[發明專利]電壓電平轉換器

有效

• 申請號: 201310168850.8
• 申請日: 2013-03-13
• 公開（公告）號: CN104052463B
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 王猛
• 申請（專利權）人: 恩智浦美國有限公司
• 主分類號: H03K19/173
• 分類號: H03K19/173
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 陳華成

1.一種電平轉換器，包括：

以第一電壓供電的鎖存器，其具有第一鎖存元件和第二鎖存元件，在所述鎖存器的各狀態中，所述第一鎖存元件和所述第二鎖存元件中的一個被激活，而另一個被去激活；

第一開關元件和第二開關元件，分別與所述第一鎖存元件和所述第二鎖存元件串聯連接，并耦合成在穩定時段期間分別保持所述第二鎖存元件和所述第一鎖存元件的狀態；

連接到所述第一鎖存元件和所述第二鎖存元件中的至少一個的輸出端；

第三開關元件和第四開關元件，連接成在轉換時段期間分別控制所述第一鎖存元件和所述第二鎖存元件；

其中所述第一鎖存元件和所述第二鎖存元件具有相應的第一電流傳導路徑和第二電流傳導路徑以及第一控制電極和第二控制電極，所述第一電流傳導路徑與所述第一開關元件串聯，所述第二電流傳導路徑與所述第二開關元件串聯，所述第一控制電極與所述第二開關和所述第三開關連接，所述第二控制電極與所述第一開關元件和所述第四開關元件連接；所述第一電壓在第一電壓供應節點和第二電壓供應節點之間提供，所述第三開關元件和所述第四開關元件包括相應的第三控制元件和第四控制元件以及第三驅動元件和第四驅動元件，所述第三控制元件和所述第四控制元件具有連接在所述第一控制電極和所述第二控制電極與所述第一電壓供應節點之間的電流傳導路徑和控制電極，所述第三驅動元件和所述第四驅動元件具有連接在所述第三控制元件和所述第四控制元件的所述控制電極與所述第二電壓供應節點之間的電流傳導路徑；以及

控制器，用于在所述穩定時段結束時，響應于處于與所述第一電壓不同的電壓的輸入信號的狀態改變，去激活所述第一開關元件和所述第二開關元件，使得所述第三開關元件和所述第四開關元件在所述轉換時段期間去激活所述第一鎖存元件和所述第二鎖存元件，并且隨后激活所述第一開關元件和所述第二開關元件中的一個以及所述第二鎖存元件和所述第一鎖存元件中對應的一個，以改變所述鎖存器的狀態，并在隨后的穩定時段期間保持改變的狀態。

2.如權利要求1的電平轉換器，還包括第一偏置元件和第二偏置元件，分別在所述第一開關元件和所述第二開關元件與所述第一鎖存元件和所述第二鎖存元件之間串聯連接，所述第一偏置元件和所述第二偏置元件被小于所述第一電壓的第二電壓偏置。

3.如權利要求1的電平轉換器，其中所述控制器包括電容定時元件，其定義所述轉換時段的持續時間。

4.如權利要求3的電平轉換器，其中所述電容定時元件定義由所述輸入信號的所述狀態改變觸發的延遲信號，并定義關于所述輸入信號的有效/無效和所述延遲信號的無效/有效之間的結合的所述轉換時段的所述持續時間。

5.如權利要求1的電平轉換器，其中所述控制器包括門元件，其根據所述轉換時段的結束定義所述穩定時段的開始。

6.如權利要求5的電平轉換器，其中所述門元件根據所述輸入信號的所述狀態改變定義所述穩定時段的結束。

7.如權利要求1的電平轉換器，其中所述第三開關元件和所述第四開關元件包括相應的電阻元件，所述電阻元件連接在所述第三控制元件和所述第四控制元件的所述控制電極與所述第一電壓供應節點之間，與所述第三驅動元件和所述第四驅動元件的所述電流傳導路徑串聯。

8.一種門驅動器，包括：

電荷泵；

具有柵極電極的功率晶體管；以及

電平轉換器，包括：

以第一電壓供電的鎖存器，其具有第一鎖存元件和第二鎖存元件，在所述鎖存器的各狀態中，所述第一鎖存元件和所述第二鎖存元件中的一個被激活，而另一個被去激活；

第一開關元件和第二開關元件，分別與所述第一鎖存元件和所述第二鎖存元件串聯連接，并耦合成在穩定時段期間分別保持所述第二鎖存元件和所述第一鎖存元件的狀態；

連接到所述第一鎖存元件和所述第二鎖存元件中的至少一個的輸出端；

第三開關元件和第四開關元件，連接成在轉換時段期間分別控制所述第一鎖存元件和所述第二鎖存元件；

其中所述第一鎖存元件和所述第二鎖存元件具有相應的第一電流傳導路徑和第二電流傳導路徑以及第一控制電極和第二控制電極，所述第一電流傳導路徑與所述第一開關元件串聯，所述第二電流傳導路徑與所述第二開關元件串聯，所述第一控制電極與所述第二開關和所述第三開關連接，所述第二控制電極與所述第一開關元件和所述第四開關元件連接；所述第一電壓在第一電壓供應節點和第二電壓供應節點之間提供，所述第三開關元件和所述第四開關元件包括相應的第三控制元件和第四控制元件以及第三驅動元件和第四驅動元件，所述第三控制元件和所述第四控制元件具有連接在所述第一控制電極和所述第二控制電極與所述第一電壓供應節點之間的電流傳導路徑和控制電極，所述第三驅動元件和所述第四驅動元件具有連接在所述第三控制元件和所述第四控制元件的所述控制電極與所述第二電壓供應節點之間的電流傳導路徑；以及

控制器，用于在所述穩定時段結束時，響應于處于與所述第一電壓不同的電壓的輸入信號的狀態改變，去激活所述第一開關元件和所述第二開關元件，使得所述第三開關元件和所述第四開關元件在所述轉換時段期間去激活所述第一鎖存元件和所述第二鎖存元件，并且隨后激活所述第一開關元件和所述第二開關元件中的一個以及所述第二鎖存元件和所述第一鎖存元件中對應的一個，以改變所述鎖存器的狀態，并在隨后的穩定時段期間保持改變的狀態，

其中，所述電荷泵向所述電平轉換器提供電力，所述電平轉換器的所述輸出端將電壓施加到所述功率晶體管的所述柵極電極。