專利名稱：電源轉(zhuǎn)換器及其功率晶體管的柵極驅(qū)動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種功率晶體管的柵極驅(qū)動器的電路，且特別是涉及一種用來驅(qū)動電源轉(zhuǎn)換器的功率晶體管的柵極驅(qū)動器。
背景技術(shù)：
為提供電子產(chǎn)品多功能的需求，現(xiàn)今的電子裝置中常利用電源轉(zhuǎn)換器來作為產(chǎn)生操作電源的媒介。而在切換式電源轉(zhuǎn)換器中，需要一個高耐壓且大電流驅(qū)動能力的功率晶體管，并通過功率晶體管的切換動作來進行電源轉(zhuǎn)換。由于功率晶體管通常具有大尺寸的特性，因此也相對具有較大的柵極寄生電容。因此，在現(xiàn)有的功率晶體管的柵極驅(qū)動器中，常利用所謂的低壓降穩(wěn)壓器(Low Drop-OutRegulator, LDO Regulator)來供應足夠的電流以驅(qū)動功率晶體管。但為了提供大電流以提升功率晶體管的切換速度，低壓降穩(wěn)壓器則需要在芯片外配置一個用以提供更大的驅(qū)動電流的補償電容來進行頻率補償或穩(wěn)壓電容來進行穩(wěn)壓。如此一來，增加了電路設(shè)計的復雜性,犧牲了電路的穩(wěn)定性以及增加整體的電路板成本(BOM Cost)。在另一種作法，由于功率晶體管所接收的操作電源為相對于邏輯電壓(例如3伏特)高很多的高壓電壓(例如40伏特)。而在功率晶體管的柵極驅(qū)動器所接收的控制信號邏輯信號的狀態(tài)下，一種所謂的電壓電位偏移器(voltage levelshifter)就必須要被建構(gòu)在柵極驅(qū)動器中。相對的也增加了柵極驅(qū)動器的電路元件芯片面積的需求而增加其總體電路成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種驅(qū)動功率晶體管的柵極驅(qū)動器的電路，在不使用電壓電位偏移電路的狀況下產(chǎn)生高驅(qū)動電流的驅(qū)動輸出信號。本發(fā)明提供一種電源轉(zhuǎn)換器，其中的驅(qū)動功率晶體管的柵極驅(qū)動器，在不使用電壓電位偏移電路的狀況下產(chǎn)生高壓的驅(qū)動輸出信號。本發(fā)明提出一種柵極驅(qū)動器的電路，用來驅(qū)動功率晶體管，包括預驅(qū)動電路以及后驅(qū)動電路。預驅(qū)動電路接收第一電壓以作為操作電源，預驅(qū)動電路另接收控制信號并提升控制信號的驅(qū)動電流以產(chǎn)生預驅(qū)動控制信號。后驅(qū)動電路的輸入端直接連接于預驅(qū)動電路的輸出端，并且接收第二電壓以作為后驅(qū)動電路的操作電源。并且，后驅(qū)動電路另接收預驅(qū)動控制信號并提升預驅(qū)動控制信號的驅(qū)動電流以及調(diào)控驅(qū)動輸出電壓信號，其中，驅(qū)動輸出電壓信號被傳送至功率晶體管的控制端且第二電壓的電壓電位大于第一電壓的電壓電位。在本發(fā)明的一實施例中，上述的柵極驅(qū)動器，其中還包括低壓降穩(wěn)壓電路。低壓降穩(wěn)壓電路耦接于預驅(qū)動電路，低壓降穩(wěn)壓電路接收第二電壓并調(diào)整第二電壓的電壓電位以產(chǎn)生第一電壓。在本發(fā)明的一實施例中，上述的預驅(qū)動電路包括多個第一緩沖器以及多個第二緩沖器。多個第一緩沖器依照各第一緩沖器的驅(qū)動電流的順序串接在控制信號及預驅(qū)動控制信號中的第一預驅(qū)動控制信號間。而多個第二緩沖器，則依照各第二緩沖器的驅(qū)動電流的順序串接在控制信號及預驅(qū)動控制信號中的第二預驅(qū)動控制信號間。其中，第一預驅(qū)動控制信號為第二預驅(qū)動控制信號的反向信號。
在本發(fā)明的一實施例中，上述的預驅(qū)動電路還包括第一邏輯運算器、反饋反向器以及第二邏輯運算器。第一邏輯運算器串接在第一級的第一緩沖器接收控制信號的路徑間。第一邏輯運算器接收并依據(jù)反向反饋信號來控制是否傳遞控制信號至第一緩沖器。反饋反向器接收并反向第二預驅(qū)動控制信號以產(chǎn)生反向反饋信號。第二邏輯運算器串接在第一級的第二緩沖器接收控制信號的路徑間。第二邏輯運算器接收并依據(jù)第一預驅(qū)動控制信號來控制是否傳遞控制信號至第一緩沖器。 在本發(fā)明的一實施例中，上述的第一邏輯運算器為與非門。在本發(fā)明的一實施例中，上述的第二邏輯運算器為或非門。在本發(fā)明的一實施例中，上述的第一及第二緩沖器為非門。在本發(fā)明的一實施例中，上述的后驅(qū)動電路包括第一高壓晶體管以及第二高壓晶體管。第一高壓晶體管，具有第一端、第二端以及控制端，其控制端接收第一預驅(qū)動控制信號，其第一端接收第二電壓，且其第二端產(chǎn)生驅(qū)動輸出信號。第二高壓晶體管，具有第一端、第二端以及控制端，其控制端接收第二預驅(qū)動控制信號，其第一端耦接第一高壓晶體管的第二端以產(chǎn)生驅(qū)動輸出信號，且第二高壓晶體管的第二端耦接接地電壓。在本發(fā)明的一實施例中，上述的第一電壓的電壓電位為邏輯電壓電位。本發(fā)明另提出一種電源轉(zhuǎn)換器，包括功率晶體管以與門極驅(qū)動器。柵極驅(qū)動器耦接功率晶體管的控制端，并產(chǎn)生驅(qū)動輸出信號以控制功率晶體管，柵極驅(qū)動器包括預驅(qū)動電路以及后驅(qū)動電路。預驅(qū)動電路接收第一電壓以作為操作電源。預驅(qū)動電路另接收控制信號并提升控制信號的驅(qū)動電流以產(chǎn)生預驅(qū)動控制信號。后驅(qū)動電路直接連接于預驅(qū)動電路，并接收第二電壓以作為操作電源。后驅(qū)動電路另接收預驅(qū)動控制信號并提升預驅(qū)動控制信號的驅(qū)動電流以產(chǎn)生驅(qū)動輸出信號。其中，驅(qū)動輸出信號被傳送至功率晶體管的控制端且第二電壓的電壓電位大于第一電壓的電壓電位。基于上述，本發(fā)明提出預驅(qū)動電路來接收相對低電壓的第一電壓以作為操作電壓，并藉以提升控制信號的驅(qū)動電流，再通過接收相對高電壓以為操作電壓的后驅(qū)動電路來產(chǎn)生高壓高電流的驅(qū)動輸出信號。并通過傳送這個驅(qū)動輸出信號至功率晶體管的控制端，來有效控制功率晶體管的切換。如此一來，預驅(qū)動電路僅需利用邏輯制程元件所建構(gòu)，可以節(jié)省電路布局的面積與總芯片面積。且在通過配合高壓的后驅(qū)動電路，在不需要電壓電位偏移電路的狀況下產(chǎn)生高壓的驅(qū)動輸出信號，可以有效節(jié)省電路的布局面積，提升所屬產(chǎn)品的價格競爭力。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。


圖I繪示本發(fā)明實施例的一柵極驅(qū)動器100的示意圖；圖2繪示本發(fā)明實施例的預驅(qū)動電路110的一實施方式；
圖3繪示本發(fā)明實施例的后驅(qū)動電路120的一實施方式；圖4繪示本發(fā)明的一實施例的電源轉(zhuǎn)換器400的示意圖。圖5A以及圖5B分別繪示本發(fā)明實施例的柵極驅(qū)動器100的應用電路圖。
主要元件符號說明100,410 :柵極驅(qū)動器110:預驅(qū)動電路120:后驅(qū)動電路130:低壓降穩(wěn)壓電路210,220 :邏輯運算器400 電源轉(zhuǎn)換器420:脈寬調(diào)變控制器510:驅(qū)動集成電路FBUFl :反饋反向器VDDUVCC :電壓CS :控制信號PDS、PDS1、H)S2 :預驅(qū)動控制信號DS :驅(qū)動輸出信號GND :接地電壓PT :功率晶體管BUFll BUF1N、BUF21 BUF2M :緩沖器:高壓晶體管R1、R2、RS:電阻Cl 電容Dl D6 :二極管L1、L2:電感VOUT :輸出電壓VIN:輸入電壓VINP, CSN、Sff, DNDP, DIM :接腳
具體實施例方式以下請參照圖1，圖I繪示本發(fā)明實施例的一柵極驅(qū)動器100的示意圖。柵極驅(qū)動器100耦接至功率晶體管PT的柵極，并用以驅(qū)動功率晶體管PT。柵極驅(qū)動器100包括預驅(qū)動電路110以及后驅(qū)動電路120。預驅(qū)動電路110接收電壓VDDl以作為操作電源。預驅(qū)動電路110另接收控制信號CS并提升控制信號CS的驅(qū)動電流以產(chǎn)生預驅(qū)動控制信號ros。后驅(qū)動電路120則直接連接預驅(qū)動電路110。后驅(qū)動電路120則接收電壓VCC以作為操作電源。后驅(qū)動電路120則另接收預驅(qū)動控制信號PDS并提升該預驅(qū)動控制信號的驅(qū)動電流以產(chǎn)生驅(qū)動輸出信號DS。其中，驅(qū)動輸出信號DS被傳送至功率晶體管PT的控制端(柵極)且電壓VCC的電壓電位大于電壓VDDl的電壓電位。更進一步來說明，預驅(qū)動電路110接收以作為操作電源的電壓VDDl為可提供邏輯元件動作的電壓(例如3伏特或5伏特)，而預驅(qū)動電路110所接收的控制信號CS則是一個低壓的邏輯信號，也就是說，控制信號CS可以是一個在電壓VDDl與接地電壓GND(0伏特)間轉(zhuǎn)態(tài)的信號。此外，預驅(qū)動電路Iio所產(chǎn)生的預驅(qū)動控制信號ros同樣也是一個在電壓VDDl與接地電壓GND(0伏特)間轉(zhuǎn)態(tài)的邏輯信號。因此，預驅(qū)動電路110僅需要可以工作在電壓VDDl的低壓邏輯電路元件，不需要使用高壓的電路元件在此請注意，預驅(qū)動電路110接收控制信號CS后，針對控制信號CS的驅(qū)動電流加以提升，并藉以產(chǎn)生具有相對強的驅(qū)動電流的預驅(qū)動控制信號ros，并將預驅(qū)動控制信號PDS提供至后驅(qū)動電路120。后驅(qū)動電路120則是直接連接到預驅(qū)動電路110以接收預驅(qū)動控制信號ros。后驅(qū)動電路120是接收電壓VCC來做為操作電源。電壓VCC相對于電壓VDDl則是一個高壓的電源。電壓VCC的電壓電位的大小則可由功率晶體管PT所接收的操作電源來決定(例如40伏特)。在此，后驅(qū)動電路120更提升預驅(qū)動控制信號PDS的驅(qū)動電流來產(chǎn)生驅(qū)動輸出信號DS，并且，后驅(qū)動電路120更依據(jù)其所接收的操作電壓VCC來提升預驅(qū)動控制信號PDS的電流驅(qū)動能力以產(chǎn)生驅(qū)動輸出信號DS。具體一點來說明，驅(qū)動輸出信號DS在操作電壓VDDl與接地電壓GND間進行轉(zhuǎn)態(tài)。由上述的說明可以得知，功率晶體管PT所接收的驅(qū)動輸出信號DS是在操作電壓VDDl與接地電壓GND間進行轉(zhuǎn)態(tài)，并且，經(jīng)過預驅(qū)動電路110以及后驅(qū)動電路120所進行的驅(qū)動電流的提升。驅(qū)動輸出信號DS可以有效控制功率晶體管PT的導通或斷開狀態(tài)，而不需要外加的補償元件(例如補償電容或穩(wěn)壓電容)來提供額外的驅(qū)動電流。值得注意的是，本實施例中的柵極驅(qū)動器100還包括低壓降穩(wěn)壓電路130。低壓降穩(wěn)壓電路130耦接至預驅(qū)動電路110并接收電壓VCC。低壓降穩(wěn)壓電路130以電壓VCC為操作電源，并通過降低電壓VCC的電壓電位以產(chǎn)生電壓VDD1。當然，利用低壓降穩(wěn)壓電路130來產(chǎn)生作為預驅(qū)動電路110的操作電源的電壓VDDl僅只是一個范例。電壓VDDl并非必須通過低壓降穩(wěn)壓電路130來產(chǎn)生，設(shè)計者可以依據(jù)柵極驅(qū)動器100所屬的系統(tǒng)的狀況來提供電壓VDDl至預驅(qū)動電路110。而關(guān)于低壓降穩(wěn)壓電路130因為只須提供電流給預驅(qū)動電路110，因此可利用芯片內(nèi)的小電容來實施補償電容或穩(wěn)壓電容，不需要如現(xiàn)有技術(shù)中所述的外加補償元件(例如補償電容或穩(wěn)壓電容)來實施。接著請參照圖2,圖2繪示本發(fā)明實施例的預驅(qū)動電路110的一實施方式。預驅(qū)動電路110包括多個第一緩沖器BUFll BUFlN以及多個第二緩沖器BUF21 BUF2M，其中的N及M都是正整數(shù)，代表第一及第二緩沖器的個數(shù)。第一緩沖器BUFll BUFlN被依照各第一緩沖器BUFlI BUFlN的驅(qū)動電流的順序，由小至大依序串接在控制信號CS及預驅(qū)動控制信號ros中的第一預驅(qū)動控制信號rosi間。相類似的，第二緩沖器BUF21 BUF2M被依照各第二緩沖器BUF21 BUF2N的驅(qū)動電流的順序，由小至大依序串接在控制信號CS及預驅(qū)動控制信號PDS中的第二預驅(qū)動控制信號H)S2間。另外，第一及第二預驅(qū)動控制信號PDSl及PDS2是相互反向的，當?shù)谝患暗诙彌_器BUFll BUFlN及BUF21 BUF2M均由邏輯門中的非門來實施時，其中的N及M有一個為奇數(shù)，另一個則為偶數(shù)。具體一點來說明，控制信號CS被傳送至第一緩沖器BUFll BUF1N，并依照第一緩沖器BUFl I BUFlN的連接順序漸進式的被提升其驅(qū)動電流來產(chǎn)生第一預驅(qū)動控制信號PDSl。而控制信號CS另被傳送至第二緩沖器BUF21 BUF2M，并依照第二緩沖器BUF21 BUF2M的連接順序漸進式的被提升其驅(qū)動電流來產(chǎn)生第二預驅(qū)動控制信號H)S2。如此一來，預驅(qū)動電路110就可以有效的產(chǎn)生具有相對高的驅(qū)動電流的第一及第二預驅(qū)動控制信號 PDSl 及 PDS2。
預驅(qū)動電路110還包括邏輯運算器210、220以及反饋反向器FBUF1。邏輯運算器210串接在第一級的第一緩沖器BUFll接收控制信號CS的路徑間，邏輯運算器210接收并依據(jù)反向反饋信號IFS來控制是否傳遞控制信號CS至第一緩沖器BUFl I BUF1N。邏輯運算器220則串接在第一級的第二緩沖器BUF21接收控制信號CS的路徑間，邏輯運算器220接收并依據(jù)第一預驅(qū)動控制信號I3DSl來控制是否傳遞控制信號CS至第二緩沖器BUF21 BUF2M。反饋反向器FBUFl則耦接在邏輯運算器210與第二預驅(qū)動控制信號TOS2。反饋反向器FBUFl接收第二預驅(qū)動控制信號roS2并反向第二預驅(qū)動控制信號roS2以產(chǎn)生反向反饋信號IFS。在本實施方式中，邏輯運算器210通過邏輯門中的與非門，邏輯運算器220通過邏輯門中的或非門來建構(gòu)，而反饋反向器FBUFl則利用非門來建構(gòu)。請?zhí)貏e注意，本實施方式中，邏輯運算器210、220以及反饋反向器FBUFl的配置是用來使第一及第二預驅(qū)動控制信號rosi及ros2被致能(轉(zhuǎn)態(tài)為邏輯高電位)的時間可以錯開，也就是所謂的非交迭(non-overlap)的電路，以避免晶體管燒毀。由上述說明不難得知，在本實施方式中預驅(qū)動電路110的所有的電路元件均可以利用邏輯門(非門、與非門及或非門)來建構(gòu)。也就是說，預驅(qū)動電路110的所有的電路元件均僅需利用低壓的電壓VDDl來做為操作電源即可，不需要利用需要高壓的電壓VCC來做為操作電源的大尺寸的高壓元件。以下則請參照圖3，圖3繪示本發(fā)明實施例的后驅(qū)動電路120的一實施方式。后驅(qū)動電路120包括高壓晶體管HMl以及高壓或低壓晶體管的HM2。高壓晶體管HMl具有第一端、第二端以及控制端，其控制端接收第一預驅(qū)動控制信號rosi，其第一端接收電壓VCC，且其第二端產(chǎn)生驅(qū)動輸出信號DS。高壓或低壓晶體管HM2具有第一端、第二端以及控制端，其控制端接收第二預驅(qū)動控制信號H)S2，其第一端耦接第一高壓晶體管HMl的第二端以產(chǎn)生驅(qū)動輸出信號DS，且第二晶體管HM2的第二端耦接接地電壓GND。在本實施例中，高壓晶體管HMl及高壓或低壓HM2均為N型晶體管。因此，高壓晶體管HMl及HM2的控制端(柵極)僅須接收邏輯電壓電位的第一及第二預驅(qū)動控制信號rosi及H)S2就可以有效的被導通或斷開，并進以產(chǎn)生高電流驅(qū)動能力輸出信號DS。附帶一提的，由于第一及第二預驅(qū)動控制信號rosi及TOS2是相互反向的，因此，高壓晶體管HMl及HM2不會同時被導通。另外，在圖2繪示的邏輯運算器210、220以及反饋反向器FBUFl的作用下，高壓晶體管HMl的被導通時機會在高壓或低壓晶體管HM2完全被斷開后才進行，相對的，高壓或低壓晶體管HM2的被導通時機也會在高壓晶體管HMl完全被斷開后才進行。如此一來，可以有效避免高壓晶體管HMl及HM2同時被部分導通而使電壓VCC在高壓晶體管HMl及HM2串接的路徑上產(chǎn)生大的短路擊穿電流，造成電路燒毀的情形。請參照圖4，圖4繪示本發(fā)明的一實施例的電源轉(zhuǎn)換器400的示意圖。電源轉(zhuǎn)換器400包括柵極驅(qū)動器410、脈寬調(diào)變控制器420、二極管D1、電感LI、功率晶體管PT1、電阻R1、R2以及穩(wěn)壓電容Cl。電源轉(zhuǎn)換器400接收輸入電壓VIN并通過功率晶體管PTl的切換動作來轉(zhuǎn)換輸入電壓VIN以產(chǎn)生輸出電壓VOUT。其中，電阻Rl以及R2所形成的分壓電路來對輸出電壓VOUT進行分壓，并將分壓的結(jié)果傳送至脈寬調(diào)變控制器420。脈寬調(diào)變控制器420則可以依據(jù)這個分壓的結(jié)果來判定輸出電壓VOUT是否已上升到所需的電壓，并據(jù)以通過所輸出的控制信號CS來啟動或關(guān)閉功率晶體管PTl的切換動作。柵極驅(qū)動器410則是串接在脈寬調(diào)變控制器420與功率晶體管PTl間，以接收控制信號CS來產(chǎn)生驅(qū)動輸出信號DS來傳送至功率晶體管PTl的控制端。柵極驅(qū)動器410包括預驅(qū)動電路411以及后驅(qū)動電路412，而關(guān)于柵極驅(qū)動器410的動作細節(jié)則在前述的實施例中已有詳細的說明，以下則不多贅述。附帶一提的，柵極驅(qū)動器410適用于各種類型的電源轉(zhuǎn)換器，并非僅限于圖4繪示的升壓型電源轉(zhuǎn)換器400。在圖4繪示的實施例的教示下，本領(lǐng)域具通常知識者都應該知道，只要將柵極驅(qū)動器410配置在任一電源轉(zhuǎn)換器的功率晶體管的控制端與脈寬調(diào)變控制器間，就可以實施本發(fā)明實施例的主要特征。請參照圖5A以及圖5B，圖5A以及圖5B分別繪示本發(fā)明實施例的柵極驅(qū)動器100的應用電路圖。其中，圖5A以及圖5B所繪示的柵極驅(qū)動器100為應用在發(fā)光二極管的驅(qū)動集成電路510中。在圖5A的繪示中，驅(qū)動集成電路510中包括功率晶體管PTl，并具有電源輸入接腳VINP、電流感應接腳CSN、接地接腳GNDP、調(diào)光信號接腳DM以及耦接至功率晶體管PTl的開關(guān)接腳SW。電源輸入接腳VINP直接接收輸入電壓VIN，電流感應接腳CSN則通過電阻RS來連接至輸入電壓VIN。接地接腳GNDP直接接收接地電壓GND，調(diào)光信號接腳DIM則接收脈寬調(diào)變信號的調(diào)光信號DMS。請?zhí)貏e注意的，開關(guān)接腳SW提供驅(qū)動集成電路510中內(nèi)建的功率晶體管PTl以耦接驅(qū)動集成電路500外部的電感L2以及二極管D2。通過柵極驅(qū)動器100所產(chǎn)生的驅(qū)動輸出信號DS來控制功率晶體管PTl的導通或斷開的動作，來產(chǎn)生驅(qū)動電流以通過發(fā)光二極管LDl，并藉以點亮發(fā)光二極管LDl。另外，在圖5B的繪示中，電源輸入接腳VINP直接接收輸入電壓VIN可以是利用交流電壓ACVIN經(jīng)由二極管D3 D6所組成的整流器來整流后產(chǎn)生。并且，驅(qū)動集成電路510所驅(qū)動的發(fā)光二極管LD2 LD4的數(shù)量，也不限于一個而可以依需求而增加。綜上所述，本發(fā)明利用接收低壓電壓為操作電源的預驅(qū)動電路以及接收高壓電壓為操作電源的后驅(qū)動電路，以循序漸進的提升控制信號的驅(qū)動電流來產(chǎn)生驅(qū)動輸出信號。預驅(qū)動電路以及后驅(qū)動電路間直接相互連接，并不需要電壓電位偏移電路。據(jù)此，本發(fā)明所提供的柵極驅(qū)動器可以再利用最少的高壓電路元件并節(jié)省外加補償元件的情況下，完成產(chǎn)生高壓的驅(qū)動輸出信號的動作 。有效降低所需的電路成本，提高產(chǎn)品的競爭力。雖然本發(fā)明已以實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作些許的更動與潤飾，故本發(fā)明的保護范圍當視后附的權(quán)利要求所界定為準。
權(quán)利要求
1.ー種柵極驅(qū)動器，用以驅(qū)動一功率晶體管，其特征在于，包括 ー預驅(qū)動電路，接收一第一電壓以作為操作電源，該預驅(qū)動電路另接收ー控制信號并提升該控制信號的驅(qū)動電流以產(chǎn)生ー預驅(qū)動控制信號；以及 ー后驅(qū)動電路，直接連接該預驅(qū)動電路，接收一第二電壓以作為操作電源，該后驅(qū)動電路另接收該預驅(qū)動控制信號并提升該預驅(qū)動控制信號的驅(qū)動電流以產(chǎn)生一驅(qū)動輸出信號，其中該驅(qū)動輸出信號被傳送至該功率晶體管的控制端且該第二電壓的電壓電位大于該第一電壓的電壓電位。
2.如權(quán)利要求I所述的柵極驅(qū)動器，其特征在于，還包括 ー低壓降穩(wěn)壓電路，耦接該預驅(qū)動電路，接收該第二電壓并降低該第二電壓的電壓電位以產(chǎn)生該第一電壓。
3.如權(quán)利要求I所述的柵極驅(qū)動器，其特征在干，該預驅(qū)動電路包括 多數(shù)個第一緩沖器，依照各該第一緩沖器的驅(qū)動電流的順序串接在該控制信號及該預驅(qū)動控制信號中的一第一預驅(qū)動控制信號間；以及 多數(shù)個第二緩沖器，依照各該第二緩沖器的驅(qū)動電流的順序串接在該控制信號及該預驅(qū)動控制信號中的一第二預驅(qū)動控制信號間， 其中，該第一預驅(qū)動控制信號為該第二預驅(qū)動控制信號的反向信號。
4.如權(quán)利要求3所述的柵極驅(qū)動器，其特征在于，該預驅(qū)動電路還包括 一第一邏輯運算器，串接在第一級的第一緩沖器接收該控制信號的路徑間，該第一邏輯運算器接收并依據(jù)一反向反饋信號來控制是否傳遞該控制信號至所述第一緩沖器； 一反饋反向器，接收并反向該第二預驅(qū)動控制信號以產(chǎn)生該反向反饋信號；以及一第二邏輯運算器，串接在第一級的第二緩沖器接收該控制信號的路徑間，該第二邏輯運算器接收并依據(jù)該第一預驅(qū)動控制信號來控制是否傳遞該控制信號至所述第二緩沖器。
5.如權(quán)利要求4所述的柵極驅(qū)動器，其特征在于，該第一邏輯運算器為與非門，該第二邏輯運算器為或非門。
6.如權(quán)利要求3所述的柵極驅(qū)動器，其特征在于，各該第一及該第二緩沖器為非門。
7.如權(quán)利要求3所述的柵極驅(qū)動器，其特征在干，該后驅(qū)動電路包括 一第一高壓晶體管，具有第一端、第二端以及控制端，其控制端接收該第一預驅(qū)動控制信號，其第一端接收該第二電壓，且其第二端產(chǎn)生該驅(qū)動輸出信號；以及 一第二晶體管，具有第一端、第二端以及控制端，其控制端接收該第二預驅(qū)動控制信號，其第一端耦接該第一高壓晶體管的第二端以產(chǎn)生該驅(qū)動輸出信號，且該第二晶體管的第二端耦接ー接地電壓。
8.如權(quán)利要求I所述的柵極驅(qū)動器，其特征在于，該第一電壓的電壓電位為邏輯電壓電位。
9.ー種電源轉(zhuǎn)換器,其特征在于,包括 一功率晶體管，具有控制端；以及 ー柵極驅(qū)動器，耦接該功率晶體管的控制端，產(chǎn)生ー驅(qū)動輸出信號以控制該功率晶體管，包括 ー預驅(qū)動電路，接收一第一電壓以作為操作電源，預該驅(qū)動電路另接收ー控制信號并提升該控制信號的驅(qū)動電流以產(chǎn)生一預驅(qū)動控制信號；以及 一后驅(qū)動電路，直接連接該預驅(qū)動電路，接收一第二電壓以作為操作電源，該后驅(qū)動電路另接收該預驅(qū)動控制信號并提升該預驅(qū)動控制信號的驅(qū)動電流以產(chǎn)生該驅(qū)動輸出信號，其中該驅(qū)動輸出信號被傳送至該功率晶體管的控制端且該第二電壓的電壓電位大于該第一電壓的電壓電位。
10.如權(quán)利要求9所述的電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，還包括 一低壓降穩(wěn)壓電路，耦接該預驅(qū)動電路，接收該第二電壓并降低該第二電壓的電壓電位以產(chǎn)生該第一電壓。
11.如權(quán)利要求9所述的電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該預驅(qū)動電路包括 多個第一緩沖器，依照各該第一緩沖器的驅(qū)動電流的順序串接在該控制信號及該預驅(qū)動控制信號中的一第一預驅(qū)動控制信號間；以及 多個第二緩沖器，依照各該第二緩沖器的驅(qū)動電流的順序串接在該控制信號及該預驅(qū)動控制信號中的一第二預驅(qū)動控制信號間， 其中，該第一預驅(qū)動控制信號為該第二預驅(qū)動控制信號的反向信號。
12.如權(quán)利要求11所述的電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該預驅(qū)動電路還包括 一第一邏輯運算器，串接在第一級的第一緩沖器接收該控制信號的路徑間，該第一邏輯運算器接收并依據(jù)一反向反饋信號來控制是否傳遞該控制信號至所述第一緩沖器； 一反饋反向器，接收并反向該第二預驅(qū)動控制信號以產(chǎn)生該反向反饋信號；以及 一第二邏輯運算器，串接在第一級的第二緩沖器接收該控制信號的路徑間，該第二邏輯運算器接收并依據(jù)該第一預驅(qū)動控制信號來控制是否傳遞該控制信號至所述第二緩沖器。
13.如權(quán)利要求12所述的電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該第一邏輯運算器為與非門，該第二邏輯運算器為或非門。
14.如權(quán)利要求11所述的電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，各該第一及第二緩沖器為非門。
15.如權(quán)利要求11所述的電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該后驅(qū)動電路包括 一第一高壓晶體管，具有第一端、第二端以及控制端，其控制端接收該第一預驅(qū)動控制信號，其第一端接收該第二電壓，且其第二端產(chǎn)生該驅(qū)動輸出信號；以及 一第二高壓晶體管，具有第一端、第二端以及控制端，其控制端接收該第二預驅(qū)動控制信號，其第一端耦接該第一高壓晶體管的第二端以產(chǎn)生該驅(qū)動輸出信號，且該第二高壓晶體管的第二端耦接一接地電壓。
16.如權(quán)利要求9所述的電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該第一電壓的電壓電位為邏輯電壓電位。
全文摘要
一種柵極驅(qū)動器，用來驅(qū)動功率晶體管，包括預驅(qū)動電路以及后驅(qū)動電路。預驅(qū)動電路接收第一電壓以作為操作電源，預驅(qū)動電路另接收控制信號并提升控制信號的驅(qū)動電流以產(chǎn)生預驅(qū)動控制信號。后驅(qū)動電路接收第二電壓以作為操作電源。后驅(qū)動電路另接收預驅(qū)動控制信號作為輸入信號并提升預驅(qū)動控制信號的驅(qū)動電流以產(chǎn)生驅(qū)動輸出信號，其中，驅(qū)動輸出信號被傳送至功率晶體管的控制端且第二電壓的電壓電位大于第一電壓的電壓電位。通過本發(fā)明可以有效節(jié)省電路的布局面積，提升所屬產(chǎn)品的價格競爭力。
文檔編號H05B37/02GK102625513SQ20111003469
公開日2012年8月1日 申請日期2011年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月27日
發(fā)明者蘇玉昆 申請人:盛群半導體股份有限公司