CN103580475B - 功率转换器驱动级中的电荷恢复 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及功率转换器驱动级中的电荷恢复。功率转换器包括：第一晶体管，其可操作成当被接通时向负载提供电流；第二晶体管，其可操作成当被接通时回转电感器电流或从负载吸收电流；以及驱动电路。所述驱动电路可操作成在第一时期期间接通第一晶体管并且断开第二晶体管，在第一时期之后的第三时期期间断开第一晶体管并且接通第二晶体管，以及在第一和第三时期之间的两个晶体管浮置时的第二时期期间将第一晶体管的栅极连接到第二晶体管的栅极。

Description

功率转换器驱动级中的电荷恢复
技术领域
本申请涉及功率转换器驱动级，特别是功率转换器驱动级中的电荷恢复。
背景技术
开关功率转换器由于其高效率和小尺寸而被广泛用于高功率应用。转换器效率在低功率水平和中等功率水平处日益重要。例如，降压转换器尤其非常适合于在由现有技术的高性能集成电路(诸如微处理器、图形处理器和网络处理器)所需要的低电压下提供高电流。通常，典型地利用有源组件(诸如脉冲宽度调制控制器(PWM)、驱动器、功率MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管))和无源组件(诸如电感器、变压器或耦合电感器、电容器和电阻器)来实施降压转换器。
大多数传统降压转换器使用直接驱动以用于接通功率级的MOSFET。典型地，用于栅极驱动过程的能量然后被消耗。一些传统的方法试图通过在外部电容器中存储能量来恢复栅极驱动能量的一部分，这增加了驱动器的复杂度，因为需要附加的管脚和外部组件。存储电容可以改为被集成在驱动器内，但是这样做增加了驱动电路的尺寸和成本。
发明内容
根据本文中所描述的实施例，功率级驱动电路的高侧晶体管的栅极电荷被恢复并且被用于直接对该驱动电路的低侧晶体管进行预充电。没有附加的外部或内部电容器被用于存储高侧晶体管的栅极电荷。相反，高侧晶体管的栅极电容被用于直接将低侧晶体管预充电到低于其接通阈值的安全水平。
根据功率转换器的实施例，功率转换器包括：第一晶体管，其可操作成当被接通时向负载提供(source)电流；第二晶体管，其可操作成当被接通时回转(freewheel)电感器电流或从负载吸收电流；以及驱动电路。所述驱动电路可操作成在第一时期期间接通第一晶体管并且断开第二晶体管，在第一时期之后的第三时期期间断开第一晶体管并且接通第二晶体管，以及在第一和第三时期之间的高侧晶体管和低侧晶体管的栅极浮置时的第二时期期间将第一晶体管的栅极连接到第二晶体管的栅极。
根据操作功率转换器的方法的实施例，所述方法包括：通过电感器将高侧晶体管耦合到负载；通过电感器将低侧晶体管耦合到负载；在第一时期期间接通高侧晶体管并且断开低侧晶体管；在第一时期之后的第三时期期间断开高侧晶体管并且接通低侧晶体管；以及在第一和第三时期之间的高侧晶体管和低侧晶体管的栅极浮置时的第二时期期间将高侧晶体管的栅极连接到低侧晶体管的栅极。
根据功率转换器的另一实施例，所述功率转换器包括：高侧晶体管，其用于通过电感器耦合到负载；低侧晶体管，其用于通过电感器耦合到负载；以及驱动电路。所述驱动电路可操作成在不同时期接通和断开高侧晶体管和低侧晶体管以向负载供应功率，以及在高侧晶体管和低侧晶体管的栅极浮置时的时期期间将高侧晶体管的栅极连接到低侧晶体管的栅极，使得存储在高侧晶体管的栅极至源极电容中的能量被直接传输到低侧晶体管的栅极至源极电容。
根据同步降压转换器的实施例，所述同步降压转换器包括：输出电感器，其用于耦合到负载；第一晶体管，其可操作成当被接通时通过输出电感器向负载提供电流；第二晶体管，其可操作成当被接通时回转电感器电流或通过电感器从负载吸收电流；以及驱动电路。所述驱动电路可操作成在第一时期期间接通第一晶体管并且断开第二晶体管，在第一时期之后的第三时期期间断开第一晶体管并且接通第二晶体管，以及在第一和第三时期之间的高侧晶体管和低侧晶体管的栅极浮置时的第二时期期间将第一晶体管的栅极连接到第二晶体管的栅极。
根据功率级驱动器的实施例，所述功率级驱动器包括：电路，其可操作成在不同时期接通和断开高侧晶体管和低侧晶体管以向负载供应功率，以及在高侧晶体管的栅极浮置并且低侧晶体管的栅极至源极电压低于低侧晶体管阈值电压时的时期期间将高侧晶体管的栅极连接到低侧晶体管的栅极，使得存储在高侧晶体管的栅极至源极电容中的能量被直接传输到低侧晶体管。
本领域中的技术人员将在阅读以下详细描述时并且在查看附图时认识到附加的特征和优点。
附图说明
附图的元素不必相对于彼此按比例缩放。同样的附图标记表明对应的类似部分。各种说明的实施例的特征可以被组合，除非它们互相排斥。在附图中描绘实施例并且在以下的描述中详述实施例。
图1图示了具有电荷恢复的功率转换器的框图。
图2图示了具有电荷恢复的功率转换器的另一框图。
图3图示了用于具有电荷恢复的功率转换器的信号时序图。
图4图示了用于功率转换器的电荷恢复的实施例的流程图。
具体实施方式
在本文中描述的实施例通过使用功率级的高侧晶体管的栅极电荷来对功率级的低侧晶体管直接进行预充电，从而在功率转换器驱动级中提供电荷恢复。在本文中描述的直接电荷恢复技术可以被应用于一些开关稳压器架构，包括：降压；升压-降压；推挽式；半桥；全桥。降压转换器将DC电压减小到更低的DC电压。升压-降压转换器生成在极性方面与输入相反的输出电压。推挽式转换器是在低输入电压下尤其有效的双晶体管转换器。半桥转换器是被用在许多离线应用中的双晶体管转换器。全桥转换器是通常被用在可以生成非常高的输出功率的离线设计中的四晶体管转换器。
对于每种类型的开关稳压器架构，通过使用高侧晶体管的栅极电容来对功率级的低侧晶体管直接进行预充电，从而提供有效操作。低侧晶体管被预充电到低于其接通阈值的安全水平以防止对低侧晶体管的无意接通并且确保功率级的适当操作。
接下来描述的是在同步降压功率转换器的情境中解释的直接电荷恢复技术的实施例。本领域中的技术人员将认识到的是，在本文中所描述的直接电荷恢复实施例可以在较少修改(如果有的话)的情况下被容易地应用于其它开关稳压器架构。在本领域中的技术人员的能力之内这样的修改是适宜的，而不需要过度的实验。
图1图示了包括功率级100的同步降压功率转换器的实施例，所述功率级100包括用于通过输出电感器(L1)和电容器(Cout)耦合到负载110的高侧(HS)晶体管(Q1)和低侧(LS)晶体管(Q2)。在不同时期，高侧晶体管Q1将负载110可切换地连接到输入电压(Vin)，而低侧晶体管Q2将负载110可切换地连接到接地。同样地，高侧晶体管Q1当被接通时通过电感器L1向负载110提供电流，而低侧晶体管Q2当被接通时回转电感器电流(针对正电流)或通过电感器L1从负载110吸收电流(针对负电流)。在图1中示出单输出相(phase)(Q1/Q2)，然而，可以提供任何数目的相。
驱动电路120在不同时期接通和断开高侧晶体管和低侧晶体管Q1、Q2以向负载110供应功率。为此，驱动电路120包括驱动器122、124，其用于利用对应的栅极驱动信号(GHS、GLS)来驱动每个功率级晶体管Q1、Q2以向负载110提供输出电压(Vout)。驱动电路120还在晶体管Q1、Q2两者均未被接通时的期间将高侧晶体管Q1的栅极(G)连接到低侧晶体管Q2的栅极，使得存储在高侧晶体管Q1的栅极至源极电容中的能量被直接传输到低侧晶体管Q2，对低侧晶体管Q2进行预充电。
驱动电路120在功率转换器的控制器130的控制下进行操作。控制器130向驱动电路120提供信号(PWM，Vpc_trun)和DC电源电压(PVcc，Vcc)，用于控制驱动电路120的操作。同样地，控制器130经由驱动电路120切换功率级100的晶体管Q1、Q2，使得功率级100在一些时期期间通过高侧晶体管Q1向负载110提供正电流并且在其它时期期间通过低侧晶体管Q2从负载110吸收负电流或者回转正的电感器电流。同样地，功率转换器可以以具有电流吸收能力的连续导通模式(CCM)进行操作。
在中等负载到重负载状况下，功率转换器以具有固定频率的PWM(脉冲宽度调制)模式进行操作。在轻负载状况下，功率转换器通过对在轻负载状况下实现更高效率的频率进行调制来进入脉冲频率调制(PFM)低功率模式。例如，对转换器的PWM输入信号可以被三态化以支持PFM模式。只要低侧晶体管Q2必须保持截止，就适用于三态窗。作为响应，通过当晶体管Q1、Q2两者均未被接通时防止高侧晶体管和低侧晶体管Q1、Q2的栅极之间的直接连接，来在功率转换器正以PFM模式起作用时，驱动电路120可以禁用对低侧晶体管Q2的预无电。
通常，驱动电路120可以禁用预充电功能，无论何时低侧晶体管被防止切换。例如，功率转换器可以被配置在二极管仿真模式中，在所述二极管仿真模式期间低侧晶体管不导通。当低侧晶体管被防止切换时，例如当转换器被配置在其中低侧二极管Q2的栅极保持截止的无源二极管仿真模式中时，可以禁用预充电功能。如果期望的话，预充电禁用特点可以被关闭或者不完全被提供。
控制器130还可以向驱动电路120提供预充电切断信号(Vpc_trun)，指示低侧晶体管Q2的预充电栅极电压是否超过了预定限制。设置预定限制，使得不超过低侧晶体管Q2的阈值电压，防止对低侧晶体管Q2的无意(较早)接通。如果Vpc_trun指示低侧晶体管Q2的栅极电压超过了预定限制，则驱动电路120在预充电期间将高侧晶体管Q1的栅极从低侧晶体管Q2的栅极断开连接。在预充电时期的剩余部分期间，使晶体管栅极保持断开连接。
图2更详细地图示了驱动电路120的实施例。仅为了容易说明，驱动电路120的驱动器122、124和负载110在图2中未被示出。接着参照图3的时序图和图4的流程图来解释驱动电路120的操作。
驱动电路由DC电源电压(Vcc)供电，并且包括用于控制功率级晶体管Q1、Q2的操作状态的多个开关(S1至S5)和用于控制所述开关的逻辑200。向驱动电路逻辑200提供由控制器130生成的各种控制信号(PWM、Mode、Vpc_trun)以用于确定开关状态。驱动电路逻辑200生成第一控制信号(C1)以用于控制第一开关(S1)，其将高侧晶体管Q1的栅极可切换地耦合到电源电压PVcc以接通晶体管Q1。自举二极管(Dboot)和自举电容器(Cboot)可以被包括在驱动电路120中，用于当开关S1被闭合时提供电荷以接通高侧晶体管Q1。驱动电路逻辑200生成第二控制信号(C2)、第三控制信号(C3)、第四控制信号(C4)和第五控制信号(C5)，该第二控制信号(C2)用于控制第二开关(S2)，该第二开关(S2)将高侧晶体管Q1的栅极可切换地耦合到其源极以断开晶体管Q1，该第三控制信号(C3)用于控制第三开关(S3)，该第三开关(S3)将低侧晶体管Q2的栅极可切换地耦合到PVcc以接通晶体管Q2，该第四控制信号(C4)用于控制第四开关(S4)，该第四开关(S4)将低侧晶体管Q2的栅极可切换地耦合到其源极以断开晶体管Q2，以及该第五控制信号(C5)用于控制第五开关(S5)，该第五开关(S5)在PWM周期的特定时期期间将高侧晶体管和低侧晶体管Q1、Q2的栅极可切换地直接连接。
图3示出根据从控制器130向驱动电路逻辑200提供的PWM信号的控制信号C1至C5的状态。PWM信号的占空比(D)和切换频率(fsw)由控制器130确定。在操作期间，驱动电路逻辑200在PWM信号的上升沿中的延迟(tpropon)之后的第一时期P1期间接通高侧晶体管Q1(C1有效，C2无效)并且断开低侧晶体管Q2(C3无效，C4有效)(步骤400，图4)。在时期P1期间高侧晶体管Q1向负载110提供电流。在PWM信号的下降沿中的延迟(tpropon)之后，驱动电路逻辑200在第二时期P2期间将高侧晶体管和低侧晶体管Q1、Q2浮置并且连接浮置的晶体管栅极(C1无效，C2无效，C3无效，C4无效，C5有效)(步骤410，图4)。时期P2对应于功率转换器的高至低空载时间(dead-time)(图3中的“tdeadH-L”)，即在高至低转变期间防止高侧晶体管和低侧晶体管Q1、Q2的同时切换的小时间间隔。该空载时间确保电源不被短路。
在由时期P2表示的高至低空载时间期间，晶体管Q1、Q2两者的栅极均浮置并且被直接连接在一起，使得通过将存储在高侧晶体管Q1的栅极至源极电容中的能量经由开关S5直接传输到低侧晶体管Q2来对低侧晶体管Q2进行预充电(步骤420，图4)。如本文中使用的术语“浮置”或“浮置的”意思是从电源或接地在电学上断开连接。
在一个实施例中，驱动电路逻辑200通过激活控制信号C5来在第二时期P2的第一子时期(a)期间闭合开关S5，使得在子时期a期间高侧晶体管和低侧晶体管Q1、Q2的栅极被短路。驱动电路逻辑200然后在第二时期P2的第二子时期(b)期间激活第二控制信号(C2)并且去激活第五控制信号(C5)。作为响应，在第二时期P2的子时期b期间，第二开关S2将高侧晶体管Q1的源极连接到高侧晶体管Q1的栅极并且第五开关S5将第一晶体管和第二晶体管Q1、Q2的栅极断开连接。这样，在第二时期P2的第二子时期b期间，高侧晶体管和低侧晶体管Q1、Q2的栅极被断开连接并且高侧晶体管Q2被断开，同时低侧晶体管Q2的栅极保持浮置(图3中的“LS-栅极浮置”)(C1无效，C2有效，C3无效，C4无效，C5无效)。对低侧晶体管Q2的预充电因此被隐藏在功率转换器的高至低空载时间间隔中。
如果低侧晶体管Q2的栅极电压(Vgs_LS)超过了预定限制(Vgs_pc)，则驱动电路逻辑200可以切断对低侧晶体管Q2的预充电。这样，在预充电期间，低侧晶体管Q2的栅极电压可以保持低于低侧晶体管Q2的阈值电压(Vgs_th_LS)，防止在时期P2期间对低侧晶体管Q2的无意接通。在一个实施例中，功率转换器控制器130包括比较器210，其在预充电期间在Vgs_LS超过了Vgs_pc的情况下激活切断信号(Vpc_trun)。驱动电路逻辑200去激活控制信号C5作为响应，打开开关S5并且在时期P2的剩余部分内将高侧晶体管和低侧晶体管Q1、Q2的栅极断开连接(步骤430，图4)。
在PWM周期的下一时期P3期间，驱动电路逻辑200在时期P3期间断开高侧晶体管Q1(C1无效，C2有效)并且接通低侧晶体管Q2(C3有效，C4无效)(步骤440，图4)。在时期P3期间，低侧晶体管Q2回转电感器电流或从负载110吸收电流。在PWM周期的第四时期P4期间驱动电路逻辑200断开高侧晶体管Q1(C1无效，C2有效)和低侧晶体管Q2(C3无效，C4有效)两者(步骤450，图4)。时期P4对应于功率转换器的低至高空载时间(图3中的“tdeadL-H”)，在此期间，高侧晶体管和低侧晶体管Q1、Q2的同时切换在低至高转变期间被防止，避免了电源的短路。然后开始下一PWM周期，并且重复该过程。当低侧晶体管Q2未被导通时，例如，当功率转换器正以如先前所描述的PFM模式或二极管仿真模式起作用时，通过在时期P2期间防止高侧晶体管和低侧晶体管Q1、Q2的栅极之间的直接连接，驱动电路120可以禁用对低侧晶体管Q2的预充电。
诸如“第一”、“第二”等之类的术语被用于描述各种元素、区域、部分等并且也不意在是限制性的。在整个描述中，同样的术语指代同样的元素。
如本文中所使用的，术语“具有”、“含有”、“包含”、“包括”等是开放式术语，其指示所陈述的元素或特征的存在，但是不排除附加的元素或特征。冠词“一”、“一个”(“a”和“an”)和“该(the)”意在包括复数以及单数，除非上下文明确地另有指示。
要理解的是，在本文中描述的各种实施例的特征可以与彼此组合，除非另外被具体指出。
虽然已经在本文中说明和描述了具体实施例，但是本领域普通技术人员将认识到的是，在不背离本发明的范围的情况下，各种替换和/或等同实施方式可以代替所示出和描述的具体实施例。本申请意在覆盖本文中所讨论的具体实施例的任何改编或变形。因此，所意在的是，本发明仅被权利要求及其等同物所限制。

Claims (23)

1.一种功率转换器，其包括：
第一晶体管，其可操作成当被接通时向负载提供电流；
第二晶体管，其可操作成当被接通时回转电感器电流或从负载吸收电流；以及
驱动电路，其可操作成在第一时期期间接通第一晶体管并且断开第二晶体管，在第一时期之后的第三时期期间断开第一晶体管并且接通第二晶体管，以及在第一和第三时期之间的第一晶体管的栅极和第二晶体管的栅极浮置时的第二时期期间将第一晶体管的栅极连接到第二晶体管的栅极。
2.根据权利要求1所述的功率转换器，其中所述驱动电路可操作成在第二时期的第一子时期期间迫使第一晶体管的栅极和第二晶体管的栅极浮置，并且在第二时期的第一子时期之后的第二子时期期间断开第一晶体管，同时第二晶体管的栅极保持浮置。
3.根据权利要求1所述的功率转换器，其中所述驱动电路可操作成在第三时期之后的第四时期期间断开第一晶体管并断开第二晶体管。
4.根据权利要求3所述的功率转换器，其中所述驱动电路包括：
第一开关，其可操作成响应于在第一时期期间有效的第一控制信号而将第一晶体管的栅极连接到电源电压；
第二开关，其可操作成响应于在第四时期期间有效的第二控制信号而将第一晶体管的源极连接到第一晶体管的栅极；
第三开关，其可操作成响应于在第三时期期间有效的第三控制信号而将第二晶体管的栅极连接到电源电压；
第四开关，其可操作成响应于在第四时期期间有效的第四控制信号而将第二晶体管的源极连接到第二晶体管的栅极；
第五开关，其可操作成响应于在第二时期期间有效的第五控制信号而将第一晶体管的栅极连接到第二晶体管的栅极；以及
逻辑，其可操作成激活和去激活第一至第五控制信号中的任意。
5.根据权利要求4所述的功率转换器，其中所述逻辑可操作成在第二时期的第二子时期期间激活第二控制信号并去激活第五控制信号并且在第四时期期间激活第二控制信号，使得在第二时期的第二子时期期间和在第四时期期间第二开关将第一晶体管的源极连接到第一晶体管的栅极，以及仅在第二时期的第一子时期期间第五开关将第一晶体管的栅极和第二晶体管的栅极连接。
6.根据权利要求1所述的功率转换器，其中所述功率转换器可操作成在中等负载和重负载状况下以脉冲宽度调制模式起作用并且在轻负载状况下以脉冲频率调制模式起作用，并且其中所述驱动电路可操作成当所述功率转换器正以脉冲频率调制模式起作用时防止第一晶体管的栅极和第二晶体管的栅极被连接在一起。
7.根据权利要求1所述的功率转换器，其中所述驱动电路可操作成在防止第二晶体管切换时的第二时期期间防止第一晶体管的栅极和第二晶体管的栅极被连接在一起。
8.根据权利要求1所述的功率转换器，其中所述驱动电路可操作成如果第二晶体管的栅极电压超过了预定限制，则在第二时期期间将第一晶体管的栅极从第二晶体管的栅极断开连接。
9.一种操作功率转换器的方法，其包括：
通过电感器将高侧晶体管耦合到负载；
通过电感器将低侧晶体管耦合到负载；
在第一时期期间接通高侧晶体管并且断开低侧晶体管；
在第一时期之后的第三时期期间断开高侧晶体管并且接通低侧晶体管；以及
在第一和第三时期之间的高侧晶体管的栅极和低侧晶体管的栅极浮置时的第二时期期间将高侧晶体管的栅极连接到低侧晶体管的栅极。
10.根据权利要求9所述的方法，其中在第二时期期间将高侧晶体管的栅极连接到低侧晶体管的栅极包括：
在第二时期的第一子时期期间迫使高侧晶体管的栅极和低侧晶体管的栅极浮置；以及
在第二时期的第一子时期之后的第二子时期期间断开高侧晶体管，同时低侧晶体管的栅极保持浮置。
11.根据权利要求9所述的方法，进一步包括在第三时期之后的第四时期期间断开高侧晶体管并断开低侧晶体管。
12.根据权利要求11所述的方法，其中在第二时期期间将高侧晶体管的栅极连接到低侧晶体管的栅极包括：
响应于在第一时期期间有效的第一控制信号而将高侧晶体管的栅极连接到电源电压；
响应于在第四时期期间有效的第二控制信号而将高侧晶体管的源极连接到高侧晶体管的栅极；
响应于在第三时期期间有效的第三控制信号而将低侧晶体管的栅极连接到电源电压；
响应于在第四时期期间有效的第四控制信号而将低侧晶体管的源极连接到低侧晶体管的栅极；以及
响应于在第二时期期间有效的第五控制信号而将高侧晶体管的栅极连接到低侧晶体管的栅极。
13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括在第二时期的第二子时期期间和在第四时期期间激活第二控制信号，使得在第二时期的第二子时期期间和在第四时期期间第二开关将高侧晶体管的源极连接到高侧晶体管的栅极。
14.根据权利要求9所述的方法，其中所述功率转换器可操作成在中等负载和重负载状况下以脉冲宽度调制模式起作用并且在轻负载状况下以脉冲频率调制模式起作用，所述方法进一步包括当所述功率转换器正以脉冲频率调制模式起作用时防止高侧晶体管的栅极和低侧晶体管的栅极被连接在一起。
15.根据权利要求9所述的方法，进一步包括如果低侧晶体管的栅极电压超过了预定限制，则在第二时期期间将高侧晶体管的栅极从低侧晶体管的栅极断开连接。
16.一种功率转换器，其包括：
高侧晶体管，其用于通过电感器耦合到负载；
低侧晶体管，其用于通过电感器耦合到负载；以及
驱动电路，其可操作成在不同时期接通和断开高侧晶体管和低侧晶体管以向负载供应功率，以及在高侧晶体管的栅极和低侧晶体管的栅极浮置时的时期期间将高侧晶体管的栅极连接到低侧晶体管的栅极，使得存储在高侧晶体管的栅极至源极电容中的能量被直接传输到低侧晶体管，以对低侧晶体管进行预充电。
17.一种同步降压转换器，其包括：
输出电感器，其用于耦合到负载；
第一晶体管，其可操作成当被接通时通过输出电感器向负载提供电流；
第二晶体管，其可操作成当被接通时回转电感器电流或通过电感器从负载吸收电流；以及
驱动电路，其可操作成在第一时期期间接通第一晶体管并且断开第二晶体管，在第一时期之后的第三时期期间断开第一晶体管并且接通第二晶体管，以及在第一和第三时期之间的第一晶体管的栅极和第二晶体管的栅极浮置时的第二时期期间将第一晶体管的栅极连接到第二晶体管的栅极。
18.一种功率级驱动器，其包括：电路，其可操作成在不同时期接通和断开高侧晶体管和低侧晶体管以向负载供应功率，以及在两个晶体管的栅极浮置并且低侧晶体管的栅极至源极电压低于低侧晶体管阈值电压时的时期期间将高侧晶体管的栅极连接到低侧晶体管的栅极，使得存储在高侧晶体管的栅极至源极电容中的能量被直接传输到低侧晶体管的栅极至源极电容。
19.根据权利要求18所述的功率级驱动器，其中所述电路可操作成在第二时期的第一子时期期间迫使高侧晶体管的栅极和低侧晶体管的栅极浮置并且被连接，以及在第二时期的第一子时期之后的第二子时期期间断开高侧晶体管并将高侧晶体管的栅极和低侧晶体管的栅极断开连接，同时低侧晶体管的栅极保持浮置。
20.根据权利要求18所述的功率级驱动器，其中所述电路可操作成在第三时期之后的第四时期期间断开高侧晶体管并断开低侧晶体管。
21.根据权利要求20所述的功率级驱动器，其中所述电路包括：
第一开关，其可操作成响应于在第一时期期间有效的第一控制信号而将高侧晶体管的栅极连接到电源电压；
第二开关，其可操作成响应于在第四时期期间有效的第二控制信号而将高侧晶体管的源极连接到高侧晶体管的栅极；
第三开关，其可操作成响应于在第三时期期间有效的第三控制信号而将低侧晶体管的栅极连接到电源电压；
第四开关，其可操作成响应于在第四时期期间有效的第四控制信号而将低侧晶体管的源极连接到低侧晶体管的栅极；
第五开关，其可操作成响应于在第二时期期间有效的第五控制信号而将高侧晶体管的栅极连接到低侧晶体管的栅极；以及
逻辑，其可操作成激活和去激活第一至第五控制信号中的任意。
22.根据权利要求21所述的功率级驱动器，其中所述逻辑可操作成在第二时期的第二子时期期间激活第二控制信号并去激活第五控制信号，并且在第四时期期间激活第二控制信号，使得在第二时期的第二子时期期间和在第四时期期间第二开关将高侧晶体管的源极连接到高侧晶体管的栅极，以及仅在第二时期的第一子时期期间第五开关将高侧晶体管的栅极和低侧晶体管的栅极连接。
23.根据权利要求18所述的功率级驱动器，其中所述电路可操作成如果低侧晶体管的栅极电压超过了预定限制，则在第二时期期间将高侧晶体管的栅极从低侧晶体管的栅极断开连接。
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