TWI528690B - 包含自舉電路之轉換器及方法 - Google Patents

包含自舉電路之轉換器及方法 Download PDF

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TWI528690B
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陳偉勻
麥可Ａ 司戴普頓
馮曉安
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半導體組件工業公司
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/16—Modifications for eliminating interference voltages or currents
    • H03K17/161—Modifications for eliminating interference voltages or currents in field-effect transistor switches
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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    • H03K2217/0063—High side switches, i.e. the higher potential [DC] or life wire [AC] being directly connected to the switch and not via the load

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Description

包含自舉電路之轉換器及方法
本發明大致係關於電子器件且更特定言之係關於形成半導體裝置及結構之方法。
過去，半導體行業使用即使負載電流或輸入電壓可能改變但仍維持恆定直流(DC)輸出電壓之電源供應。對於切換電源供應而言，當在低負載電流及高負載電流下運作時此會導致切換及效率損失。舉例而言，一切換電源供應可包含驅動一高側電晶體及一低側電晶體之一驅動電路，其中高側電晶體之源極端子連接至低側電晶體之汲極端子。低側電晶體之源極端子可經耦合用於接收一運作電位源，諸如(例如)一電壓VSS源。在此組態中，藉由將高側電晶體之源極連接至低側電晶體之汲極而形成之節點處於一浮動電位下。為了在不同負載下穩定轉換器之輸出電壓，可包含一自舉電路以幫助驅動高側電晶體。已在Chieh-Wen Cheng申請且於2010年10月14日公佈之美國專利申請公開案第2010/0259238 A1號及Yannick Gucdon申請且於2005年5月26日公佈之美國專利申請公開案第2005/0110556 A1號中揭示適合於一轉換器中使用之自舉電路。此等技術之缺陷在於自舉電路包含一電容器，該電容器含有透過寄生洩漏路徑而緩慢衰減之電荷。
因此，宜具有一種適用於驅動一高側電晶體之方法及電路。該方法及電路之實施具成本效益則更為有利。
結合隨附圖式閱讀以下詳細描述可更好地瞭解本發明，其中相同元件符號指示相同元件。
為闡釋之簡潔及明瞭起見，圖中的元件不一定按比例繪製且在不同圖式中相同元件符號指示相同元件。此外，為描述之簡潔起見，省略已知步驟及元件之描述及細節。如本文中所使用，載流電極指的是載送電流穿過裝置諸如一MOS電晶體或一發射器之一源極或一汲極或一雙極電晶體之一集極或二極體之一陰極或陽極之一裝置的一元件，且一控制電極指的是控制電流流動穿過裝置諸如一MOS電晶體之一閘極或一雙極電晶體之一基極之裝置的一元件。雖然本文將裝置說明為特定N通道或P通道裝置或特定N型或P型摻雜區域，但是一般技術者應瞭解根據本發明之實施例補充裝置亦可行。熟習此項技術者應瞭解如本文使用期間、同時及時之詞字並非實為意指在一啟動行動後立即發生一行為的術語，而是在由初始行動啟動之反應與初始行動之間可能存在一些小但是合理的延遲，諸如傳播延遲。使用大約、約或大致之詞字指的是一元件之一值具有預計非常接近一規定值或位置的一參數。但是，如本技術中熟知總是存在防止諸值或諸位置與所規定之值或位置完全一樣的微小偏差。本技術中已知將多達約百分之十(10%)(且對於半導體摻雜濃度而言多達百分之二十(20%))之偏差視作偏離如所描述之理想目標之合理偏差。
應注意一邏輯0電壓位準(VL)亦稱作一邏輯低電壓且一 邏輯0電壓之電壓位準以電源供應電壓及邏輯家族類型為函數。舉例而言，在互補金屬氧化物半導體(CMOS)邏輯家族中，一邏輯0電壓可為電源供應電壓位準之百分之三十。在一五伏電晶體-電晶體邏輯(TTL)系統中，一邏輯0電壓位準可為約0.8伏，而對於一五伏CMOS系統，邏輯0電壓位準可為約1.5伏。一邏輯1電壓位準(VH)亦稱作一邏輯高電壓位準且與邏輯0電壓位準相同亦以電源供應及邏輯家族類型為函數。舉例而言，在一CMOS系統中，一邏輯1電壓可約為電源供應電壓位準之百分之七十。在一五伏TTL系統中，一邏輯1電壓可為約2.4伏，而對於一五伏CMOS系統，邏輯1電壓可為約3.5伏。
本發明大致提供一種具有一自舉電路之轉換器及一種啟動一轉換器之方法。根據一實施例，提供一種轉換器，其包含組態為高側電晶體及低側電晶體之一對電晶體，其中高側電晶體之源極端子連接至低側電晶體之汲極端子。一自舉電路耦合至高側電晶體及低側電晶體且包含一感測電路及一邏輯電路。舉例而言，感測電路包含一放大器、一比較器、一及(AND)閘及一脈衝產生元件。根據另一實施例，感測電路包含一放大器、帶磁滯之一比較器及一及閘。
根據另一實施例，感測電路跨一能量儲存元件感測一信號以產生一感測信號。回應於感測信號低於參考位準，開啟低側電晶體並維持高側電晶體為關閉狀態。開啟低側電晶體給電荷儲存元件充電，該電荷儲存元件可用於開啟高 側電晶體。
圖1係根據本發明之一實施例之一DC-DC轉換器10之一電路示意圖；DC-DC轉換器10包含透過一驅動電路14耦合至一輸出級16之一控制模組12及連接至控制模組12及驅動電路14之一自舉電路20。更特定言之，驅動電路14係由連接至一切換裝置24之一驅動裝置22及連接至一切換裝置28之一驅動裝置26組成。驅動裝置22具有一輸入端子22A、一輸出端子22B、一上供電端子22C及一下供電端子22D且驅動裝置26具有一輸入端子26A、一輸出端子26B、一上供電端子26C及一下供電端子26D。控制模組12具有一輸入端子12A及輸出端子12B及12C且自舉電路20具有一輸入端子20A及輸出端子20B、20C及20D。自舉電路20之輸出端子20C連接至驅動裝置22之輸入端子22A。DC-DC轉換器10進一步包含例如雙輸入OR閘25，該雙輸入OR閘25具有連接至控制模組12之輸出端子12B之一輸入端子、連接至自舉電路20之輸出端子20D之一輸入端子及連接至驅動裝置26之輸入端子26A之一輸出端子。控制模組12之輸出端子12C連接至自舉電路20之輸入端子20A，用於傳輸脈寬調變信號VPWM至自舉電路20。
切換裝置24及28可為場效應電晶體諸如(例如)金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)或類似物，其中各裝置具有一控制電極及載流電極。根據切換裝置24及28為功率MOSFET之一實施例，控制電極為一閘極電極或端子，載流電極之一者為汲極電極或端子且另一載流電極為源極電 極或端子。因此，驅動裝置22之輸出端子22B連接至功率MOSFET 24之閘極端子且驅動裝置26之輸出端子26B連接至功率MOSFET 28之閘極端子。功率MOSFET 24之汲極端子經耦合用於接收輸入電壓VIN且功率MOSFET 24之源極端子連接至功率MOSFET 28之汲極端子以形成一切換節點30。功率MOSFET 28之源極端子經耦合用於接收一運作電位VSS源。運作電位VSS可為例如接地電位。上供電端子22C如下文進一步所述連接至自舉電路20且下供電端子22D連接至切換節點30。驅動裝置26之上供電端子26C經耦合用於接收運作電位VCC源且下供電端子26D經耦合用於接收運作電位VSS。
自舉電路20由耦合至一電荷調整區段34之一電壓產生區段32組成。舉例而言，電壓產生區段32係由一自舉電容器36及一自舉二極體38組成。自舉電容器36可稱作能量儲存元件且具有連接至切換節點30之一端子及連接至驅動裝置22之上供電端子22C及自舉二極體38之陰極及電荷調整區段34以形成一供電節點40之一端子，該供電節點40可充當輸出端子20B。自舉二極體38之陽極經耦合用於接收一運作電位VCC源。根據一實施例，電荷調整區段34由連接至一比較器44之一放大器42組成，其中放大器42具有連接至切換節點30之一反相輸入端子、連接至供電節點40之一非反相輸入端子及一輸出端子。比較器44具有經耦合用於接收參考電壓VREF之一非反相輸入端子、連接至放大器42之輸出端子之一反相輸入端子及一輸出端子。此外電荷調整 區段34可包含一邏輯閘諸如(例如)雙輸入及閘46，該雙輸入及閘46具有連接至比較器44之輸出端子之一輸入端子、及經耦合用於經由輸入端子20A接收脈寬調變信號VPWM之一輸入端子。及閘46之輸出端子透過一脈衝產生器及一邏輯閘50耦合至雙輸入及閘52。應注意放大器42、比較器44、及閘46及脈衝產生器協作以形成一感測電路45。舉例而言，該產生器為一單穩態觸發器48且邏輯閘50為一反相器。更特定言之，單穩態觸發器48之一輸入端子連接至及閘46之輸出端子，單穩態觸發器48之一輸出端子連接至反相器50之一輸入端子且反相器50之一輸出端子連接至及閘52之一輸入端子。及閘52之另一輸入端子經連接用於經由自舉電路20之輸入端子20A及控制模組12之輸出端子12C接收脈寬調變信號VPWM。單穩態觸發器48之輸出端子可充當自舉電路12之輸出端子20D且透過OR閘25耦合至驅動裝置26之輸入端子26A。及閘52之輸出端子可充當自舉電路20之輸出端子20C。
舉例而言，輸出級16係由一電感器60組成，該電感器60具有連接至切換節點30之一端子及連接至一輸出電容器62之端子及輸出電阻器64之一端子之一端子。輸出電容器62之另一端子經耦合用於接收一運作電壓VSS源。輸出電阻器64之另一端子連接至另一輸出電阻器66，其中輸出電阻器66具有連接至輸出電阻器64以形成一反饋節點68之一端子及經耦合用於接收運作電位VSS源之一端子。反饋節點68連接至控制模組12之輸入端子12A。
回應於輕負載或切換功率MOSFET 24及28關閉，寄生洩漏電流可使自舉電容器36放電。自舉電路20感測跨自舉電容器36之電壓。更特定言之，感測放大器42監控跨自舉電容器36之電壓且回應於放大器42之輸出端子上之電壓低於參考電壓VREF之位準，比較器44在其輸出端上產生邏輯高電壓，該邏輯高電壓導致及閘46在其輸出端子上產生脈寬經調變之信號。應注意當放大器42之輸出端子上之電壓低於參考電壓VREF時，跨自舉電容器36之電壓過低而無法開啟切換功率MOSFET 24。感測放大器42之輸出端子上之電壓可稱作感測信號或感測電壓。回應於及閘46之輸入端子之一者上之脈寬調變信號VPWM及其輸入端子之另一者上之邏輯高電壓位準，及閘46導致單穩態觸發器48產生輸出脈衝，該輸出脈衝開啟切換功率MOSFET 28達一預定時間量並維持切換功率MOSFET 24為關閉狀態。回應於開啟，汲極至源極電流流動穿過切換功率MOSFET 28並給自舉電容器36充電。
感測放大器42繼續監控跨自舉電容器36之電壓且若放大器42之輸出端子上之電壓仍低於參考電壓VREF，即跨自舉電容器36之電壓仍過低而無法開啟切換功率MOSFET 24，則比較器44在其輸出端上產生邏輯高電壓，該邏輯高電壓導致及閘46在其輸出端子上產生脈寬經調變之信號。回應於及閘46之輸入端子之一者上之脈寬調變信號VPWM及其輸入端子之另一者上之邏輯高電壓位準，及閘46導致單穩態觸發器48產生另一輸出脈衝，該另一輸出脈衝開啟切換功 率MOSFET 28達一預定時間量並維持切換功率MOSFET 24為關閉狀態。回應於開啟，汲極至源極電流流動穿過切換功率MOSFET 28並進一步給自舉電容器36充電。回應於跨自舉電容器36之電壓過低而無法開啟切換功率MOSFET 24，此過程繼續。因此，回應於跨自舉電容器36之電壓過低而無法開啟切換功率MOSFET 24，自舉電路20產生由控制模組12用於開啟切換功率MOSFET 28及維持切換功率MOSFET 24為關閉狀態之信號。開啟切換功率MOSFET 28提供用於給自舉電容器36充電之一電流路徑。
回應於放大器42之輸出端子上之電壓高於參考電壓VREF，比較器44在其輸出端子上產生邏輯低電壓，該邏輯低電壓導致及閘46在其輸出端子上產生邏輯低電壓。此係因跨自舉電容器36之電壓足以開啟切換功率MOSFET 24而發生。回應於及閘46之輸出端子上之邏輯低電壓位準，控制模組12產生關閉切換功率MOSFET 28之一控制信號。此外，及閘46之輸出端子上之邏輯低電壓位準導致及閘52之輸入端子之一者上之輸入信號處於邏輯高電壓位準。回應於及閘52之輸入端子之一者上之邏輯高電壓位準及及閘52之另一輸入端子上之脈寬調變信號VPWM，及閘52產生開啟及關閉切換功率MOSFET 24之一控制信號。因此，回應於自舉電容器36具有足以開啟切換功率MOSFET 24之電荷，轉換器10進入主動運作模式，其中藉由控制模組12控制切換功率MOSFET 24及28且自舉電路20進入靜態，其中自舉電路20將切換功率MOSFET 24及28之控制轉移給控制模組 12及輸出級16。
圖2係根據本發明之另一實施例之DC-DC轉換器100之一電路示意圖。DC-DC轉換器100類似於DC-DC轉換器10，除由帶磁滯之一比較器106取代比較器44且無單穩態觸發器48外。帶磁滯之比較器106稱作磁滯比較器。因此，DC-DC轉換器100包含透過驅動電路14耦合至輸出級16之控制模組12。已參考圖1描述控制模組12、驅動級14及輸出級16。一自舉電路102連接至控制模組12及驅動電路14。應注意DC-DC轉換器100之控制模組12之輸出端子12C連接至自舉電路102之一輸入端子102A。自舉電路102由耦合至一電荷調整區段104之電壓產生區段32組成。舉例而言，電壓產生區段32由一自舉電容器36及一自舉二極體38組成。自舉電容器36具有連接至切換節點30之一端子及連接至驅動裝置22之上供電端子22C及自舉二極體38之陰極及電荷調整區段34以形成一供電節點40之一端子，該供電節點40可充當自舉電路102之輸出端子102B。自舉二極體38之陽極經耦合用於接收一運作電位VCC源。根據一實施例，電荷調整區段104由連接至一磁滯比較器106之一放大器42組成，其中放大器42具有連接至切換節點30之一反相輸入端子、連接至供電節點40之一非反相輸入端子及一輸出端子。磁滯比較器106具有經耦合用於接收參考電壓VREF之一非反相輸入端子、連接至放大器42之輸出端子之一反相輸入端子及一輸出端子。此外，電荷調整區段104可包含及閘46，該及閘46具有連接至磁滯比較器106之輸 出端子之一輸入端子及經耦合用於經由控制模組12之輸出端子12C接收脈寬調變信號VPWM之一輸入端子。應注意放大器42、磁滯比較器106及及閘46協作以形成一感測電路108。及閘46之輸出端子透過反相器50連接至一及閘52。更特定言之，及閘46之輸出端子連接至反相器50之輸入端子且反相器50之輸出端子連接至及閘52之一輸入端子。及閘52之另一輸入端子充當自舉電路102之輸入端子102A且連接至控制模組12之輸出端子12C用於接收脈寬調變信號VPWM。及閘46之輸出端子透過舉例而言OR閘25耦合至驅動裝置26之輸入端子26A且及閘52之輸出端子連接至驅動裝置22之輸入端子22A。及閘46及52之輸出端子可分別充當自舉電路102之輸出端子102D及102C。
回應於輕負載或切換功率MOSFET 24及28關閉，寄生洩漏電流可使自舉電容器36放電。自舉電路20感測跨自舉電容器36之電壓。更特定言之，感測放大器42監控跨自舉電容器36之電壓且回應於放大器42之輸出端子上之電壓低於參考電壓VREF，磁滯比較器106在其輸出端上產生邏輯高電壓，該邏輯高電壓導致及閘46在其輸出端子上產生脈寬經調變之信號。應注意回應於放大器42之輸出端子上之電壓低於參考電壓VREF，跨自舉電容器36之電壓過低而無法開啟切換功率MOSFET 24。感測放大器42之輸出端子上之電壓可稱作感測信號或感測電壓。回應於感測信號及參考電壓VREF，磁滯比較器106產生輸出脈衝，該輸出脈衝與脈寬調變信號VPWM協作開啟切換功率MOSFET 28達一預 定時間量並維持切換功率MOSFET 24為關閉狀態。回應於開啟，汲極至源極電流流動穿過切換功率MOSFET 28並給自舉電容器36充電。
感測放大器42繼續監控跨自舉電容器36之電壓且若放大器42之輸出端子上之電壓仍低於參考電壓VREF，即跨自舉電容器36之電壓仍過低而無法開啟切換功率MOSFET 24，則磁滯比較器106產生輸出脈衝，該輸出脈衝與脈寬調變信號VPWM協作開啟切換功率MOSFET 28達一預定時間量並維持切換功率MOSFET 24為關閉狀態。回應於開啟，汲極至源極電流流動穿過切換功率MOSFET 28並進一步給自舉電容器36充電。此過程回應於跨自舉電容器36之電壓過低無法開啟切換功率MOSFET 24而繼續。因此，回應於跨自舉電容器36之電壓過低而無法開啟切換功率MOSFET 24，自舉電路20產生由控制模組12用於開啟切換功率MOSFET 28並維持切換功率MOSFET 24為關閉狀態之信號。開啟切換功率MOSFET 28提供用於給自舉電容器36充電之一電流路徑。
回應於放大器42之輸出端子上之電壓高於參考電壓VREF，磁滯比較器106在其輸出端子上產生邏輯低電壓，該邏輯低電壓導致及閘46在其輸出端子上產生邏輯低電壓位準。此係因跨自舉電容器36之電壓足以開啟切換功率MOSFET 24而發生。回應於及閘46之輸出端子上之邏輯低電壓位準，控制模組12產生關閉切換功率MOSFET 28之一控制信號。此外，及閘46之輸出端子上之邏輯低電壓位準 導致及閘52之輸入端子之一者上之輸入信號處於邏輯高電壓位準。回應於及閘52之輸入端子之一者上之邏輯高電壓位準及及閘52之另一輸入端子上之脈寬調變信號VPWM，及閘52產生開啟及關閉切換功率MOSFET 24之一控制信號。因此，回應於自舉電容器36具有足以開啟切換功率MOSFET 24之電荷，轉換器10進入主動運作模式，其中藉由控制模組12控制切換功率MOSFET 24及28且自舉電路20進入靜態，其中自舉電路20將切換功率MOSFET 24及28之控制轉移給控制模組12及輸出級16。
至此，應瞭解已提供一種用於啟動一轉換器之自舉電路及方法。根據本發明之實施例，自舉電路開啟低側MOSFET 28並維持高側MOSFET 24為關閉狀態，使自舉電容器36可充分充電以開啟高側MOSFET 24。自舉電路諸如(例如)電路20及102在具有輕負載之應用，諸如攜帶式應用、筆記型電腦、行動裝置或類似應用中，以及在切換頻率可低至數赫茲之應用中維持高效率。此外，自舉電路20及102可用於高輸出電壓應用，其中並無針對一自舉電容器之低阻抗充電路徑。
雖然本文已揭示特定實施例，但是本發明並不希望受限於所揭示之實施例。熟習此項技術者應瞭解可在不脫離本發明之範圍下作出修改及變更。本發明希望涵蓋處於隨附申請專利範圍之範圍內之所有此等修改及變更。
10‧‧‧DC-DC轉換器
12‧‧‧控制模組
12A‧‧‧輸入端子
12B‧‧‧輸出端子
12C‧‧‧輸出端子
14‧‧‧驅動電路
16‧‧‧輸出級
20‧‧‧自舉電路
20A‧‧‧輸入端子
20B‧‧‧輸出端子
20C‧‧‧輸出端子
20D‧‧‧輸出端子
22‧‧‧驅動裝置
22A‧‧‧輸入端子
22B‧‧‧輸出端子
22C‧‧‧上供電端子
22D‧‧‧下供電端子
24‧‧‧切換裝置
25‧‧‧雙輸入OR閘
26‧‧‧驅動裝置
26A‧‧‧輸入端子
26B‧‧‧輸出端子
26C‧‧‧上供電端子
26D‧‧‧下供電端子
28‧‧‧切換裝置
30‧‧‧切換節點
32‧‧‧電壓產生區段
34‧‧‧電荷調整區段
36‧‧‧自舉電容器
38‧‧‧自舉二極體
40‧‧‧供電節點
42‧‧‧放大器
44‧‧‧比較器
45‧‧‧感測電路
46‧‧‧雙輸入及閘
48‧‧‧單穩態觸發器
50‧‧‧邏輯閘/反相器
52‧‧‧及閘
60‧‧‧電感器
62‧‧‧輸出電容器
64‧‧‧輸出電阻器
66‧‧‧輸出電阻器
68‧‧‧反饋節點
100‧‧‧DC-DC轉換器
102‧‧‧自舉電路
102A‧‧‧輸入端子
102B‧‧‧輸出端子
102C‧‧‧輸出端子
102D‧‧‧輸出端子
104‧‧‧電荷調整區段
106‧‧‧磁滯比較器
108‧‧‧感測電路
圖1係根據本發明之一實施例之一轉換器之一電路示意 圖；及圖2係根據本發明之另一實施例之一轉換器之電路示意圖。
10‧‧‧DC-DC轉換器
12‧‧‧控制模組
12A‧‧‧輸入端子
12B‧‧‧輸出端子
12C‧‧‧輸出端子
14‧‧‧驅動電路
16‧‧‧輸出級
20‧‧‧自舉電路
20A‧‧‧輸入端子
20B‧‧‧輸出端子
20C‧‧‧輸出端子
20D‧‧‧輸出端子
22‧‧‧驅動裝置
22A‧‧‧輸入端子
22B‧‧‧輸出端子
22C‧‧‧上供電端子
22D‧‧‧下供電端子
24‧‧‧切換裝置
25‧‧‧雙輸入OR閘
26‧‧‧驅動裝置
26A‧‧‧輸入端子
26B‧‧‧輸出端子
26C‧‧‧上供電端子
26D‧‧‧下供電端子
28‧‧‧切換裝置
30‧‧‧切換節點
32‧‧‧電壓產生區段
34‧‧‧電荷調整區段
36‧‧‧自舉電容器
38‧‧‧自舉二極體
40‧‧‧供電節點
42‧‧‧放大器
44‧‧‧比較器
45‧‧‧感測電路
46‧‧‧雙輸入及閘
48‧‧‧單穩態觸發器
50‧‧‧邏輯閘
52‧‧‧雙輸入及閘
60‧‧‧電感器
62‧‧‧輸出電容器
64‧‧‧輸出電阻器
66‧‧‧輸出電阻器
68‧‧‧反饋節點

Claims (20)

  1. 一種適合於一轉換器中使用之自舉電路，該自舉電路包括：一低側電晶體，其具有一控制端子及第一及第二載流端子；一高側電晶體，其具有一控制端子及第一及第二載流端子，該高側電晶體之該第一載流端子耦合至該低側電晶體之該第二載流端子以形成一節點；一感測電路，其具有第一輸入端子、第二輸入端子、第三輸入端子及第四輸入端子以及一輸出端子，該感測電路之該第一輸入端子耦合至該節點且該感測電路之該輸出端子經組態以驅動該低側電晶體之該控制端子；一能量儲存元件，其具有一第一端子及第二端子，該能量儲存元件之該第一端子直接連接至該感測電路之該第一輸入端子且該能量儲存元件之該第二端子直接連接至該感測電路之該第二輸入端子；及一第一邏輯閘，其具有第一輸入端子及第二輸入端子以及一輸出端子，該第一邏輯閘之該第一輸入端子耦合至該感測電路之該輸出端子，該第一邏輯閘之該第二輸入端子耦合至該感測電路之該第四輸入端子，且該第一邏輯閘之該輸出端子耦合至該高側電晶體之該控制端子。
  2. 如請求項1之自舉電路，其中該感測電路包括：一放大器，其具有第一輸入端子及第二輸入端子以及 一輸出端子，其中該放大器之該第一輸入端子及該第二輸入端子充當該感測電路之該第一輸入端子及該第二輸入端子；一比較器，其具有第一輸入端子及第二輸入端子以及一輸出端子，該比較器之該第一輸入端子耦合至該放大器之該輸出端子，且該比較器之該第二輸入端子充當該感測電路之該第三輸入端子；一第二邏輯閘，其具有第一輸入端子及第二輸入端子以及一輸出端子，該第二邏輯閘之該第一輸入端子耦合至該比較器之該輸出端子；及一脈衝產生器，其具有一輸入端子及一輸出端子，該脈衝產生器之該輸入端子耦合至該第二邏輯閘之該輸出端子。
  3. 如請求項2之自舉電路，其中該比較器之該第二輸出端子係經耦合用於接收一參考電壓。
  4. 如請求項3之自舉電路，其進一步包含一第三邏輯閘，該第三邏輯閘具有一輸入端子及一輸出端子，該第三邏輯閘之該輸入端子耦合至該脈衝產生器之該輸出端子且該第三邏輯閘之該輸出端子耦合至該第一邏輯閘之該第一輸入端子。
  5. 如請求項2之自舉電路，其中該脈衝產生器包含一單穩態觸發器。
  6. 如請求項1之自舉電路，其進一步包含一第二邏輯閘，該第二邏輯閘具有一輸入端子及一輸出端子，該第二邏 輯閘之該輸入端子耦合至該感測電路之該輸出端子且該第二邏輯閘之該輸出端子耦合至該第一邏輯閘之該第一輸入端子。
  7. 一種轉換器，其包括：第一電晶體及第二電晶體，該第一電晶體及該第二電晶體之各電晶體具有一控制電極及第一載流電極以及第二載流電極，其中該第一電晶體之該第二載流電極直接耦合至該第二電晶體之該第一載流電極以形成一節點；及一自舉電路，其包括：一感測電路，其具有第一輸入端子、第二輸入端子、第三輸入端子及第四輸入端子以及一輸出端子，該第一輸入端子耦合至該節點，且該感測電路之該輸出端子耦合至該第一電晶體之該控制電極；一第一邏輯閘，其具有第一輸入端子及第二輸入端子以及一輸出端子，該第一邏輯閘之該第一輸入端子耦合至該感測電路之該輸出端子，該第一邏輯閘之該輸出端子耦合至該第二電晶體之該控制電極；及一能量儲存元件，其具有一第一端子及第二端子，該能量儲存元件之該第一端子直接連接至該感測電路之該第一輸入端子且該能量儲存元件之該第二端子直接連接至該感測電路之該第二輸入端子。
  8. 如請求項7之轉換器，其中該感測電路包括：一感測放大器，其具有第一輸入端子及第二輸入端子以及一輸出端子； 一比較器，其具有第一輸入端子及第二輸入端子以及一輸出端子，該比較器之該第一輸入端子耦合至該感測放大器之該輸出端子；一第二邏輯閘，其具有第一輸入端子及第二輸入端子以及一輸出端子，該第二邏輯電路之該第一輸入端子耦合至該比較器之該輸出端子；及一單穩態觸發器，其具有一輸入端子及一輸出端子，該輸入端子耦合至該第二邏輯閘之該輸出端子，且該單穩態觸發器之該輸出端子充當該感測電路之該輸出端子。
  9. 一種轉換器，其包括：第一電晶體及第二電晶體，該第一電晶體及該第二電晶體之各電晶體具有一控制電極及第一載流電極以及第二載流電極，其中該第一電晶體之該第二載流電極耦合至該第二電晶體之該第一載流電極以形成一第一節點；及一自舉電路，其包括：一感測電路，其具有第一輸入端子、第二輸入端子、第三輸入端子及第四輸入端子以及一輸出端子，該第一輸入端子耦合至該第一節點，其中該感測電路包含：一感測放大器，其具有第一輸入端子及第二輸入端子以及一輸出端子；一比較器，其具有第一輸入端子及第二輸入端子以及一輸出端子，該比較器之該第一輸入端子耦合至該感測放大器之該輸出端子； 一第二邏輯閘，其具有第一輸入端子及第二輸入端子以及一輸出端子，該第二邏輯電路之該第一輸入端子耦合至該比較器之該輸出端子；及一單穩態觸發器，其具有一輸入端子及一輸出端子，該輸入端子耦合至該第二邏輯閘之該輸出端子，且該單穩態觸發器之該輸出端子充當該感測電路之該輸出端子；及一第一邏輯閘，其具有第一輸入端子及第二輸入端子以及一輸出端子，該第一邏輯閘之該第一輸入端子耦合至該感測電路之該輸出端子；及一反相器，其耦合在該感測電路之該輸出端子與該第一邏輯閘之該第一輸入端子之間。
  10. 如請求項9之轉換器，其中該第一邏輯閘及該第二邏輯閘係及閘(AND gates)。
  11. 如請求項9之轉換器，其中該感測電路之該輸出端子係耦合至該第二電晶體之該控制電極。
  12. 如請求項11之轉換器，其進一步包含：一第三邏輯閘，該第三邏輯閘具有一第一輸入及一第二輸入，該第三邏輯閘之該第一輸入耦合至該感測電路之該輸出；及一反相器，其具有一輸入及一輸出，該反相器之該輸入耦合至該第三邏輯閘之輸出且該反相器之該輸出耦合至該第三邏輯閘之控制電極。
  13. 如請求項12之轉換器，其中該第三邏輯閘係一OR閘(OR gate)。
  14. 如請求項9之轉換器，其進一步包含一電容器，該電容器具有第一及第二端子，其中該電容器之該第一端子係耦合至該感測電路之該第一輸入端子且該電容器之該第二端子係耦合至該感測電路之該第二輸入端子。
  15. 如請求項14之轉換器，其中該第一邏輯閘之該輸出端子係耦合至該第一電晶體之該控制電極。
  16. 一種用於操作一轉換器之方法，其包括：提供第一電晶體及第二電晶體及一能量儲存元件，該第一電晶體具有一控制電極及第一載流電極及第二載流電極，且該第二電晶體具有一控制電極及第一載流電極及第二載流電極，其中該第一電晶體之該第二載流電極在一切換節點處直接耦合至該第二電晶體之該第一載流電極，該能量儲存元件具有一第一端子及一第二端子，該能量儲存元件之該第一端子直接連接至該切換節點；提供一自舉電路，其包含：一感測電路及一第一邏輯閘，該感測電路具有第一輸入端子、第二輸入端子、第三輸入端子及第四輸入端子以及一輸出端子，該感測電路之該第一輸入端子直接耦合至該切換節點及至該能量儲存元件之該第一端子，該感測電路之該第二端子連接至該能量儲存元件之該第二端子，且該感測電路之該輸出端子耦合至該第一電晶體之該控制電極，該第一邏輯閘具有第一及第二輸入端子及一輸出端子，該第一邏輯閘之該第一輸入端子耦合至該感測電路之該輸出端子且該第一邏輯閘之該輸出端子耦合至該第二電晶體之該控 制電極；橫跨該能量儲存元件感測一信號以產生一感測信號，該信號在該感測電路之該第一輸入端子及該第二輸入端子處橫跨該能量儲存元件；及回應於該感測信號低於一參考位準，開啟該第二電晶體並將該第一電晶體保持為一關閉狀態，其中流動穿過該第二電晶體之一電流給該能量儲存元件充電。
  17. 如請求項16之方法，其中橫跨該能量儲存元件感測該信號包含橫跨一電容器感測一電壓。
  18. 如請求項16之方法，其中開啟該第二電晶體包含開啟該第二電晶體達一預定時間量。
  19. 如請求項16之方法，其中開啟該第二電晶體包含回應於一脈衝寬度調變信號以開啟該第二電晶體。
  20. 如請求項16之方法，其進一步包含回應於該感測信號高於該參考位準而開啟該第一電晶體。
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