發(fā)器350的置位端S為高電平，復(fù)位端R為低電平。 RS觸發(fā)器350的第一輸出端Q產(chǎn)生的使能信號EN1為高電平，第二輸出端泛產(chǎn)生的使能信 號EN2為低電平。第一驅(qū)動單元310工作，并且第二驅(qū)動單元320停止工作。第一驅(qū)動單 元310向控制晶體管Q2的柵極提供第一柵極驅(qū)動電壓Vdrive，使得控制晶體管Q2在在恒 流模式下導(dǎo)通，從而將主電流路徑的電流II維持為恒定電流值。由于主開關(guān)管Q1的柵極 連接至恒定的偏置電壓，因此在主開關(guān)管Q1的柵極和源極之間產(chǎn)生啟動電流?？刂凭w管 Q2的恒定電流Idrive取決于參考電流信號IREF，從而可以通過預(yù)設(shè)參考電流信號IREF來 限制主開關(guān)管Q1導(dǎo)通初始階段的啟動電流的大小。啟動電流對主開關(guān)管Q1的柵源寄生電 容Cgs充電，從而逐漸升高主開關(guān)管Q1的柵源電壓，使得主開關(guān)管Q1逐漸導(dǎo)通，漏極電壓 Vd逐漸減小。在主開關(guān)管Q1的柵源寄生電容Cgs充電完成之后，主開關(guān)管Q1的柵源電壓 近似等于偏置電壓Vbias。偏置電壓Vbias大于主開關(guān)管Q1的導(dǎo)通閾值電壓，使得主開關(guān) 管Q1完全導(dǎo)通，。因此，主開關(guān)管Q1在控制晶體管Q2導(dǎo)通之后延遲一定時間才完全導(dǎo)通。 可以通過改變參考電流信號IREF來改變啟動電流，從而控制延遲時間。
[0071] 在t2時刻，主開關(guān)管Q1完全導(dǎo)通，第二上升沿觸發(fā)電路342接收主開關(guān)管Q1的 啟動結(jié)束信號Von，并且產(chǎn)生高電平信號。例如，通過監(jiān)測主開關(guān)管Q1的漏極電壓Vd可以 獲得主開關(guān)管Q1的啟動結(jié)束信號Von。RS觸發(fā)器350的置位端S為低電平，復(fù)位端R為高 電平。RS觸發(fā)器350的第一輸出端Q產(chǎn)生的使能信號EN1為低電平，第二輸出端Q產(chǎn)生的 使能信號EN2為高電平。第二驅(qū)動單元320工作，并且第一驅(qū)動單元310停止工作。第二 驅(qū)動單元320向控制晶體管Q2的柵極提供第二柵極驅(qū)動電壓Vg，使得控制晶體管Q2在開 關(guān)模式下導(dǎo)通，從而實(shí)現(xiàn)開關(guān)驅(qū)動。
[0072] 在t3時刻，當(dāng)PWM信號從高電平轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娖綍r，RS觸發(fā)器350的置位端S為低 電平，復(fù)位端R為低電平。RS觸發(fā)器350的第一輸出端Q產(chǎn)生的使能信號EN1維持為低電 平，第二輸出端^:產(chǎn)生的使能信號EN2維持為高電平。第二驅(qū)動單元320工作，并且第一驅(qū) 動單元310停止工作。第二驅(qū)動單元320向控制晶體管Q2的柵極提供第二柵極驅(qū)動電壓 Vg。然而，由于PWM信號已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娖?，第二柵極驅(qū)動電壓Vg相應(yīng)地為低電平，使得控 制晶體管Q2斷開。主開關(guān)管Q1的源極與地之間斷開。主開關(guān)管Q1仍處于導(dǎo)通狀態(tài)，從而 源極電壓近似等于漏極電壓。饋流二極管D11導(dǎo)通，主開關(guān)管Q1的柵源寄生電容Cgs經(jīng)由 饋流二極管D11和調(diào)節(jié)電阻R11組成的回路放電，使得主開關(guān)管Q1的柵源電壓逐漸減小。 在主開關(guān)管Q1的柵源寄生電容Cgs放電完成之后，主開關(guān)管Q2的源極電壓箝位于偏置電 壓Vbias。直至主開關(guān)管Q1的柵源電壓減小到小于主開關(guān)管Q1的導(dǎo)通閾值電，主開關(guān)管 Q1斷開。因此，主開關(guān)管Q1在控制晶體管Q2斷開之后延遲一定時間才完全斷開。可以通 過改變調(diào)節(jié)電阻R11的電阻值來改變放電電流，從而控制延遲時間。
[0073] 在一個開關(guān)周期Ts中，主開關(guān)管Q1跟隨源極驅(qū)動電路300中的控制晶體管Q2的 開關(guān)動作，從而維持輸出電壓Vout和/或輸出電流lout基本恒定。
[0074] 在tl時刻至t2時刻的時間段，在主開關(guān)管Q1的啟動階段，漏極電壓Vd減小的斜 率由啟動電流Idrive (對應(yīng)于預(yù)設(shè)參考電流信號IREF)和電路中的寄生電容決定。由于寄 生電容是由電路自身決定的，可以表示成電容系數(shù)K。根據(jù)Idrive = K*(dVd/dt)的關(guān)系， 減小啟動電流，就可以減小電壓變化率dVd/dt，從而抑制EMI的輻射噪聲。
[0075] 在上述采用源極驅(qū)動電路的電源變換器中，通過在主開關(guān)管和地之間設(shè)置控制晶 體管，利用控制晶體管在主開關(guān)管的啟動階段工作于恒流模式來限制主開關(guān)管在導(dǎo)通之前 的柵源電容充電電流，從而延長主開關(guān)管的柵源電壓達(dá)到導(dǎo)通閾值電壓所需的時間，減小 電壓變化率dVd/dt，以抑制EMI的輻射噪聲?？梢詼p小調(diào)節(jié)電阻的電阻值，使得主開關(guān)管的 斷開過程縮短并且減小損耗。
[0076] 圖7為根據(jù)本發(fā)明的源極驅(qū)動控制方法的流程圖。所述電源變換器包括具有主開 關(guān)管的功率級，所述主開關(guān)管包括控制端、第一端和第二端。
[0077] 在步驟S01中，將主開關(guān)管的控制端連接至大致恒定的偏置電壓。
[0078] 在步驟S02中，周期性地改變主開關(guān)管的第二端的電位，使得主開關(guān)管的控制端 與第二端之前的電壓大于或小于主開關(guān)管的導(dǎo)通電壓，從而相應(yīng)地導(dǎo)通和斷開。在所述主 開關(guān)管導(dǎo)通時，主電流路徑的電流從主開關(guān)管的第一端流向第二端。所述主開關(guān)管的導(dǎo)通 時間段包括從斷開狀態(tài)開始啟動直至完全導(dǎo)通的第一階段以及處于完全導(dǎo)通狀態(tài)的第二 階段，在所述第一階段，控制主開關(guān)管的控制端和第二端之間的電流為大致恒定的啟動電 流。
[0079] 在一個實(shí)施例中，控制主開關(guān)管的控制端和第二端之間的電流為大致恒定的啟動 電流包括：在所述第一階段，使得連接在主開關(guān)管的第二端和地之間的第一控制晶體管和 第二控制晶體管中的第一控制晶體管在開關(guān)模式下導(dǎo)通，其中選擇第一控制晶體管的飽和 電流，使得所述飽和電流等于啟動電流。在所述第二階段，使得第一控制晶體管和第二控制 晶體管均在開關(guān)模式下導(dǎo)通。
[0080] 在另一個實(shí)施例中，控制主開關(guān)管的控制端和第二端之間的電流為大致恒定的啟 動電流包括：在所述第一階段，使得連接在主開關(guān)管的第二端和地之間的控制晶體管在在 恒流模式下導(dǎo)通，其中利用電流反饋環(huán)路向控制晶體管的控制端提供第一驅(qū)動信號，使得 控制晶體管的工作電流等于啟動電流。在第二階段，利用PWM信號向控制晶體管的控制端 提供第二驅(qū)動信號，使得控制晶體管在開關(guān)模式下導(dǎo)通。
[0081] 依照本發(fā)明的實(shí)施例如上文所述，這些實(shí)施例并沒有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié)，也不 限制該發(fā)明僅為所述的具體實(shí)施例。顯然，根據(jù)以上描述，可作很多的修改和變化。本說明 書選取并具體描述這些實(shí)施例，是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，從而使所屬 【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員能很好地利用本發(fā)明以及在本發(fā)明基礎(chǔ)上的修改使用。本發(fā)明僅受權(quán)利 要求書及其全部范圍和等效物的限制。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于電源變換器的源極驅(qū)動電路，所述電源變換器包括具有主開關(guān)管的功率 級，所述主開關(guān)管包括控制端、第一端和第二端，所述源極驅(qū)動電路包括： 控制晶體管，連接在主開關(guān)管的第二端和地之間，所述控制晶體管包括控制端、第一端 和第二端； 供電電容，所述供電電容的第一端連接至主開關(guān)管的控制端，第二端連接至地，并且供 電電容的兩端接收大致恒定的偏置電壓；以及 饋流二極管，所述饋流二極管的陰極連接至主開關(guān)管的控制端，陽極連接在主開關(guān)管 的第二端， 其中，所述控制晶體管周期性地導(dǎo)通和斷開，使得所述主開關(guān)管跟隨所述控制晶體管 相應(yīng)地導(dǎo)通和斷開，在所述主開關(guān)管導(dǎo)通時，主電流路徑的電流從主開關(guān)管的第一端流向 第二端，并且從控制晶體管的第一端流向第二端， 所述主開關(guān)管的導(dǎo)通時間段包括從斷開狀態(tài)開始啟動直至完全導(dǎo)通的第一階段以及 處于完全導(dǎo)通狀態(tài)的第二階段，在所述第一階段，所述控制晶體管提供大致恒定的啟動電 流。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的源極驅(qū)動電路，還包括： 調(diào)節(jié)電阻，連接在供電電容的第一端和主開關(guān)管的控制端之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的源極驅(qū)動電路，其中所述控制晶體管包括并聯(lián)的第一控制晶 體管和第二控制晶體管，在所述第一階段，第一控制晶體管在恒流模式下導(dǎo)通，并且第二控 制晶體管斷開，在所述第二階段，第一控制晶體管和第二控制晶體管均在開關(guān)模式下導(dǎo)通。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的源極驅(qū)動電路，其中第一控制晶體管的控制端接收第一 PWM 信號，第二控制晶體管的控制端接收第二PWM信號。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的源極驅(qū)動電路，其中第一 PWM信號與第二PWM信號的開關(guān)周 期相同，并且第一 PWM信號的占空比大于第二PWM信號的占空比，使得在每個開關(guān)周期中， 第二控制晶體管相對于第一控制晶體管延時導(dǎo)通，并且同時斷開。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的源極驅(qū)動電路，其中第一控制晶體管的導(dǎo)通電阻大于第二控 制晶體管的導(dǎo)通電阻。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的源極驅(qū)動電路，還包括： 第一驅(qū)動單元，用于向控制晶體管的控制端提供第一驅(qū)動信號，使得控制晶體管工作 于恒流模式； 第二驅(qū)動單元，用于向控制晶體管的控制端提供第二驅(qū)動信號，使得控制晶體管工作 于開關(guān)模式；以及 使能模塊，在所述第一階段使能第一驅(qū)動單元，在所述第二階段使能第二驅(qū)動單元。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的源極驅(qū)動電路，還包括： 運(yùn)算放大器，所述運(yùn)算放大器的同相輸入端接收參考電流信號，反相輸入端接收電流 反饋信號，以及在輸出端向第一驅(qū)動單元提供電流誤差信號， 其中，所述運(yùn)算放大器和第一驅(qū)動單元組成電流反饋環(huán)路，使得在第一驅(qū)動單元工作 時，控制晶體管產(chǎn)生大致恒定的啟動電流。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的源極驅(qū)動電路，其中所述第二驅(qū)動單元的輸入端接收PWM信 號，并且根據(jù)所述PWM信號產(chǎn)生第二驅(qū)動信號。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的源極驅(qū)動電路，其中所述使能模塊包括： 第一上升沿觸發(fā)電路，所述第一上升沿觸發(fā)電路的輸入端接收PWM信號； 第二上升沿觸發(fā)電路，所述第二上升沿觸發(fā)電路的輸入端接收主開關(guān)管的啟動結(jié)束信 號；以及 RS觸發(fā)器，所述RS觸發(fā)器的置位端連接至所述第一上升沿觸發(fā)電路的輸出端，復(fù)位 端連接至所述第二上升沿觸發(fā)電路的輸出端，第一輸出端向第一驅(qū)動單元提供第一使能信 號，第二輸出端向第二驅(qū)動單元提供第二使能信號，其中第一輸出端和第二輸出端的電平 始終相反。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的源極驅(qū)動電路，其中通過監(jiān)測主開關(guān)管的漏極電壓獲得所 述主開關(guān)管的啟動結(jié)束信號。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的源極驅(qū)動電路，其中所述主開關(guān)管和所述控 制晶體管分別是選自場效應(yīng)晶體管和雙極晶體管中的一種。
13. -種用于電源變換器的源極驅(qū)動電路的控制方法，所述電源變換器包括具有主開 關(guān)管的功率級，所述主開關(guān)管包括控制端、第一端和第二端，所述源極驅(qū)動方法包括： 將主開關(guān)管的控制端連接至大致恒定的偏置電壓； 周期性地改變主開關(guān)管的第二端的電位，使得主開關(guān)管的控制端與第二端之前的電壓 大于或小于主開關(guān)管的導(dǎo)通電壓，從而相應(yīng)地導(dǎo)通和斷開， 其中，在所述主開關(guān)管導(dǎo)通時，主電流路徑的電流從主開關(guān)管的第一端流向第二端， 所述主開關(guān)管的導(dǎo)通時間段包括從斷開狀態(tài)開始啟動直至完全導(dǎo)通的第一階段以及 處于完全導(dǎo)通狀態(tài)的第二階段，在所述第一階段，控制主開關(guān)管的控制端和第二端之間的 電流為大致恒定的啟動電流。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的控制方法，其中控制主開關(guān)管的控制端和第二端之間的電 流為大致恒定的啟動電流包括： 在所述第一階段，使得連接在主開關(guān)管的第二端和地之間的第一控制晶體管在恒流模 式下導(dǎo)通， 其中選擇第一控制晶體管的飽和電流，使得所述飽和電流等于啟動電流。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的控制方法，其中在所述第二階段，使得第一控制晶體管和 第二控制晶體管均在開關(guān)模式下導(dǎo)通。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的控制方法，其中控制主開關(guān)管的控制端和第二端之間的電 流為大致恒定的啟動電流包括： 在所述第一階段，使得連接在主開關(guān)管的第二端和地之間的控制晶體管工作于恒流模 式， 其中利用電流反饋環(huán)路向控制晶體管的控制端提供第一驅(qū)動信號，使得控制晶體管的 工作電流等于啟動電流。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的控制方法，其中在第二階段，利用PWM信號向控制晶體管的 控制端提供第二驅(qū)動信號，使得控制晶體管在開關(guān)模式下導(dǎo)通。
【文檔編號】H02M3/156GK104410252SQ201410763163
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月11日
【發(fā)明者】鄧建, 劉國家 申請人:矽力杰半導(dǎo)體技術(shù)(杭州)有限公司