CN111564959B - 适用于开关转换器的功率驱动电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种驱动电路及其控制方法。所述驱动电路用于驱动功率开关。在导通功率开关的起始时刻,所述驱动电路全电路运行,保证了功率开关导通的速度。而在导通功率开关的部分时段中,所述驱动电路关闭部分电路,使得用于驱动功率开关的驱动信号的转换速率降低,以此来避免功率开关快速导通产生的开关电压毛刺。本发明公开的驱动电路,既可以较快速率驱动功率开关,又减小了功率开关导通瞬间的电压毛刺。

Description

适用于开关转换器的功率驱动电路
技术领域
本发明主要涉及一种开关转换器,尤其涉及一种开关转换器中的功率开关的驱动电路。
背景技术
在开关转换器中,通常需要一个具有较高驱动能力的驱动电路来快速地开关功率开关,从而减少功率开关的开关损耗。然而,由于耦合至开关转换器的开关端的寄生器件的影响,驱动电路的驱动能力越高,开关端的开关毛刺则会越大。
图1示出了现有的开关转换器10的电路结构图。如图1所示,开关转换器10包括驱动电路101,功率开关PM1和PM2。同时,图1示出了输入电压Vin和开关端SW的寄生电感Lpar。当功率开关PM1导通时,由于寄生电感Lpar的存在,较高的电压毛刺会出现在开关端SW。因此,功率开关PM2的击穿电压必须足够高,以承受开关端SW的电压毛刺。具有较高击穿电压的功率开关PM2增加了电压转换器的成本,同时也会影响其性能。进一步地,开关端SW的电压毛刺也将导致EMI问题。
发明内容
针对现有技术中的一个或多个问题,本发明提供了一个驱动电路,可以以较快的速度驱动功率开关,同时又能减小功率开关导通瞬间的电压毛刺。
根据本发明一实施例,提出一种驱动电路,用以驱动功率开关,所述功率开关包括控制端、第一端和第二端,所述驱动电路包括:第一开关,具有控制端接收第一开关控制信号,第一端耦接至电源,第二端耦接至功率开关的控制端;以及第二开关,具有控制端接收第二开关控制信号,第一端耦接至电源,第二端耦接至功率开关的控制端;其中(1)当第一开关导通时,第二开关同步导通并且在导通时长达到第一时长后关断,所述第二开关在保持关断第二时长后再次导通,其中所述第二时长处于功率开关第二端的开关电压上升期间;(2)当第一开关关断时,第二开关同步关断。
根据本发明一实施例,提出一种开关转换器,包括前述的驱动电路,还包括功率开关,具有控制端、第一端和第二端,所述控制端接收功率开关控制信号,所述第一端耦接至输入电压,所述第二端耦接至开关转换器的开关端。
附图说明
为了更好的理解本发明,将根据以下附图对本发明进行详细描述:
图1示出了现有的开关转换器10的电路结构图;
图2示出了根据本发明一实施例的用于驱动功率开关PM1的驱动电路20的电路结构示意图;
图3示出了根据本发明一实施例的开关电压Vsw、第一驱动信号G1、第二驱动信号G2、第一开关控制信号P1G和第二开关控制信号P2G的波形示意图;
图4示出了根据本发明一实施例的驱动信号产生电路40的电路结构示意图;
图5示出了根据本发明一实施例的驱动信号产生电路50的电路结构示意图;
图6示出了根据本发明一实施例的驱动信号产生电路60的电路结构示意图;
图7示出了根据本发明一实施例的驱动信号产生电路70的电路结构示意图。
具体实施方式
下面详细说明本发明实施例的开关转换器及其驱动电路。在接下来的说明中,一些具体的细节,例如实施例中的具体电路结构和这些电路元件的具体参数,都用于对本发明的实施例提供更好的理解。本技术领域的技术人员可以理解,即使在缺少一些细节或者其他方法、元件、材料等结合的情况下,本发明的实施例也可以被实现。此外,本文所称“耦接”的含义为直接连接,或通过其他电路元件,间接连接。
图2示出了根据本发明一实施例的用于驱动功率开关PM1的驱动电路20的电路结构示意图。所述功率开关PM1具有控制端接收功率开关控制信号HG,第一端接收输入电压Vin,第二端耦接至开关转换器的开关端SW,所述开关转换器包括如图1所示的开关转换器10。驱动电路20可应用于任意具有至少一个功率开关的开关电路,所述功率开关在功率开关控制信号HG的控制下开通关断。如图2所示,所述驱动电路20包括:第一开关P1,具有控制端接收第一开关控制信号P1G,第一端耦接至电源Vbst,第二端耦接至功率开关PM1的控制端;以及第二开关P2,具有控制端接收第二开关控制信号P2G,第一端耦接至电源Vbst,第二端耦接至功率开关PM1的控制端;其中(1)当第一开关P1导通时,第二开关P2同时导通,当第二开关P2导通时长达到预设的第一时长TP1时,第二开关P2关断,并持续一段预设的第二时长TP2,该第二时长TP2处于功率开关PM1的第二端的开关电压Vsw的上升期间,当第二时长TP2结束后,所述第二开关P2再次导通;(2)当第一开关P1关断时,第二开关P2同时关断。在一个实施例中,所述第二开关P2具有比第一开关P1更高的电流驱动能力。应当理解,在部分实施例中,一个开关具有更高的电流驱动能力,表明这个开关具有更高的W/L比,其中W是开关的沟道宽度,L是开关的沟道长度。
在图2实施例中,所述驱动电路20还包括第三开关N1,具有控制端接收第一开关控制信号P1G,具有第一端耦接至第一开关P1的第二端和第二开关P2的第二端,以及具有第二端耦接至功率开关PM1的第二端,也就是开关端SW。在一个实施例中,所述第一开关P1包括P型MOSFET(金属氧化物半导体场效应管),并且所述第三开关N1包括N型MOSFET。所述第一开关P1和第三开关N1以反相器结构连接,并且轮流通断。
在图2实施例中,所述驱动电路20进一步包括:第一反相器组202,以前级反相器的输出端耦接至相邻后级反相器的输入端的连接方式耦接,其中,所述第一反相器组202接收第一驱动信号G1,并且提供第一开关控制信号P1G至第一开关P1的控制端,所述第一开关控制信号P1G相对于第一驱动信号G1来说具有更强的负载驱动能力;以及第二反相器组203,以前级反相器的输出端耦接至相邻后级反相器的输入端的连接方式耦接,其中,所述第二反相器组203接收第二驱动信号G2,并且提供第二开关控制信号P2G至第二开关P2的控制端,所述第二开关控制信号P2G相对于第二驱动信号G2来说具有更强的负载驱动能力。所述第一开关控制信号P1G可能具有和第一驱动信号G1相同或者相反的相位,并且所述第二开关控制信号P2G可能具有和第二驱动信号G2相同或者相反的相位。总之,各信号间的相位关系具体取决于实际应用的需要。在本发明实施例中,所述第一开关控制信号P1G具有和第一驱动信号G1相同的相位,所述第二开关控制信号P2G具有和第二驱动信号G2相同的相位。
图3示出了根据本发明一实施例的开关电压Vsw、第一驱动信号G1、第二驱动信号G2、第一开关控制信号P1G和第二开关控制信号P2G的波形示意图。下面将结合图2和图3来展开阐述驱动电路20的工作原理。
在图2实施例中,所述功率开关PM1包括N型MOSFET。本领域普通技术人员应当知道,N型MOSFET将被高于其阈值电压的电压信号打开,被低于其阈值电压的电压信号关断。而P型MOSFET则正好相反。在图2实施例中,当第一开关控制信号P1G和第二开关控制信号P2G在时刻t1跳转为逻辑高电平时,所述开关P1和P2关断。当第一开关控制信号P1G和第二开关控制信号P2G在时刻t2跳转为逻辑低电平时,所述开关P1和P2导通,将功率开关控制信号HG拉高。当功率开关控制信号HG上升至功率开关PM1的阈值时,功率开关PM1导通。在功率开关PM1导通瞬间,由于开关转换器,例如图1所示的Buck电路的特性,开关电压Vsw会出现下冲,如图3所示。在时刻t3,下冲结束,开关电压Vsw上升。在一个实施例中,所述第二开关P2在开关电压Vsw上升期间的一段时长内,例如在图3所示的第二时长TP2内,关断。在第二时长TP2内,由于第二开关P2关断,功率开关控制信号HG的转换速率dv/dt变慢,同时,如图3所示,开关电压Vsw上的电压尖刺也减小了。当第二时长TP2结束后,第二开关P2在时刻t4再次导通,增加功率开关控制信号HG的转换速率,从而增强功率开关PM1的导通程度。在时刻t5,另一开关周期开始,第一开关控制信号P1G和第二开关控制信号P2G同时跳转为高电平,关断第一开关P1和第二开关P2,同时,功率开关PM1也被关断,之后重复时刻t1后的电路工作和各信号波形。
如前所述,第二开关P2具有比第一开关P1更高的电流驱动能力,也就是说,第二开关P2具有更大的宽长比W/L。当第一开关P1和第二开关P2在时刻t2同时导通时,因为第二开关P2更高的电流驱动能力,功率开关PM1的体二极管D1的死区时间和反向恢复时间都较短,从而使得功率开关PM1能快速导通。如图3所示,在第一时长TP1后,功率开关PM1的体二极管D1内的电荷被大致扫除。之后,当开关电压Vsw在时刻t3上升至第一开关电压阈值Vsw_t1后,第二开关P2被关断,而第一开关P1保持开通。这样,功率开关控制信号HG将以较小的转换速率保持上升,从而抑制开关端SW的电压尖刺。在第二时长TP2后,即在时刻t4,开关电压Vsw上升至第二开关电压阈值Vsw_t2,第二开关P2再次导通,从而增强功率开关PM1的导通程度。
在一个实施例中,第一开关电压阈值Vsw_t1的值接近于零,而第二开关电压阈值Vsw_t2的值接近于输入电压Vin的值。在非同步开关转换器中,功率开关PM1开通瞬间,开关电压Vsw不一定会存在下冲。在这个情况下,第一开关电压阈值Vsw_t1可以具有大于零的值。本领域普通技术人员可以根据本发明的思路,根据具体应用,选择合适的第一开关电压阈值Vsw_t1和第二开关电压阈值Vsw_t2。
图4示出了根据本发明一实施例的驱动信号产生电路40的电路结构示意图。所述驱动信号产生电路40包括:第一阈值电路401,接收功率开关PM1的第二端的开关电压Vsw和第一开关电压阈值Vsw_t1,并且基于开关电压Vsw和第一开关电压阈值Vsw_t1,输出第一阈值检测信号VA;第二阈值电路402,接收开关电压Vsw和第二开关电压阈值Vsw_t2,并且基于开关电压Vsw和第二开关电压阈值Vsw_t2,输出第二阈值检测信号VB;以及逻辑电路403,具有第一输入端接收第一阈值检测信号VA,第二输入端接收第二阈值检测信号VB,以及第三输入端接收开关信号PWM,并且基于对开关信号PWM的逻辑运算输出第一驱动信号G1,以及基于开关信号PWM、第一阈值检测信号VA和第二阈值检测信号VB的逻辑运算输出第二驱动信号G2。
在图4实施例中,逻辑电路403包括:第一RS锁存器FF1,具有设置端“S”接收第一阈值检测信号VA,重置端“R”接收开关信号PWM,以及输出端“Q”输出第一锁存信号VL1;第二RS锁存器FF2,具有设置端“S”接收第二阈值检测信号VB,具有重置端“R”接收开关信号PWM,以及输出端“QB”输出第二锁存信号NVL2;以及逻辑门电路LG1,接收第一锁存信号VL1、第二锁存信号NVL2以及开关信号PWM,其中,基于开关信号PWM,所述逻辑门电路LG1输出第一驱动信号G1,基于对第一锁存信号VL1和第二锁存信号NVL2和开关信号PWM的逻辑运算,所述逻辑门电路LG1输出第二驱动信号G2。
在图4实施例中,所述逻辑门电路LG1包括与门A1,或门A2及反相器A3。所述与门A1接收第一锁存信号VL1和第二锁存信号NVL2,并且提供两者相与后的信号给或门A2。所述或门A2接收与门A1的输出信号,同时接收开关信号PWM的反相信号,并且提供两者相或后的信号,即第二驱动信号G2。其中,所述第一驱动信号G1由开关信号PWM通过反相器A3反相而得。因此,第一驱动信号G1具有和开关信号PWM相反的相位。
所述开关信号PWM可以通过现有的控制电路产生,例如峰值电流控制电路及电压控制电路等。
以下结合图3和图4来具体阐述驱动信号产生电路40的工作原理。如图3所示,在时刻t1,开关信号PWM跳转为0,锁存器FF1和FF2被重置,从而第一锁存信号VL1跳转为0,第二锁存信号NVL2跳转为1,即VL1=0且NVL2=1。随之,与门A1的输出信号跳转为0。反相器A3的输出信号,即第一驱动信号G1在此刻跳转为1。因而,或门A2的输出信号,即第二驱动信号G2也跳转为1。由于在时刻t1,第一驱动信号G1和第二驱动信号G2均为1,则第一开关P1和第二开关P2皆被关断。在时刻t2,开关信号PWM跳转为1,随之第一驱动信号G1跳转为0。在该时刻,第一锁存信号VL1保持为0,而第二锁存信号NVL2保持为1。因此,与门A1的输出信号继续为0。同时,由于第一驱动信号G1也为0,与门A1的输出信号和第一驱动信号G1经过或门A2相或后输出的第二驱动信号G2翻转为0。在时刻t2,第一开关P1和第二开关P2同时导通。接着,功率开关PM1控制端的功率开关控制信号HG被拉高,从而导通功率开关PM1。因而,如图3所示,经过一小段下冲后,开关电压Vsw开始上升。经过第一时长TP1后,即在时刻t3,开关电压Vsw上升至第一开关电压阈值Vsw_t1,从而第一阈值检测信号VA跳转为1,设置第一锁存信号VL1为1。在该时刻,第二锁存信号NVL2保持为1,因此与门A1的输出信号为1,进而导致或门A2的输出信号,即第二驱动信号G2为1,关断第二开关P2。从时刻t3至时刻t4,即在第二时长TP2内,开关电压Vsw保持上升,并在时刻t4达到第二开关电压阈值Vsw_t2。此时,第二阈值检测信号VB跳转为1,设置RS锁存器FF2,第二锁存信号NVL2跳转为0,使得与门A1的输出信号跳转为0,由于第一驱动信号G1也为0,通过或门A2后,第二驱动信号G2跳转为0,开通第二开关P2。在时刻t5,开关信号PWM跳转为0,通过反相器A3和或门A2,使得第一驱动信号G1和第二驱动信号G2均跳转为1,新的开关周期开始,后续电路工作原理和信号波形重复。
如图3所示,功率开关控制信号HG在不同的时段具有不同的转换速率。在部分实施例中,第二驱动信号G2可以根据功率开关控制信号HG来产生。
图5示出了根据本发明一实施例的驱动信号产生电路50的电路结构示意图。所述驱动信号产生电路50包括:第一阈值电路501,具有输入端接收功率开关控制信号HG,输出端输出第一阈值检测信号VC;第二阈值电路502,具有输入端接收功率开关控制信号HG,输出端输出第二阈值检测信号VD;以及逻辑电路403,具有第一输入端接收第一阈值检测信号VC,第二输入端接收第二阈值检测信号VD,第三输入端接收开关信号PWM,基于对开关信号PWM的逻辑运算,输出第一驱动信号G1,并且基于对开关信号PWM、第一阈值检测信号VC及第二阈值检测信号VD的逻辑运算,输出第二驱动信号G2。
在图5实施例中,第一阈值电路501包括:电流源I1,提供电流;以及阈值检测开关S1,耦接至电流源,其中,所述阈值检测开关S1具有控制端接收功率开关控制信号HG。在图5中,所述第一阈值电路501进一步包括反相器A5,具有输入端耦接至电流源I1和阈值检测开关S1的连接点,具有输出端提供第一阈值检测信号VC。当功率开关控制信号HG低于阈值检测开关S1的导通阈值时,阈值检测开关S1关断,第一阈值检测信号VC为0。当功率开关控制信号HG高于阈值检测开关S1的导通阈值时,阈值检测开关S1导通,第一阈值检测信号VC为1,设置第一RS锁存器FF1。本领域普通技术人员可以根据功率开关控制信号HG在时刻t2的值来选择所需要的阈值检测开关S1的导通阈值,并据此来选择阈值检测开关S1。
在图5实施例中,第二阈值电路502包括至少一个反相器。所述多个反相器串联,即前级反相器的输出端连接至相邻后级反相器的输入端。如图5所示,第二阈值电路502包括反相器A6和A7。当功率开关控制信号HG低于反相器A6的翻转阈值时,所述第二阈值检测信号VD为0。当功率开关控制信号HG高于反相器A6的翻转阈值时,反相器A6和A7翻转,第二阈值检测信号VD为1,设置第二RS锁存器FF2。本领域普通技术人员可以根据功率开关控制信号HG在时刻t3的值来选择所需要的接收功率开关控制信号HG的反相器的翻转阈值,并据此来选择反相器。
以下将结合图3和图5来阐述驱动信号产生电路50的工作原理。如图3所示,在时刻t1,开关信号PWM跳转为0,同时第一驱动信号G1跳转为1。从而锁存器FF1和FF2均被重置,第一锁存信号VL1跳转为0并且第二锁存信号NVL2跳转为1,即VL1=0及NVL2=1。因此,与门A1的输出为0。反相器A3的输出,即第一驱动信号G1在该时刻为1。因此,经过或门A2后,第二驱动信号G2为1。此时,第一开关P1和第二开关P2均被关断。在时刻t2,开关信号PWM跳转为1,随之,第一驱动信号G1跳转为0。在该时刻,第一锁存信号VL1保持为0,并且第二锁存信号NVL2保持为1。因此,与门A1的输出保持为0。从而,第二驱动信号G2和第一驱动信号G1一样为0,第一开关P1和第二开关P2导通。之后,功率开关PM1控制端的功率开关控制信号HG被拉高,从而导通功率开关PM1。在时刻t3,功率开关控制信号HG上升至阈值检测开关S1的导通阈值,第一阈值检测信号VC跳转为1,设置锁存器FF1,使其输出信号VL1跳转为1。在该时刻,第二锁存信号NVL2保持为1。因此,与门A1输出信号为1,通过或门A2设置第二驱动信号G2为1,第二开关P2被关断。因此,从时刻t3到时刻t4,功率开关控制信号HG以较低的转换速率dv/dt上升。在时刻t4,功率开关控制信号HG上升至反相器A6的翻转阈值,第二阈值检测信号VD跳转为1,设置RS锁存器FF2,第二锁存信号NVL2跳转为0,从而导致与门A1的输出为0。由于此时第一锁存信号VL1为0,因此,或门A2的输出,即第二驱动信号G2为0,开通第二开关P2。在时刻t5,开关信号PWM跳转为0,通过RS锁存器FF1、FF2和与门A1、或门A2,第一驱动信号G1和第二驱动信号G2被设置为1,第一开关P1和第二开关P2关断,新的开关周期开始,所有电路重复时刻t1时刻的工作。
图6示出了根据本发明一实施例的驱动信号产生电路60的电路结构示意图。与图5中的驱动信号产生电路50不同的是,驱动信号产生电路60包括第一阈值电路601和第二阈值电路602,所述第一阈值电路601和第二阈值电路602各自包括比较器。在图6实施例中,所述第一阈值电路601具有第一输入端,接收功率开关控制信号HG,第二输入端接收第一功率开关控制信号阈值HG_t1,基于功率开关控制信号HG和第一功率开关控制信号阈值HG_t1的比较,所述第一阈值电路601在输出端输出第一阈值检测信号VC。所述第二阈值电路602具有第一输入端接收功率开关控制信号HG,第二输入端接收第二功率开关控制信号阈值HG_t2,基于功率开关控制信号HG和第二功率开关控制信号阈值HG_t2的比较,所述第二阈值电路602在输出端输出第二阈值检测信号VD。在一个实施例中,所述第一功率开关控制信号阈值HG_t1的值即为功率开关控制信号HG在时刻t3的值,而第二功率开关控制信号阈值HG_t2的值即为功率开关控制信号HG在时刻t4的值。
应当理解,在其他实施例中,任何可实现比较功能的电路都可用作第一阈值电路和第二阈值电路。
图6所示的电路的工作原理与图4所示电路的工作原理相同,为简明起见,此处不再展开叙述。
图7示出了根据本发明一实施例的驱动信号产生电路70的电路结构示意图。如图7所示,所述驱动信号产生电路70包括:延时电路701,具有输入端接收开关信号PWM,具有输出端输出延时信号VE,其中,延时信号VE和开关信号PWM之间具有延时,延时时长为第一时长TP1;第二阈值电路502,具有输入端接收功率开关控制信号HG,输出端输出第二阈值检测信号VD;以及逻辑电路703,具有第一输入端接收延时信号VE,第二输入端接收第二阈值检测信号VD,第三输入端接收开关信号PWM,第一输出端和第二输出端分别提供第一驱动信号G1和第二驱动信号G2,其中,所述第一驱动信号G1基于对开关信号PWM的逻辑运算所得,所述第二驱动信号G2基于对延时信号VE、第二阈值检测信号VD和开关信号PWM的逻辑运算所得。
在图7实施例中,所述逻辑电路703包括:第三RS锁存器FF3,具有重置端“R”接收开关信号PWM,设置端“S”接收第二阈值检测信号VD,所述第三RS锁存器FF3基于开关信号PWM和第二阈值检测信号VD,在输出端“QB”输出第三锁存信号NVL3;以及逻辑门电路LG1,具有第一输入端接收第三锁存信号NVL3,第二输入端接收延时信号VE,第三输入端接收开关信号PWM,以及第一输出端和第二输出端分别输出第一驱动信号G1和第二驱动信号G2,其中,基于对开关信号PWM的逻辑运算得到所述第一驱动信号G1,基于对开关信号PWM、第三锁存信号NVL3以及延时信号VE的逻辑运算得到所述第二驱动信号G2。
在电路实际应用中的各参数已知的情况下,所述第一时长TP1是可以估算的。因此,在图7实施例中,在开关P1和P2导通后,经过第一时长TP1,所述延时电路701提供了延时信号VE来拉低第二驱动信号G2。
以下将结合图3和图7来阐述驱动信号产生电路70的工作原理。如图3所示,在时刻t1,开关信号PWM跳转为0。经过反相器A3后,第一驱动信号G1跳转为1。之后,经过或门A2,第二驱动信号G2也跳转为1。在该时刻,第一开关P1和第二开关P2被关断。并且此时第三锁存器FF3被重置,第三锁存信号NVL3跳转为1。由于此时延时信号VE为0,因此与门A1的输出为0。在时刻t2,开关信号PWM跳转为1,通过反相器A3设置第一驱动信号G1为0。此时,延时信号VE保持为0,因此,与门A1的输出保持为0。经过或门A2后,第二驱动信号G2跳转为0。在时刻t2,第一开关P1和第二开关P2被开通。经过第一时长TP1后,也就是在时刻t3,延时信号VE跳转为1,而第三锁存信号NVL3保持为1。因此,与门A1的输出跳转为1。经过或门A2后,第二驱动信号G2被设置为1,第二开关P2关断。从时刻t2到时刻t3,功率开关控制信号HG以较慢的转换速率dv/dt上升。在时刻t4,功率开关控制信号HG达到反相器A6的翻转阈值,第二阈值检测信号VD跳转为1,设置第三锁存器FF3,第三锁存信号NVL3跳转为0,从而将与门A1的输出设置为0。在该时刻,反相器A3的输出为0,因此,或门A2的输出为0,即第二驱动信号G2为0,第二开关P2开通。在时刻t5,开关信号PWM跳转为0,通过反相器A3和或门A2将第一驱动信号G1和第一驱动信号G2设置为1,第一开关P1和第二开关P2关断,新的开关周期开始,所述电路工作和信号波形重复开始。
上述的一些特定实施例仅仅以示例性的方式对本发明进行说明,这些实施例不是完全详尽的,并不用于限定本发明的范围。对于公开的实施例进行变化和修改都是可能的,其他可行的选择性实施例和对实施例中元件的等同变化可以被本技术领域的普通技术人员所了解。本发明所公开的实施例的其他变化和修改并不超出本发明的精神和保护范围。

Claims (12)

1.一种驱动电路,用以驱动功率开关,所述功率开关包括控制端、第一端和第二端,所述驱动电路包括:
驱动信号产生电路;
第一开关,具有控制端接收第一开关控制信号,第一端耦接至电源,第二端耦接至功率开关的控制端;以及
第二开关,具有控制端接收第二开关控制信号,第一端耦接至电源,第二端耦接至功率开关的控制端;其中
(1)当第一开关导通时,第二开关同步导通并且在导通时长达到第一时长后关断,所述第二开关在保持关断第二时长后再次导通,其中所述第二时长处于功率开关第二端的开关电压上升期间;
(2)当第一开关关断时,第二开关同步关断;
其中,所述驱动信号产生电路包括:
第一阈值电路,接收所述开关电压和第一开关电压阈值,并且基于开关电压和第一开关电压阈值,输出第一阈值检测信号;
第二阈值电路,接收所述开关电压和第二开关电压阈值,并且基于开关电压和第二开关电压阈值,输出第二阈值检测信号;以及
逻辑电路,接收第一阈值检测信号、第二阈值检测信号以及开关信号,并且基于对开关信号的逻辑运算输出第一驱动信号,以及基于对开关信号、第一阈值检测信号和第二阈值检测信号的逻辑运算输出第二驱动信号。
2.如权利要求1所述的驱动电路,其中所述第一阈值电路和第二阈值电路分别包括一比较器。
3.一种驱动电路,用以驱动功率开关,所述功率开关包括控制端、第一端和第二端,所述驱动电路包括:
驱动信号产生电路;
第一开关,具有控制端接收第一开关控制信号,第一端耦接至电源,第二端耦接至功率开关的控制端;以及
第二开关,具有控制端接收第二开关控制信号,第一端耦接至电源,第二端耦接至功率开关的控制端;其中
(1)当第一开关导通时,第二开关同步导通并且在导通时长达到第一时长后关断,所述第二开关在保持关断第二时长后再次导通,其中所述第二时长处于功率开关第二端的开关电压上升期间;
(2)当第一开关关断时,第二开关同步关断;
其中,所述驱动信号产生电路包括:
第一阈值电路,接收功率开关控制信号,输出第一阈值检测信号;
第二阈值电路,接收功率开关控制信号,输出第二阈值检测信号;以及
逻辑电路,接收第一阈值检测信号、第二阈值检测信号以及开关信号,并且基于对开关信号的逻辑运算,所述逻辑电路输出第一驱动信号,基于对开关信号、第一阈值检测信号及第二阈值检测信号的逻辑运算,输出第二驱动信号。
4.如权利要求3所述的驱动电路,其中,所述第一阈值电路包括:
电流源,提供电流;以及
阈值检测开关,耦接至电流源,其中,所述阈值检测开关具有控制端接收功率开关控制信号。
5.如权利要求3所述的驱动电路,其中:
所述第一阈值电路包括第一比较器,接收功率开关控制信号和第一功率开关控制信号阈值,并且基于功率开关控制信号和第一功率开关控制信号阈值的比较结果输出第一阈值检测信号;以及
所述第二阈值电路包括第二比较器,接收功率开关控制信号和第二功率开关控制信号阈值,并且基于功率开关控制信号和第二功率开关控制信号阈值的比较结果输出第二阈值检测信号。
6.一种驱动电路,用以驱动功率开关,所述功率开关包括控制端、第一端和第二端,所述驱动电路包括:
驱动信号产生电路;
第一开关,具有控制端接收第一开关控制信号,第一端耦接至电源,第二端耦接至功率开关的控制端;以及
第二开关,具有控制端接收第二开关控制信号,第一端耦接至电源,第二端耦接至功率开关的控制端;其中
(1)当第一开关导通时,第二开关同步导通并且在导通时长达到第一时长后关断,所述第二开关在保持关断第二时长后再次导通,其中所述第二时长处于功率开关第二端的开关电压上升期间;
(2)当第一开关关断时,第二开关同步关断;
其中,所述驱动信号产生电路包括:
延时电路,接收开关信号,输出延时信号,其中,所述延时信号和所述开关信号之间具有延时,延时时长为第一时长;
第二阈值电路,接收功率开关控制信号,输出第二阈值检测信号;以及
逻辑电路,接收延时信号、第二阈值检测信号和开关信号,其中,基于对开关信号的逻辑运算,所述逻辑电路输出第一驱动信号,并且基于对延时信号、第二阈值检测信号和开关信号的逻辑运算,所述逻辑电路输出第二驱动信号。
7.如权利要求3或6任一项所述的驱动电路,其中,所述第二阈值电路包括一个或多个反相器,所述多个反相器串联连接,前级反相器的输出端耦接至相邻后级反相器的输入端。
8.如权利要求1-6任一项所述的驱动电路,其中所述第二开关的宽长比大于第一开关的宽长比。
9.如权利要求1-6任一项所述的驱动电路,还包括第三开关,所述第三开关具有控制端、第一端和第二端,所述控制端接收第一开关控制信号,所述第一端耦接至第一开关的第二端以及第二开关的第二端,所述第二端耦接至功率开关的第二端。
10.如权利要求1-6任一项所述的驱动电路,其中所述第二时长对应于开关电压从第一开关电压阈值上升至第二开关电压阈值的时段。
11.如权利要求1-6任一项所述的驱动电路,其中所述第二时长对应于功率开关控制信号从第一功率开关控制信号阈值上升至第二功率开关控制信号阈值的时段。
12.一种开关转换器,包括如权利要求1-6任一项所述的驱动电路,还包括:
功率开关,具有控制端、第一端和第二端,所述控制端接收功率开关控制信号,所述第一端耦接至输入电压,所述第二端耦接至开关转换器的开关端。
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