[發(fā)明專利]反相升降壓型變換器驅(qū)動電路和方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910726115.1 | 申請日： | 2014-10-24 |
| 公開（公告）號： | CN110429804A | 公開（公告）日： | 2019-11-08 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 張海波;黃令華 | 申請（專利權(quán)）人： | 意法半導體研發(fā)(深圳)有限公司 |
| 主分類號： | H02M1/088 | 分類號： | H02M1/088;H02M3/158 |
| 代理公司： | 北京市金杜律師事務(wù)所 11256 | 代理人： | 王茂華;范懷志 |
| 地址： | 518057 廣東省深圳市南山*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 驅(qū)動電路 配置 驅(qū)動器 低側(cè)功率晶體管 高側(cè)功率晶體管 升降壓型變換器 控制端子 耦合 低側(cè) 反相 高側(cè) 漏極 源極 接收驅(qū)動信號 驅(qū)動器電路 電平移位 驅(qū)動信號 驅(qū)動 輸出 電容性 | ||
本公開涉及一種反相升降壓型變換器驅(qū)動電路和方法，該驅(qū)動器電路包括：高側(cè)功率晶體管，具有耦合在第一節(jié)點和第二節(jié)點之間的源極?漏極路徑；以及低側(cè)功率晶體管，具有耦合在第二節(jié)點和第三節(jié)點之間的源極?漏極路徑。高側(cè)驅(qū)動電路具有配置為接收驅(qū)動信號的輸入并且包括配置為驅(qū)動所述高側(cè)功率晶體管的控制端子的輸出。高側(cè)驅(qū)動電路被配置作為電容性驅(qū)動器進行操作。低側(cè)驅(qū)動電路具有配置為接收互補的驅(qū)動信號的輸入并且包括配置為驅(qū)動所述低側(cè)功率晶體管的控制端子的輸出。低側(cè)驅(qū)動電路被配置為作為電平移位驅(qū)動器進行操作。
本申請是于2014年10月24日向中國國家專利局提出、申請?zhí)枮?01410596357.0、發(fā)明名稱為“反相升降壓型變換器驅(qū)動電路和方法”的中國發(fā)明專利申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
本公開總體上涉及升降壓型變換器電路，并且更具體地涉及驅(qū)動電路和用于驅(qū)動反相升降壓型變換器的方法。
背景技術(shù)
DC/DC變換器電路被廣泛用于電池供電的便攜式設(shè)備。這樣的設(shè)備的示例包括：智能電話、智能手表、相機、媒體播放器和許多其他便攜式數(shù)字設(shè)備。為了延長電池壽命，本領(lǐng)域技術(shù)人員認識到需要在寬負載范圍下的高效操作。在很多示例中，設(shè)備的整體效率受限于所包含的反相升降壓型變換器的效率。此問題的原因是因為反相升降壓型變換器中出現(xiàn)了較大的開關(guān)損耗，并且反相升降壓型變換器需要更為復雜的驅(qū)動電路設(shè)計。相應(yīng)地，本領(lǐng)域需要通過提升反相升降壓型變換器的效率來最大化電池壽命。
發(fā)明內(nèi)容
為了提升反相升降壓型變換器的效率，公開了驅(qū)動器架構(gòu)，該架構(gòu)提供提升的輕負載效率。該架構(gòu)針對高側(cè)和低側(cè)功率晶體管使用了不同的驅(qū)動技術(shù)。例如，高側(cè)驅(qū)動器使用電容性驅(qū)動技術(shù)而低側(cè)驅(qū)動器使用電平移位驅(qū)動技術(shù)。
在實施例中，一種電路包括：高側(cè)功率晶體管，具有耦合在第一節(jié)點和第二節(jié)點之間的源極-漏極路徑；低側(cè)功率晶體管，具有耦合在第二節(jié)點和第三節(jié)點之間的源極-漏極路徑；高側(cè)驅(qū)動電路，具有配置為接收驅(qū)動信號的輸入和配置為驅(qū)動所述高側(cè)功率晶體管的控制端子的輸出，所述高側(cè)驅(qū)動電路包括電容性驅(qū)動器；以及低側(cè)驅(qū)動電路，具有配置為接收互補的驅(qū)動信號的輸入和配置為驅(qū)動所述低側(cè)功率晶體管的控制端子的輸出，所述低側(cè)驅(qū)動電路包括電平移位驅(qū)動器。
在實施例中，一種方法包括：接收驅(qū)動信號；接收互補的驅(qū)動信號；響應(yīng)于所述驅(qū)動信號，使用電容性驅(qū)動器電路驅(qū)動高側(cè)功率晶體管的控制端子，高側(cè)功率晶體管具有耦合在第一節(jié)點和第二節(jié)點之間的源極-漏極路徑；以及響應(yīng)于所述互補的驅(qū)動信號，使用電平移位驅(qū)動器電路驅(qū)動低側(cè)功率晶體管的控制端子，低側(cè)功率晶體管具有耦合在第二節(jié)點和第三節(jié)點之間的源極-漏極路徑。
附圖說明
為了更全面的理解本公開及其優(yōu)點，下面參照附圖進行描述，其中：
圖1是反相升降壓型變換器電路的電路圖；
圖2是示出了反相升降壓型變換器的驅(qū)動操作的電路圖；
圖3示出了圖2的驅(qū)動器的輕負載的工作波形；
圖4是示出了反相升降壓型變換器的驅(qū)動操作的電路圖；
圖5示出了圖4的驅(qū)動器的輕負載的工作波形；
圖6是圖2和圖4中示出的驅(qū)動器的比較電感器和Rdson功率損耗相對于負載的曲線。
圖7是比較圖2和圖4中示出的驅(qū)動器的效率的曲線；
圖8是示出了反相升降壓型變換器的驅(qū)動操作的電路圖；
圖9示出了圖8的驅(qū)動器的輕負載的工作波形；以及
圖10是比較圖4和圖8中示出的驅(qū)動器的效率的曲線。
具體實施方式
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- 專利分類
H02M 用于交流和交流之間、交流和直流之間、或直流和直流之間的轉(zhuǎn)換以及用于與電源或類似的供電系統(tǒng)一起使用的設(shè)備；直流或交流輸入功率至浪涌輸出功率的轉(zhuǎn)換；以及它們的控制或調(diào)節(jié)
H02M1-00 變換裝置的零部件
H02M1-02 .專用于在靜態(tài)變換器內(nèi)的放電管產(chǎn)生柵極控制電壓或引燃極控制電壓的電路
H02M1-06 .非導電氣體放電管或等效的半導體器件的專用電路，例如閘流管、晶閘管的專用電路
H02M1-08 .為靜態(tài)變換器中的半導體器件產(chǎn)生控制電壓的專用電路
H02M1-10 .具有能任意地用不同種類的電流向負載供電的變換裝置的設(shè)備，例如用交流或直流
H02M1-12 .減少交流輸入或輸出諧波成分的裝置
