TW201503584A - 包括開關元件、整流元件及電荷儲存元件之電路 - Google Patents

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Abstract

一種電路可包括一對開關元件，該對開關元件具有電連接至電源端子的端子，且具有電連接至輸出端子之其他端子。該電路可包括整流元件及一個或多個電荷儲存元件。該電路可用作一降壓轉換器。該(等)整流元件及該(等)電荷儲存元件可幫助減少在正常操作期間該電路之輸出端子處的振鈴，且減小在開關操作期間超過該電路內之一開關元件的載流電極之間之崩潰電壓的可能性。

Description

包括開關元件、整流元件及電荷儲存元件之電路
本發明涉及包括開關元件、整流元件及電荷儲存元件的電路。
絕緣閘場效應電晶體(IGFET)係常見類型之功率開關設備。IGFET可被連接以提供開關電路，如圖1中之開關電路100，其允許輸出電壓大體上處在電源102的較高電壓或較低電壓。兩個n通道IGFET 122及124被連接使得IGFET 122之汲極電連接至電源102的正極端子，且IGFET 124之源極被電連接至電源102的負極端子。IGFET 122之源極及IGFET 124之汲極電連接至提供Vout的輸出端子。IGFET 122及124之閘極電連接至提供Vin1及Vin2的輸入端子。
輸入端子控制開關電路100。理想地，當IGFET 122及124之狀態被切換使得IGFET 122開啟且IGFET 124關閉時，在輸出端子處無任何電壓過衝，電壓下衝，或振鈴(過衝電壓與下衝電壓之間振盪)的情況下，Vout將立即為電源102之正極端子的電壓。理想地，當IGFET 122與124之狀態被切換使得IGFET 122關閉且IGFET 124開啟時，在輸出端子處無任何電壓過衝、電壓下衝或振鈴(過衝電壓與下衝電壓之間振盪)的情況下，Vout將立即為電源102之負極端子的電壓。
切換電路100不是理想的且在IGFET 122之源極、IGFET 124之汲極與輸出端子Vout之間具有寄生特性，雖然這三者彼此電連接。寄生特性可被模型化為寄生元件，如寄生電阻及寄生電感，其在圖中之虛線 框內表示。在開關電路100中，寄生特性用在IGFET 122之源極與輸出端子之間串聯連接之寄生電阻132及寄生電感134模型化。如隨後將在本說明書中討論，寄生特性可在輸出節點處導致振鈴，其可包括可超過IGFET 124之汲極至源極崩潰電壓的顯著電壓過衝，損害耦接至輸出端子之負載(未繪示)或另外的不利影響。
100‧‧‧開關電路
102‧‧‧電源
122‧‧‧n通道IGFET
124‧‧‧n通道IGFET
132‧‧‧寄生電阻
134‧‧‧寄生電感
200‧‧‧電路
202‧‧‧電源
222‧‧‧開關元件
224‧‧‧開關元件
242‧‧‧整流元件
244‧‧‧整流元件
262‧‧‧電荷儲存元件
264‧‧‧電荷儲存元件
300‧‧‧特定電路
322‧‧‧n通道IGFET
324‧‧‧n通道IGFET
342‧‧‧肖特基二極體
344‧‧‧肖特基二極體
362‧‧‧電容器
364‧‧‧電容器
400‧‧‧電路
432‧‧‧寄生電阻器
434‧‧‧寄生電感器
452‧‧‧寄生電阻器
454‧‧‧寄生電感器
472‧‧‧寄生電阻器
474‧‧‧寄生電感器
實施例藉由舉例予以繪示，且不在附圖中受限制。
圖1包括開關電路的圖(現有技術)。
圖2包括根據實施例之電路的圖。
圖3包括根據特定實施例之圖2中之電路的圖，其具有特定電路元件。
圖4包括圖3之電路的圖，其中寄生特性用寄生電路元件表示。
圖5包括繪示根據圖1及圖4之電路在輸出端子處之電壓從相對低電壓改變至相對高電壓之後的輸出電壓的圖。
此項技術者應瞭解，圖中之元件為簡單及清楚起見而繪示，且不一定按比例繪製。例如，圖中元件之一些尺寸可相對於其他元件誇大，以幫助改良對本發明實施例的理解。另外，為概念之簡單起見，由單個電路元件表示之一些結構可實際上對應於串聯、並聯或以某些其他串聯及並聯組合連接之多個物理元件。
與圖結合之下文描述被提供來幫助理解本文中揭示的教示。下文之討論將關注教示的特定實施及實施例。提供這種關注來幫助描述所述教示，且不應被解譯為對本教示之範疇或適用性的限制。然而，本申請中當然可利用其他教示。
如本文中所使用，術語「耦接」意在意味著兩個或多個電子元件、電路、系統或(1)至少一個電子元件、(2)至少一個電路、或(3)至少一 個系統之任何組合以信號(例如，電流，電壓或光學信號)可從一個傳遞至另一個之這樣一種方式的連接、連結或關聯。「耦接」之非限制性實例可包括在電子元件、電路之間的電連接或具有在其間連接之開關(例如，電晶體)的電子元件，或類似物。
關於電子元件、電路或其部分之術語「電連接」意在意味著兩個或多個電子元件、電路或至少一個電子元件及至少一個電路的任何組合不具有位於其間的任何干預電子元件。寄生電阻、寄生電容、寄生電感或其任何組合就本定義之目的而言不被考慮為電子元件。在一個實施例中，當電子元件彼此被電短路且位於大體上相同電壓時，電子元件被電連接。
術語「正常操作」及「正常操作狀態」指電子元件或設備處在被設計來操作之條件下。條件可從關於電壓、電流、電容、電阻或其他電氣條件之資料表或其他資訊而獲得。因此，正常操作不包括操作遠超過其設計限制的電子元件或設備。
術語「功率電晶體」意在意味著能夠當場效應或雙極電晶體處於關閉狀態時在場效應電晶體之汲極與源極之間或在雙極電晶體的集極與射極之間維持至少10V差異的電晶體。
術語「包括」(comprises,comprising,includes,including)、「具有」(has,having)或其任何其他變化意在覆蓋非排他性包括。例如，包括特徵清單的方法、物品或裝置不一定僅限於該等特徵，而是可包括未明確列出或這種方法、物品或裝置所固有之其他特徵。此外，除非明確相反地陳述，否則「或」指的是包含性的或且並非指排他性的或。例如，條件A或B被以下項的任何一個所滿足：A為真(或存在)且B為假(或不存在)，A為假(或不存在)且B為真(或存在)，且A及B兩者都為真(或存在)。
另外，使用「一個」(a或an)是用來描述本文中描述之元件及元件。 這僅是出於方便且給出本發明範疇之一般意義來完成。這個描述應被閱讀來包括一個或至少一個，且單數也包括複數，或反之亦然，除非顯然其有另外意義。例如，當在本文中描述單項時，可代替單項使用多於一項。類似地，在本文中描述多於一項時，單項可取代該多於一項。
除非另外定義，否則本文中使用之所有技術及科學術語具有與此項技術者通常所理解之本發明所屬的相同意義。材料、方法及實例僅為說明性的且並非意在成為限制。在本文中未描述之一定程度上，關於特定材料及處理行為之許多細節是常規的，且可在半導體及電子領域內之教科書及其他來源中找到。
一種電路可包括一對開關元件，該對開關元件具有電連接至電源端子之端子，且具有電連接至輸出端子的其他端子。該電路可包括一個或多個整流元件，其與對應之開關元件並聯電連接。該電路亦可包括在電源的端子之間電連接的一個或多個電荷儲存元件。在特定實施例中，開關元件是電晶體，且各電晶體具有與電晶體並聯電連接之對應整流元件。整流元件可為pn接面二極體，肖特基二極體或其任何組合。儲存元件可為具有平行板電容器結構，電晶體結構或類似物的電容器。在特定實施例中，電容器被實施使得電容器之電極與電源端子之一之間的寄生特性顯著小於電容器之另一電極與電源另一端子的寄生特性。在特定實施例中，電路可為降壓轉換器。關於電路之細節關於如下文描述的特定實施例而更好理解，其中這些實施例僅是說明性的，且不限制本發明的範疇。
圖2包括根據實施例之電路200的圖。電源202將電力提供至電路200，且包括正極端子及耦接至接地的負極端子。在另一實施例中，可使用多於一個電源，或電源202之端子的僅一個被耦接至電路200。在另外實施例中，電路200耦接至電源之端子，其具有並非處於接地電位 的端子。電源202可提供1V、5V、12V、19V或另一適當電壓之額定電壓。在特定實施例中，電源202是直流(DC)電源。電源202可包括電池、發電機、交流發電機、電容器或可將電力提供至電路202之另一適當設備。如果需要或期望，可使用額外電路。例如，當電源202是交流發電機時，可使用橋式整流器(未繪示)或另一適當電路，且電路200接收DC電壓，而非交流(AC)電壓。在特定實施例中，電源202之端子電連接至電路200。
電路200包括開關元件222，其具有耦接至電源202之正極端子的載流端子，及耦接至提供Vout之電路200之輸出端子的另一載流端子。電路200包括開關元件224，其具有耦接至電源202之負極端子之載流端子，及耦接至輸出端子的另一載流端子。開關元件222及224具有耦接至電路200之輸入端子的控制電極，其分別將Vin1及Vin2提供至電路200。
開關元件222及224可為場效應電晶體，雙極電晶體，對於開關電路之另一適當開關元件結構或其任何組合。開關元件222及224中之每一者可包括並聯連接的複數個電晶體結構，使得電晶體結構之組合電等效於單個電晶體。
電路200亦包括整流元件242及244。整流元件242具有耦接至電源202之負極端子的陽極，及耦接至開關元件222及224之載流電極的陰極。整流元件244具有耦接至開關元件222及224之載流電極的陽極，及耦接至電源202之正極端子的陰極。
整流元件242及244可為pn接面二極體，肖特基二極體，另一適當之整流元件結構，或其任何組合。整流元件242及244中之每一者可包括並聯連接的複數個二極體，使得二極體之組合電等效於單個二極體。
電路200又亦包括電荷儲存元件262及264。電荷儲存元件262具有耦接至電源202之正極端子的電極，及耦接至整流元件242之陽極的另 一電極。電荷儲存元件264具有耦接至整流元件244之陰極的電極，及耦接至電源202之負極端子的另一電極。
電荷儲存元件262及264可為平行板電容器結構、場效應電晶體結構、另一適當之電荷儲存元件結構或其任何組合的形式。電荷儲存元件262及264中之每一者可包括並聯連接的複數個結構，使得結構之組合電等效於單個電容器。
圖3包括特定電路300的圖，其是根據實施例之電路200的非限制實施。如圖3中繪示之電路300是開關電路，且更特定而言係降壓轉換器，且可被用作高頻電壓調節器。圖2中之開關元件222及224是圖3中之n通道IGFET 322及324。IGFET 322及324使其主體綁定至其源極。
IGFET 322及324之活動區形成pn接面二極體。IGFET 322及324之pn接面二極體可用於確定可跨IGFET 322及324的汲極及源極維持的最大可持續電壓差。這種電壓差可稱為汲極至源極崩潰電壓。開關電路200之正常操作電壓可在選擇IGFET時確定崩潰電壓。崩潰電壓可為電源202端子之間之電壓的至少兩倍。例如，如果電源202具有12V之額定電壓，那麼IGFET 322及324可具有至少約24V之汲極至源極崩潰電壓。在非限制性實施例中，IGFET 322及324的汲極至源極崩潰電壓為至少約30V。IGFET 322及324可具有約相同之汲極至源極崩潰電壓或不同之汲極至源極崩潰電壓。如隨後將在本說明書中討論，整流元件及電荷儲存元件幫助減小在一個或兩個IGFET之狀態改變之後之過度時間期間不發生IGFET的汲極至源極崩潰之可能性。
圖2中之整流元件242及244是圖3中的肖特基二極體342及344。在另一實施例中，肖特基二極體342及344中之每一者可被pn二極體，或pn接面二極體及肖特基二極體的組合代替。反向偏置崩潰電壓可為不大於汲極至源極崩潰電壓的約2.0倍。在特定實施例中，反向偏置崩潰電壓可為不大於汲極至源極崩潰電壓的約1.5倍，且在更特定之實施例 中，反向偏置崩潰電壓可為不大於汲極至源極崩潰電壓的約1.2倍。在甚至更特定之實施例中，反向偏置崩潰電壓可為不大於汲極至源極崩潰電壓的約1.0倍。肖特基二極體342及344可具有相同之反向偏置崩潰電壓或不同之反向偏置崩潰電壓。在實施例中，整流元件242，整流元件244，或整流元件242及244中之每一者可包括複數個二極體，其中該等二極體之至少一個具有如前文描述之反向偏置崩潰。在特定實施例中，組成整流元件242、整流元件244或整流元件242及244中之每一者的一組二極體內之所有二極體可具有如前文描述的反向偏置崩潰。
圖2中之電荷儲存元件262及264是圖3中之電容器362及364。電容器362、電容器364或電容器362及364中之每一者的電容與IGFET 322、IGFET 324或IGFET 322及324中之每一者之汲極至源極電容之比率可為至少約1.5：1。在特定實施例中，電容器362、電容器364或電容器362及364中之每一者的電容與汲極至源極電容可為至少約2：1，且在一些更特定實施例中，電容器362、電容器364或電容器362及364中之每一者的電容與汲極至源極電容可為至少約4：1。在另一實施例中，電容器362、電容器364或電容器362及364中之每一者的電容與汲極至源極電容可為不大於約25：1。在特定實施例中，電容器362、電容器364或電容器362及364中之每一者的電容與汲極至源極電容可為不大於約16：1，且在更特定實施例中，電容器362、電容器364或電容器362及364中之每一者的電容與汲極至源極電容可為不大於約9：1。
電容器362、電容器364或電容器362及364中之每一者的電容可以絕對(而非相對)術語來表達。在實施例中，電容器362、電容器364或電容器362及364中之每一者的電容可為至少約80pF。在特定實施例中，電容器362、電容器364或電容器362及364中之每一者的電容可為至少約200pF，且在更特定實施例中，電容器362、電容器364或電容器362及364中之每一者的電容可為至少約1.5nF。在另一實施例中，電 容器362、電容器364或電容器362及364中之每一者的電容可為不大於約40nF。在特定實施例中，電容器362、電容器364或電容器362及364中之每一者的電容可為不大於約30nF，且在更特定實施例中，電容器362、電容器364或電容器362及364中之每一者的電容可為不大於約20nF。在另外實施例中，電容器362、電容器364或電容器362及364中之每一者的電容可在約1.5nF至約40nF之範圍中。
對於電路200及300內之電子元件已提供許多值。這些值被提供來說明，且並非限制如本文中描述之概念的範疇。在閱讀本說明書之後，此項技術者將瞭解，絕對值或相對值之選擇取決於電路操作的特定應用或環境。
在如圖2及圖3中之200及300中所描述的電路中，電路元件之間之耦接可為電連接。關於圖3，電路300之輸出節點可包括IGFET 322之源極、IGFET 324之汲極、肖特基二極體342之陰極及肖特基二極體344之陽極。另一節點可包括電源202之正極端子，IGFET 322之汲極，電容器362及364之電極及肖特基二極體344之陰極。另外的節點可包括電源202之負極端子，IGFET 324之源極、電容器362及364之其他電極，及肖特基二極體342之陽極。
圖3中之電路300由於元件之間的互連而不考慮寄生特性。例如，IGFET 322及324可在不同晶粒上且包括金屬條，以將IGFET 322之源極、IGFET 324之汲極及輸出端子彼此電連接。這些連接可具有可顯著影響電路操作的寄生特性。當模型化電路時可使用寄生特性。
圖4包括類似於圖3中之電路300的電路400。電路400包括繪示於虛線框內之寄生電阻及寄生電感。寄生電阻器432及寄生電感器434在肖特基二極體342之陰極與輸出端子之間串聯電連接。比起電源202的負極端子，肖特基二極體342及電容器362物理上定位成更接近於IGFET 322。電源202之負極端子與肖特基二極體342及電容器362中之 每一者之間的寄生特性比IGFET 322與肖特基二極體342及電容器362中之每一者之間的寄生特性更顯著。因此，寄生特性使用在電源202之負極端子與肖特基二極體342及電容器362中之每一者之間串聯連接的寄生電阻器452及寄生電感器454模型化。比起電源202之正極端子，肖特基二極體344及電容器364物理上定位成更接近於IGFET 324。電源202之正極端子與肖特基二極體344及電容器364中之每一者之間的寄生特性比IGFET 324與肖特基二極體344及電容器364中之每一者之間的寄生特性更顯著。因此，寄生特性使用在電源202之正極端子與肖特基二極體344及電容器364中之每一者之間串聯連接的寄生電阻器472及寄生電感器474模型化。
出於模型化之目的，圖1及圖4中之寄生電阻器可指派小於1mΩ的值，且圖1及圖4中之寄生電感器可指派小於1nH的值。雖然電感相對較低，但是如本文中描述之電路(包括圖1)操作於以顯著電流的約1MHz數量級的頻率下，該電流超過數位邏輯電路(如記憶體)中使用之電晶體的常見電流1000倍。電壓與電感之間之關係是V=L*(di/dt)，且因此非常大的di/dt值可導致振鈴，如將在圖1之電路中所見。
如本文中描述之電路可用作移動電子設備(如膝上型電腦、上網本、桌面個人電腦或類似物)之高頻電壓調節器。在非限制性實施例中，電源可為12V DC的電池。在移動電子設備之正常操作期間，電池可連接至充電器，且跨電源之端子的電壓可至達高達19V。因此，電路需要能夠承受這種電壓。
許多不同方面及實施例是可行的。在下文描述該等方面及實施例中的一些。在閱讀本說明書之後，此項技術者將瞭解，該等方面及實施例僅是說明性的且不限制本發明的範疇。實施例可根據任何一個或多個如下文列出的項。
項1.一種電路，其包括：第一開關元件，其具有第一載流電極及 第二載流電極；及第二開關元件，其具有第一載流電極及第二載流電極，其中第二開關元件之第一載流電極耦接至第一開關元件的第二載流電極。電路亦可包括第一整流元件及第二整流元件，其各具有陽極及陰極。第一整流元件之陽極可耦接至第一開關元件的第二載流電極，且第一整流元件之陰極可耦接至第一開關元件的第一載流電極。第二整流元件之陽極可耦接至第二開關元件的第二載流電極，且第二整流元件之陰極可耦接至第二開關元件的第一載流電極。電路又亦可包括第一電荷儲存元件，其具有第一端子及第二端子，其中第一電荷儲存元件之第一端子耦接至第一整流元件的陰極，且第一電荷儲存元件之第二端子耦接至第二開關元件的第二載流電極。
項2.根據項1之電路，其進一步包括：第二電荷儲存元件，其具有第一端子及第二端子，其中第二電荷儲存元件之第一端子耦接至第一開關元件之第一載流電極，且其中第二電荷儲存元件的第二端子耦接至第二整流元件之陽極。
項3.根據項2之電路，其中第一電荷儲存元件、第二電荷儲存元件或第一電荷儲存元件及第二電荷儲存元件中之每一者包括電容器。
項4.根據項3之電路，其中第一電荷儲存元件、第二電荷儲存元件或第一電荷儲存元件及第二電荷儲存元件的各者具有至少約80pF的電容。
項5.根據項3之電路，其中第一電荷儲存元件、第二電荷儲存元件或第一電荷儲存元件及第二電荷儲存元件中之每一者具有在約1.5nF至約40nF的範圍內的電容。
項6.根據項3之電路，其中第一電荷儲存元件、第二電荷儲存元件或第一電荷儲存元件及第二電荷儲存元件中之每一者具有特定電容；第一開關元件、第二開關元件或第一開關元件及第二開關元件中之每一者具有在其對應之第一載流電極與第二載流電極之間的電容，且特 定電容與其對應之第一載流電極與第二載流電極之間之電容的比率為至少1.5：1。
項7.根據項1之電路，其中第一整流元件、第二整流元件或第一整流元件及第二整流元件中之每一者包括肖特基二極體或pn接面二極體。
項8.根據項1之電路，其中第一整流元件、第二整流元件或第一整流元件及第二整流元件中之每一者包括並聯電連接的肖特基二極體或pn接面二極體。
項9.根據項8之電路，其中第一整流元件具有不大於第一開關元件之汲極至源極崩潰電壓約2.0倍的崩潰電壓；且第二整流元件具有不大於第二開關元件之汲極至源極崩潰電壓約2.0倍的崩潰電壓。
項10.根據項1之電路，其中第一開關元件為包括閘極之絕緣閘場效應電晶體，其中第一開關元件的第一載流電極是汲極，且第一電晶體之第二載流電極是源極；且第二開關元件為包括閘極之另一絕緣閘場效應電晶體，其中第二開關元件之第一載流電極是汲極，且第二開關元件之第二載流電極是源極。
項11.根據項1之電路，其中電路是電壓調節器之開關電路。
項12.一種電路，其包括：高側電晶體，其具有第一載流電極及第二載流電極；及低側電晶體，其具有第一載流電極及第二載流電極，其中低側電晶體之第一載流電極耦接至高側電晶體的第二載流電極。電路亦可包括整流元件，其具有陽極及陰極，其中整流元件之陽極耦接至高側電晶體的第二載流電極，且整流元件之陰極耦接至高側電晶體的第一載流電極。電路又亦包括電荷儲存元件，其具有第一端子及第二端子，其中電荷儲存元件之第一端子耦接至高側電晶體的第一載流電極，且電荷儲存元件之第二端子耦接至低側電晶體的第二載流電極。
項13.根據項12之電路，其中電荷儲存元件包括電容器。
項14.根據項13之電路，其中電荷儲存元件具有電容，高側電晶體、低側電晶體或高側電晶體及低側電晶體中之每一者具有在其對應的第一載流電極與第二載流電極之間的電容，且電容與其對應之第一載流電極及第二載流電極之間之電容的比率為至少1.5：1。
項15.根據項12之電路，其中整流元件包括並聯电连接之肖特基二極體及pn二極體。
項16.根據項15之電路，其中整流元件具有不大於高側電晶體之汲極至源極崩潰電壓約2.0倍的崩潰電壓。
項17.一種開關電路，其包括：高側電晶體，其具有源極、閘極及汲極，其各具有源極、閘極及汲極。高側電晶體之汲極可電連接至第一電源端子，高側電晶體之閘極可電連接至開關電路的第一輸入；且高側電晶體之源極可電連接至開關電路的輸出端子。低側電晶體之汲極可電連接至輸出端子；低側電晶體之閘極可電連接至開關電路的第二輸入；且低側電晶體之源極可電連接至第二電源端子。開關電路亦可包括第一肖特基二極體及第二肖特基二極體，其各具有陽極及陰極。第一肖特基二極體之陽極可電連接至輸出端子，且第一肖特基二極體之陰極可電連接至第一電源端子；且第二肖特基二極體之陽極可電連接至第二電源端子，且肖特基二極體之陰極可電連接至輸出端子。開關電路又亦可包括第一電容器及第二電容器，其各具有第一端子及第二端子。第一電容器之第一端子可電連接至第一電源端子，且第一電容器之第二端子可電連接至第二電源端子；且第二電容器之第一端子可電連接至第一電源端子，且第二電容器之第二端子可電連接至第二電源端子。
項18.根據項17之電路，其中第一電容器及第二電容器中之每一者具有在約1.5nF至約40nF的範圍內的電容。
項19.根據項17之電路，其中第一肖特基二極體及第二肖特基二極體中之每一者具有不大於低側電晶體及高側電晶體中之每一者的汲極至源極崩潰電壓約2.0倍的崩潰電壓。
實例
本文中描述之概念將在實例中進一步描述，實例不限制申請專利範圍中描述的本發明的範疇。實例證實可使用整流元件及電荷儲存電容器之組合來減少電源開關電路的輸出端子處的振鈴。
圖1及圖4之電路用於產生圖5之時序圖的資料。將以下值指派給圖1及圖4中之寄生電阻及電感器：寄生電阻器132,250μΩ；寄生電感器134,300pH；寄生電阻器432,250μΩ；寄生電感器434,300pH；寄生電阻器452,25mΩ；寄生電感器454,150pH；寄生電阻器472,50mΩ；及寄生電感器474,250pH。
圖5包括比較提供Vout之輸出端子上的電壓的時序圖，該電壓作為當電源跨其端子具有19V時已發生切換情況之後之時間的函數。在t=0時，IGFET 122關閉，且IGFET 124開啟。輸出端子上之電壓為約0V。在大約t=15ns時，IGFET 124關閉，且接著IGFET 122開啟。在t=0時，IGFET 322關閉，且IGFET 324開啟。輸出端子上之電壓為約0V。在大約t=15ns時，IGFET 324關閉，且接著IGFET 322開啟。理想地，輸出端子上之電壓將在無電壓過衝、下衝或振鈴之情況下立即從0V進至19V。圖1及圖4中繪示之電路不是理想的，且因此會發生電壓過衝、電壓下衝及振鈴。
顯然，圖4中之電路400對比於圖1中之電路100提供顯著更好的性能。電容器362及364可快速充電且允許儲存過多電荷，且減小電壓過衝及電壓下衝的量。肖特基二極體342及344說明在電壓過衝或下衝期間將低阻抗電流路徑提供至電容器362及364，同時當輸出端子處在等於電源正極端子及負極端子上之電壓的電壓下或介於電壓之間時阻斷電流流動。在無電容器362及364及肖特基二極體342及344時，如圖1中之電路100，Vout可至達34V，其超過IGFET 124之30V的汲極至源極之崩潰電壓。具有電容器362及364及肖特基二極體342及344時，如圖4中之電路400，Vout可至達26V，其低於IGFET 324的30V之汲極至源極崩潰電壓。此外，圖4中之電路400之輸出端子處所見的振鈴比圖1中之電路100之輸出端子處大體上快至少15ns不存在。
應注意，並非所有上文描述之在一般描述或實例中之活動都是必需的，可能不需要一部分特定活動，且除了該等描述之活動之外，可執行一個或多個另外活動。而且此外，所列出之活動順序不一定是其被執行的順序。
已關於特定實施例描述利益、其他優點及對問題之解決方案。然而，所出現的或變得更明顯的利益、優點、對問題之解決方案及可導致任何利益、優點或解決方案之任何特徵不被視作任何或所有申請專利範圍的關鍵、所需或基本特徵。
本文中描述之實施例的說明書及繪示意在提供各種實施例之結構的一般理解。說明書及繪示意在作為使用本文中描述之結構或方法的裝置及系統之所有元件及特徵的詳盡及全面的描述。為清楚起見在本文中描述之單獨實施例的上下文中之某些特徵也可以在單個實施例中組合提供。相反，為簡潔起見在單個實施例之上下文中描述的各種特徵也可以單獨提供或以任何子組合提供。此外，範圍中陳述之對值之引用包括所述範圍內的每一個值。許多其他實施例可能僅在閱讀本 說明書之後對此項技術者顯而易見。因而，本揭示被視為是說明性而非限制性的。
200‧‧‧電路
202‧‧‧電源
222‧‧‧開關元件
224‧‧‧開關元件
242‧‧‧整流元件
244‧‧‧整流元件
262‧‧‧電荷儲存元件
264‧‧‧電荷儲存元件

Claims (10)

  1. 一種電路，其包含：一第一開關元件，其具有一第一載流電極及一第二載流電極；一第二開關元件，其具有一第一載流電極及一第二載流電極，其中該第二開關元件之該第一載流電極耦接至該第一開關元件之該第二載流電極；一第一整流元件，其具有一陽極及一陰極，其中該第一整流元件之該陽極耦接至該第一開關元件之該第二載流電極，且該第一整流元件之該陰極耦接至該第一開關元件之該第一載流電極；一第二整流元件，其具有一陽極及一陰極，其中該第二整流元件之該陽極耦接至該第二開關元件之該第二載流電極，且該第二整流元件之該陰極耦接至該第二開關元件之該第一載流電極；及一第一電荷儲存元件，其具有一第一端子及一第二端子，其中該第一電荷儲存元件之該第一端子耦接至該第一整流元件之該陰極，且該第一電荷儲存元件之該第二端子耦接至該第二開關元件之該第二載流電極。
  2. 如請求項1之電路，其進一步包含：一第二電荷儲存元件，其具有一第一端子及一第二端子，其中該第二電荷儲存元件之該第一端子耦接至該第一開關元件之該第一載流電極，且其中該第二電荷儲存元件之該第二端子耦接至該第二整流元件之該陽極。
  3. 如請求項1之電路，其中該第一整流元件、該第二整流元件或該第一整流元件及該第二整流元件中之每一者包括一肖特基二極體或一pn接面二極體。
  4. 如請求項1至3中任一項之電路，其中： 該第一整流元件、該第二整流元件或該第一整流元件及該第二整流元件中之每一者包括並聯電連接之一肖特基二極體或一pn接面二極體；該第一整流元件具有不大於該第一開關元件之一汲極至源極崩潰電壓之約2.0倍的一崩潰電壓；且該第二整流元件具有不大於該第二開關元件之一汲極至源極崩潰電壓之約2.0倍的一崩潰電壓。
  5. 如請求項1至3中任一項之電路，其中：該第一開關元件為包括一閘極之一絕緣閘場效應電晶體，其中該第一開關元件之該第一載流電極為一汲極，且該第一電晶體之該第二載流電極為一源極；且該第二開關元件為包括一閘極之另一絕緣閘場效應電晶體，其中該第二開關元件之該第一載流電極為一汲極，且該第二開關元件之該第二載流電極為一源極。
  6. 一種電路，其包含：一高側電晶體，其具有一第一載流電極及一第二載流電極；一低側電晶體，其具有一第一載流電極及一第二載流電極，其中該低側電晶體之該第一載流電極耦接至該高側電晶體之該第二載流電極；一整流元件，其具有一陽極及一陰極，其中該整流元件之該陽極耦接至該高側電晶體之該第二載流電極，且該整流元件之該陰極耦接至該高側電晶體之該第一載流電極；及一電荷儲存元件，其具有一第一端子及一第二端子，其中該電荷儲存元件之該第一端子耦接至該高側電晶體之該第一載流電極，且該電荷儲存元件之該第二端子耦接至該低側電晶體之該第二載流電極。
  7. 如請求項6之電路，其中該電荷儲存元件包括一電容器且具有一電容，該高側電晶體、該低側電晶體或該高側電晶體及該低側電晶體中之每一者在其對應的第一載流電極與第二載流電極之間具有一電容，且該電容與其對應的第一載流電極及第二載流電極之間的該電容的一比率為至少1.5：1。
  8. 如請求項6或7之電路，其中該整流元件包括並聯電連接之一肖特基二極體及一pn二極體。
  9. 如請求項8之電路，其中該整流元件具有不大於該高側電晶體之一汲極至源極崩潰電壓之約2.0倍的一崩潰電壓。
  10. 一種開關電路，其包含：一高側電晶體，其具有一源極、一閘極及一汲極，其中：該高側電晶體之該汲極電連接至一第一電源端子；該高側電晶體之該閘極電連接至該開關電路之一第一輸入；且該高側電晶體之該源極電連接至該開關電路之一輸出端子；一低側電晶體，其具有一源極、一閘極及一汲極，其中：該低側電晶體之該汲極電連接至該輸出端子；該低側電晶體之該閘極電連接至該開關電路之一第二輸入；且該低側電晶體之該源極電連接至一第二電源端子；一第一肖特基二極體，其具有一陽極及一陰極，其中該第一肖特基二極體之該陽極電連接至該輸出端子，且該第一肖特基二極體之該陰極電連接至該第一電源端子；一第二肖特基二極體，其具有一陽極及一陰極，其中該第二肖特基二極體之該陽極電連接至該第二電源端子，且該肖特基二極體之該陰極電連接至該輸出端子； 一第一電容器，其具有一第一端子及一第二端子，其中該第一電容器之該第一端子電連接至該第一電源端子，且該第一電容器之該第二端子電連接至該第二電源端子；及一第二電容器，其具有一第一端子及一第二端子，其中該第二電容器之該第一端子電連接至該第一電源端子，且該第二電容器之該第二端子電連接至該第二電源端子。
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