[發明專利]用于高電壓應用的快速高側功率FET柵極感測電路有效

申請號：	201410393707.3	申請日：	2014-08-12
公開（公告）號：	CN104377957B	公開（公告）日：	2019-01-18
發明（設計）人：	政·李;詹偉鐘	申請（專利權）人：	德州儀器公司
主分類號：	H02M3/156	分類號：	H02M3/156
代理公司：	北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287	代理人：	路勇
地址：	美國德***	國省代碼：	美國;US
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摘要：
搜索關鍵詞：	用于電壓應用快速功率 fet 柵極電路
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【說明書】：

本申請案涉及用于高電壓應用的快速高側功率FET柵極感測電路。本發明涉及一種用于感測功率FET的柵極電壓的電路。切換電路包含具有高電壓額定值的切換FET，其漏極耦合到所述功率FET的柵極，且其源極耦合到輸出節點。第一反饋回路耦合到所述切換FET的柵極以促進感測上升的柵極電壓。第二反饋回路耦合到所述切換FET的所述柵極以促進感測下降的柵極電壓。

技術領域

本發明一般來說涉及感測電路，且更特定來說，涉及一種用于感測功率FET的柵極電壓的電路。

背景技術

降壓調節器是步降DC/DC轉換器且在許多電路應用(特定來說，高功率電路)中為有用的。功率場效應晶體管(“FET”或“MOSFET”)經設計以處置比其它半導體裝置高的功率電平，且因此通常用作降壓調節器中的開關。

舉例來說，同步降壓調節器具有用于將電感器充電的高側功率FET及用于使所存儲的電感器電流再循環的低側功率FET。通常，感測高側功率FET以控制降壓調節器。為了避免擊穿，低側FET直到高側FET關斷才能接通。因此，需要一電路來感測高側FET何時關斷。準確且快速的感測對于實現最佳的電路性能是關鍵的。感測電路需要為快速的以最小化兩個FET均關斷的停滯時間，且其需要為準確的以防止低側FET過早地接通并導致擊穿。

先前的解決方案通常感測高側FET的柵極-源極電壓V_GS。然而，這在高電壓域中產生感測信號，且因此需要電平移位電路來使信號降低到低電壓域以便由其它電路處理。此方法為準確的，但由于由電平移位電路引入的延遲而為緩慢的。為了補償此延遲，可使得低側FET較早一點接通。然而，將危及準確度，因為來自電平移位的延遲隨著不同操作條件及工藝變化而變化。因此，在某些條件下，低側FET可過早接通且導致擊穿。

因此，仍需要找到一種用于產生對于控制降壓調節器及其它有用功率電路為快速且準確的感測信號的經改進解決方案。

發明內容

本申請案的目標是提供用于產生對于控制降壓調節器及其它有用的功率電路來說快速且準確的感測信號的經改進解決方案。

本申請案的實施例涉及一種用于感測功率FET的柵極處的電壓的電路。所述電路包括：

輸入節點，其耦合到所述功率FET的所述柵極；

輸出節點；及

切換電路，其耦合于所述輸入節點與所述輸出節點之間，所述切換電路經配置以在所述輸出節點處產生柵極感測信號，所述切換電路包含：

第一反饋回路，其用以促進上升的柵極電壓轉變，

第二反饋回路，其用以促進下降的柵極電壓轉變，及

第一切換FET，其具有高電壓額定值，且具有耦合到所述輸入節點的漏極；耦合到所述輸出節點的源極；及耦合到所述第一及第二反饋回路的柵極。

本申請案的另一實施例涉及一種用于感測高側功率FET的柵極處的電壓的電路。所述電路包括：

輸入節點，其耦合到所述高側功率FET的所述柵極；