TWI722898B - 同步整流裝置的驅動電路 - Google Patents

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Abstract

本發明的實施例揭露了一種同步整流裝置的驅動電路。該驅動電路包括可控鉗位電路，該可控鉗位電路的第一端耦接至同步整流裝置的第一端，其第二端耦接至同步整流裝置的第二端，其第三端耦接至同步整流裝置的控制端，其控制端用於接收該驅動電路的供電端的電位指示信號。該可控鉗位電路在所述電位指示信號指示該驅動電路的供電端的電位未建立起來時，基於該可控鉗位電路的第一端的電位將該可控鉗位電路的第三端與該可控鉗位電路的第二端接通，從而保持該同步整流裝置關斷，避免雜訊信號被耦合至該同步整流裝置的控制端而導致誤導通。

Description

同步整流裝置的驅動電路
本發明的實施例係有關一種電子電路，尤其有關一種用於同步整流裝置的驅動電路。
同步整流裝置可以用於多種應用場合，例如用於諧振變換器、反激式變換器等隔離變換器的副側開關裝置。在隔離變換器剛啟動/剛開始操作時，當主側開關裝置導通，使主側形成電流通路，則在副側會因互感而使同步整流裝置的兩端電壓增大(比如，同步整流裝置為MOSFET時，其汲極源極兩端電壓增大)。這時，由於控制該同步整流裝置的驅動電路還未能建立起所需的驅動位準，因而該同步整流裝置的控制端的下拉阻抗(比如，同步整流裝置為MOSFET時，其閘極的下拉阻抗)非常大(例如，可以達到兆歐姆級別)，因而雜訊信號很容易被耦合至該同步整流裝置的控制端而引起該同步整流裝置導通。這種情況一旦發生，由於主側開關裝置和同步整流裝置同時導通，不僅會導致隔離變換器啟動失敗，甚至會引起電路元裝置損毀等不期望發生的後果。
本發明的實施例提供一種同步整流裝置的驅動電路。該同步整流裝置的驅動電路可以包括可控鉗位電路，其具有第一端、第二端、第三端和控制端，其第一端耦接至同步整流裝置的第一端，其第二端耦接至同步整流裝置的第二端，其第三端耦接至同步整流裝置的控制端，其控制端用於接收該驅動電路的供電端的電位指示信號。該可控鉗位電路在所述電位指示信號指示該驅動電路的供電端的電位未建立起來時，基於該可控鉗位電路的第一端的電位將該可控鉗位電路的第三端與該可控鉗位電路的第二端接通。 該可控鉗位電路在所述電位指示信號指示該驅動電路的供電端的電位已建立起來時，將該可控鉗位電路的第三端與該可控鉗位電路的第二端斷開。 該可控鉗位電路可以包括：可控電壓調節單元，用於將該可控鉗位電路的第一端的電位轉換為穩定的電壓，該可控電壓調節單元的控制端用於接收所述電位指示信號，當該電位指示信號指示該供電端的電位未建立起來時，該可控電壓調節單元在其輸出端提供該穩定的電壓，當該電位指示信號指示該供電端的電位已建立起來時，該可控電壓調節單元停止提供該穩定的電壓至其輸出端；和第一可控開關，其第一端耦接所述可控鉗位電路的第二端，其第二端耦接所述可控鉗位電路的第三端，其控制端耦接所述可控電壓調節單元的輸出端，其中，所述穩定的電壓大於該第一可控開關的導通閾值。 根據本發明的一個實施例，該可控電壓調節單元可以包括可控線性電壓調節器。該可控線性電壓調節器，其輸入端耦接至所述可控鉗位電路的第一端，其輸出端耦接至所述第一可控開關的控制端，其控制端用於接收所述電位指示信號；該可控線性電壓調節器用於將該可控鉗位電路的第一端的電位轉換為所述穩定的電壓，並且當該電位指示信號指示該供電端的電位未建立起來時，該可控線性電壓調節器在其輸出端提供該穩定的電壓，當該電位指示信號指示該供電端的電位已建立起來時，該可控線性電壓調節器停止提供該穩定的電壓至其輸出端。 根據本發明的一個實施例，該可控電壓調節單元包括：可控電流源結構，其電源端耦接至所述可控鉗位電路的第一端，其控制端用於接收所述電位指示信號，該可控電流源結構用於在其輸出端的電位低於所述穩定的電壓並且所述電位指示信號指示該供電端的電位未建立起來時提供電流，並用於在其輸出端的電位達到所述穩定的電壓或者所述電位指示信號指示該供電端的電位已建立起來時停止提供電流；和可控儲能結構，其第一端耦接至該可控電流源結構的輸出端，其第二端耦接至所述可控鉗位電路的第二端，其控制端用於接收所述電位指示信號，該可控儲能結構用於在所述電位指示信號指示該供電端的電位未建立起來時，接收由可控電流源結構的輸出端提供的電流並存儲能量以在其第一端產生所述穩定的電壓，還用於在所述電位指示信號指示該供電端的電位已建立起來時釋放能量。 根據本發明的一個實施例，該同步整流裝置的驅動電路可以進一步包括：耐壓單元，耦接於所述同步整流裝置的第一端與所述可控鉗位電路的第一端之間，該耐壓單元的擊穿電壓高於所述同步整流裝置的第一端的電位所能達到的最大值，該耐壓單元用於將其輸出端的電位鉗位在設定的安全電位。所述設定的安全電位低於所述可控鉗位電路的擊穿電壓。 根據本發明的一個實施例，該同步整流裝置的驅動電路可以進一步包括：電壓調整電路，耦接至所述供電端以將該供電端的電位調整為期望的供電電位。 根據本發明的一個實施例，該同步整流裝置的驅動電路可以進一步包括：邏輯控制電路，由該電壓調整電路供電，用於提供控制信號，以控制所述同步整流裝置的導通和關斷切換。 根據本發明的一個實施例，該同步整流裝置的驅動電路可以進一步包括：驅動器，由該電壓調整電路供電，用於對該控制信號進行處理以增強該控制信號的驅動能力從而提供驅動信號至所述同步整流裝置的控制端。 根據本發明的一個實施例，其中，該驅動電路的供電端的電位需要一個啟動過程才能建立起來。經過該啟動過程後，所述電位指示信號指示該供電端的電位已建立起來。 根據本發明各實施例的同步整流裝置的驅動電路可以在所述電位指示信號指示該驅動電路的供電端的電位未建立起來時，基於該可控鉗位電路的第一端的電位將該可控鉗位電路的第三端與該可控鉗位電路的第二端接通，從而保持該同步整流裝置關斷，避免雜訊信號被耦合至該同步整流裝置的控制端而導致誤導通。
下面將詳細描述本發明的具體實施例，應當注意，這裡描述的實施例只用來舉例說明，並不用來限制本發明。相反地，本發明意在涵蓋由所附申請專利範圍所界定的本發明精神和範圍內所定義的各種備選方案、修改方案和等同方案。在以下描述中，為了提供對本發明的透徹理解，闡述了大量特定細節。然而，對於本發明所屬技術領域具有通常知識者應當理解，沒有這些具體細節，本發明同樣可以實施。在其他一些實施例中，為了便於凸顯本發明的主旨，對於眾所周知的方案、流程、組件以及電路或方法未作詳細的描述。 圖1示出了根據本發明一實施例的同步整流電路100的電路架構示意圖。同步整流電路100可以包括同步整流裝置101和驅動電路102。該同步整流裝置101可以用作隔離變換器的副側開關裝置，其第一端D耦接至隔離變換器的輸出端OUT，其第二端S耦接於隔離變換器的變壓器T的副側繞組T2，其控制端G耦接至驅動電路102的驅動端VG。在實際應用中，驅動電路102的供電端VDD可以透過電容性裝置103耦接至同步整流裝置101的第二端S，該供電端VDD的電位(也用VDD表示)可以以同步整流裝置101的第二端S的電位VSS為參考電位。該供電端VDD可以透過取電電路(例如，通常可以透過與變壓器T的主側繞組T1同名的繞組耦合)獲得供電輸入。 圖2示出了根據本發明一個實施例的驅動電路102的電路架構示意圖。驅動電路102可以包括電壓調整電路1021、邏輯控制電路1022和驅動器1023。電壓調整電路1021耦接至供電端VDD以將供電端VDD的電位VDD調整為期望的供電電位VCC，從而為邏輯控制電路1022和驅動器1023供電。該期望的供電電位VCC能夠達到為邏輯控制電路1022和驅動器1023供電使之正常操作即可。邏輯控制電路1022用於提供控制信號CTL，以控制同步整流裝置101的導通和關斷切換。該同步整流裝置101導通時，在其第一端D和其第二端S之間提供電流通路，該同步整流裝置101關斷時，其第一端D至其第二端S之間的該電流通路切斷。驅動器1023用於對該控制信號CTL進行處理以增強該控制信號CTL的驅動能力從而提供驅動信號VG至所述驅動端VG(即至同步整流裝置101的控制端G)。然而在同步整流電路100剛啟動時，通常供電端VDD的電位VDD需要一個啟動過程(啟動時間)才能建立起來，那麼在啟動過程中將無法為邏輯控制電路1022和驅動器1023提供所期望的供電電位VCC，導致邏輯控制電路1022和驅動器1023暫時不能提供驅動能力足夠的所述驅動信號VG來驅動該同步整流裝置101進行正確的導通和關斷切換，很可能會出現如背景技術部分所述的因雜訊信號引發該同步整流裝置101誤導通的不良後果。 因而根據本發明的實施例，驅動電路102還包括可控鉗位電路1024。該可控鉗位電路1024的第一端VD耦接至同步整流裝置101的第一端D，其第二端(也標記為VSS)耦接至同步整流裝置的第二端S，其第三端(也標記為VG)耦接至同步整流裝置101的控制端G，其控制端用於接收供電端VDD的電位指示信號VDD_ready。該電位指示信號VDD_ready用於指示所述供電端VDD的電位VDD是否已經建立起來(例如，是否已經達到設定的電位)。該可控鉗位電路1024在所述電位指示信號VDD_ready指示該供電端VDD的電位VDD未建立起來時，基於其第一端VD的電位(也標記為VD)將其第三端VG與其第二端VSS接通，從而將其第三端VG的電位(也標記為VG)鉗位在其第二端VSS(亦即，同步整流裝置的第二端S)的電位VSS。也就是說，該可控鉗位電路1024可以在所述電位指示信號VDD_ready指示該供電端VDD的電位VDD未建立起來時，將同步整流裝置101的控制端G的電位VG鉗位在同步整流裝置101的第二端S的電位VSS，從而保持該同步整流裝置101關斷，避免雜訊信號被耦合至該同步整流裝置101的控制端G而導致誤導通。該可控鉗位電路1024在所述電位指示信號VDD_ready指示該供電端VDD的電位VDD已經建立起來時，將其第三端VG與其第二端VSS斷開。本領域的技術人員應該理解，根據本發明各實施例的驅動電路102及其子電路/單元以所述同步整流裝置101的第二端S的電位VSS為參考地電位。 圖3示出了根據本發明一個實施例的可控鉗位電路1024，可以包括可控電壓調節單元301和第一可控開關302。該可控電壓調節單元301用於將可控鉗位電路1024的第一端VD的電位VD轉換為穩定的電壓Vst，該可控電壓調節單元301的控制端301E用於接收所述電位指示信號VDD_ready，當該電位指示信號VDD_ready指示該供電端VDD的電位VDD未建立起來時，將該可控電壓調節單元301在其輸出端301O提供該穩定的電壓Vst，當該電位指示信號VDD_ready指示該供電端VDD的電位VDD已建立起來時，該可控電壓調節單元301停止提供該穩定的電壓Vst至其輸出端301O。該第一可控開關302的第一端302S耦接所述可控鉗位電路1024的第二端VSS，其第二端302D耦接所述可控鉗位電路1024的第三端VG，其控制端302G耦接所述可控電壓調節單元301的輸出端301O。當所述電位指示信號VDD_ready指示該供電端VDD的電位VDD未建立起來時，該第一可控開關302的控制端302G接收所述穩定的電壓Vst，該穩定的電壓Vst大於該第一可控開關302的導通閾值Vth，從而將該第一可控開關302導通。此時，該導通的第一可控開關302將可控鉗位電路1024的第三端VG與可控鉗位電路1024的第二端VSS接通，亦即將所述同步整流裝置101的控制端G與該同步整流裝置101的第二端VSS接通了，因而該同步整流裝置101的控制端G的電位VG拉低至同步整流裝置101的第二端S的電位VSS(即參考地電位)。當所述電位指示信號VDD_ready指示該供電端VDD的電位VDD已建立起來時，該第一可控開關302的控制端302G停止接收所述穩定的電壓Vst，從而將該第一可控開關302關斷，那麼該關斷的第一可控開關302將可控鉗位電路1024的第三端VG與可控鉗位電路1024的第二端VSS斷開，亦即將該同步整流裝置101的控制端G與該同步整流裝置101的第二端VSS斷開，使該同步整流裝置101可以根據邏輯控制電路1022和驅動器1023的控制進行正常的導通和關斷切換。所述第一可控開關302可以包括任何低壓開關裝置，例如耐壓不超過5V的邏輯開關裝置，其導通閾值低，開關速度極快。 根據本發明的一個實施例，如圖4示意，所述可控電壓調節單元301可以包括例如可控線性電壓調節器401。該可控線性電壓調節器401的輸入端401I耦接至可控鉗位電路1024的第一端VD用於檢測/接收可控鉗位電路1024的第一端VD的電位VD，該可控線性電壓調節器401用於將該可控鉗位電路1024的第一端VD的電位VD轉換為所述穩定的電壓Vst，其輸出端401O耦接至所述第一可控開關302的控制端302G，其控制端401E用於接收所述電位指示信號VDD_ready，當該電位指示信號VDD_ready指示該供電端VDD的電位VDD未建立起來時，該可控線性電壓調節器401在其輸出端401O提供該穩定的電壓Vst，當該電位指示信號VDD_ready指示該供電端VDD的電位VDD已建立起來時，該可控線性電壓調節器401停止提供該穩定的電壓Vst至其輸出端401O。 根據本發明的其它實施例，所述可控電壓調節單元301可以採用其它任何合適的電壓調節電路來實現。例如，參見圖5示意，可控電壓調節單元301可以包括可控電流源結構501和可控儲能結構502。該可控電流源結構501的電源端501D耦接至可控鉗位電路1024的第一端VD用於檢測/接收可控鉗位電路1024的第一端VD的電位VD，其控制端501G用於接收所述電位指示信號VDD_ready，其輸出端501O耦接至所述可控儲能結構502的第一端502A。該可控儲能結構502的第二端502B耦接至可控鉗位電路1024的第二端VSS，其控制端502C用於接收所述電位指示信號VDD_ready。所述可控電流源結構501用於在其輸出端501O的電位VCO低於所述穩定的電壓Vst並且所述電位指示信號VDD_ready指示該供電端VDD的電位VDD未建立起來時(例如，VDD_ready具有邏輯低位準時，即VDD_ready=“0”)提供電流Ich至所述可控儲能結構502(圖5中用“√”示意該通路)。所述可控電流源結構501還用於在其輸出端501O的電位VCO達到所述穩定的電壓Vst或者所述電位指示信號VDD_ready指示該供電端VDD的電位VDD已建立起來時(例如，VDD_ready具有邏輯高位準時，即VDD_ready=“1”)停止提供電流Ich至所述可控儲能結構502(圖5中用“×”示意該停止)。所述可控儲能結構502用於在所述電位指示信號VDD_ready指示該供電端VDD的電位VDD未建立起來時，接收由可控電流源結構501的輸出端501O提供的電流Ich並存儲能量以在其第一端502A產生所述穩定的電壓Vst。所述可控儲能結構502還用於在所述電位指示信號VDD_ready指示該供電端VDD的電位VDD已建立起來時釋放能量。 圖6示意出了根據本發明一個實施例的可控電壓調節單元301的又一實施方式。根據圖6示例，所述可控電流源結構501可以包括防逆流單向導通裝置(例如，圖6中示意為二極體)601、第二可控開關602、第三可控開關603、電阻性元件604和穩壓裝置605。該防逆流單向導通裝置601的第一端601A耦接可控電流源結構501的電源端501D(或者耦接至可控鉗位電路1024的第一端VD)，其第二端601B耦接該第二可控開關602的第一端602D，該防逆流單向導通裝置601的導通方向為從其第一端601A至其第二端601B，反之則截止(不導通)。該第二可控開關602的第二端602S耦接可控電流源結構501的輸出端501O(或者，所述可控儲能結構502的第一端502A)，其控制端602G耦接所述第三可控開關603的第一端603D。所述第三可控開關603的第二端603S耦接至可控鉗位電路1024的第二端VSS，其控制端603G接收所述電位指示信號VDD_ready。所述電阻性元件604的第一端604A耦接可控電流源結構501的電源端501D(或者耦接至可控鉗位電路1024的第一端VD)，其第二端604B耦接該第二可控開關602的控制端602G。所述穩壓裝置605耦接於所述第二可控開關602的控制端G和所述可控鉗位電路1024的第二端VSS之間，該穩壓裝置605用於將所述第二可控開關602的控制端602G的電壓鉗制在設定電壓值VSET(例如，該設定電壓值VSET的選取可以使該第二可控開關602在所述可控電流源結構501的輸出端501O的電位VCO達到所述穩定的電壓Vst時立即關斷)。圖6的示例中，該穩壓裝置605示意為包括穩壓二極體，然而本領域的技術人員應該理解，這僅僅用於幫助理解本發明的實施例，而不用於對本發明進行任何其它限定。所述可控儲能結構502可以包括電容性儲能裝置606和第四可控開關607。該電容性儲能裝置606的第一端606A耦接至所述可控電流結構501的輸出端501O，其第二端606B耦接至可控鉗位電路1024的第二端VSS。該第四可控開關607的第一端607D耦接至所述可控電流源結構501的輸出端501O，其第二端607S耦接至可控鉗位電路1024的第二端VSS，其控制端607G用於接收所述電位指示信號VDD_ready。 對於圖6示例的可控電壓調節單元301，若所述電位指示信號VDD_ready指示該供電端VDD的電位VDD未建立起來，則所述第三可控開關603和所述第四可控開關607處於關斷狀態，當所述可控鉗位電路1024的第一端VD的電位VD高於該可控鉗位電路1024的第二端VSS的電位VSS時，防逆流單向導通裝置601導通，所述第二可控開關602導通並提供所述電流Ich。與此同時，電容性儲能裝置606接收該電流Ich並存儲能量使所述可控電流源結構501的輸出端501O的電位VCO達到所述穩定的電壓Vst。這時由於所述穩壓裝置605的作用該第二可控開關602立即關斷，則所述可控電流源結構501的輸出端501O的電位VCO保持在所述穩定的電壓Vst。該穩定的電壓Vst作用於所述第一可控開關302的控制端G，將該第一可控開關302導通，因而將所述同步整流裝置101的控制端G的電位VG拉低至同步整流裝置101的第二端S的電位VSS(即參考地電位)，使該同步整流裝置101保持關斷，不會因雜訊而引發誤導通。當所述電位指示信號VDD_ready指示該供電端VDD的電位VDD已建立起來時，所述第三可控開關603導通，將所述第二可控開關602關斷從而停止提供所述電流Ich。與此同時，所述第四可控開關607導通，使所述電容性儲能元件606釋放能量，則所述可控電流源結構501的輸出端501O的電位VCO(即所述可控電壓調節單元301的輸出端301O的電位)將被拉低至所述可控鉗位電路1024的第二端VSS的電位VSS，那麼所述第一可控開關302關斷，因而將所述同步整流裝置101的控制端G與該同步整流裝置101的第二端VSS斷開，使該同步整流裝置101可以根據邏輯控制電路1022和驅動器1023的控制進行正常的導通和關斷切換。 可選地，如圖7示意，所述驅動電路102還可以進一步包括耐壓單元701。該耐壓單元701耦接於所述同步整流裝置101的第一端D與所述可控鉗位電路1024的第一端VD之間，具有良好的耐高壓能力(例如，該耐壓單元701的擊穿電壓V BV1高於所述同步整流裝置101的第一端D的電位VD所能達到的最大值VDmax)。該耐壓單元701用於接收所述同步整流裝置101的第一端D的電位VD，並將該耐壓單元701的輸出端701O(該輸出端701O耦接於所述可控鉗位電路1024的第一端VD)的電位鉗位在設定的安全電位Vsafe (例如該設定的安全電位Vsafe低於所述可控鉗位電路1024的擊穿電壓V BV2)，從而在某些高壓應用場合下(例如同步整流裝置101的第一端D的電位VD高於所述可控鉗位電路1024的擊穿電壓V BV2時)保護該可控鉗位電路1024免受損害。 在一個示例性的實施例中，如圖8所示，該耐壓單元701可以包括高壓接面型場效應電晶體(JFET)801。該JFET 801的汲極端801D耦接至所述同步整流裝置101的第一端D，其源極端801S耦接至所述可控鉗位電路1024的第一端VD，其閘極端耦接至所述同步整流裝置101的第二端S。 在又一示例性實施例中，如圖9所示，該耐壓單元701可以包括金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)901、電阻器902、二極體903、電容器904和穩壓二極體905。該MOSFET 901的汲極端耦接至所述同步整流裝置101的第一端D，其源極端耦接至所述可控鉗位電路1024的第一端VD。該電阻器902的第一端耦接至所述同步整流裝置101的第一端D，其第二端耦接至所述二極體903的陽極。該二極體的陰極耦接至所述MOSFET 901的閘極端。所述電容器904和穩壓二極體905並聯耦接於所述MOSFET 901的閘極端和所述同步整流裝置101的第二端S之間。 本發明所屬技術領域具有通常知識者應該理解以上圖8和圖9示意的耐壓單元701僅僅是示例性的，並不用於對本發明進行限定，本發明所屬技術領域具有通常知識者可以選擇其它合適的電路(例如，電壓調節器等)來實現該耐壓單元701，並不超出本發明的精神和保護範圍。 本發明所屬技術領域具有通常知識者應理解，本發明所示實施例中所用的術語是說明和示例性、而非限制性的術語。本發明根據不同實施例示意和描述的技術特徵/電路元件/電路模組可以相互組合、替換或重組等，無需進一步付出創造性勞動，因而可以從本發明揭示的內容直接毫無疑義得出，為本發明所涵蓋。由於本發明能夠以多種形式具體實施而不脫離發明的精神或實質，所以應當理解，上述實施例不限於任何前述的細節，而應在隨附申請專利範圍所限定的精神和範圍內廣泛地解釋，因此落入申請專利範圍或其等效範圍內的全部變化和變型都應為隨附申請專利範圍所涵蓋。
100:同步整流電路 101:同步整流裝置 102:驅動電路 103:電容性裝置 1021:電壓調整電路 1022:邏輯控制電路 1023:驅動器 1024:可控鉗位電路 301:可控電壓調節單元 301E:控制端 301O:輸出端 302:第一可控開關 302G:控制端 302S:第一端 302D:第二端 401:可控線性電壓調節單元 401E:控制端 401O:輸出端 401I:輸入端 501:可控電流源結構 501G:控制端 501D:電源端 501O:輸出端 502:可控儲能結構 502A:第一端 502B:第二端 502C:控制端 601:防逆流單向導通裝置 601A:第一端 601B:第二端 602:第二可控開關 602D:第一端 602G:控制端 602S:第二端 603:第三可控開關 603D:第一端 603G:控制端 603S:第二端 604:電阻性元件 604A:第一端 604B:第二端 605:穩壓裝置 606:電容性儲能裝置 606A:第一端 606B:第二端 607:第四可控開關 607D:第一端 607G:控制端 607S:第二端 701:耐壓單元 701O:輸出端 801:高壓接面型場效應電晶體(JFET) 801D:汲極端 801G:閘極端 801S:源極端 901:金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET) 902:電阻器 903:二極體 904:電容器 905:穩壓二極體 T:變壓器 T1:主側繞組 T2:副側繞組
[圖1]示出了根據本發明一實施例的同步整流電路100的電路架構示意圖。 [圖2]示出了根據本發明一個實施例的驅動電路102的電路架構示意圖。 [圖3]示出了根據本發明一個實施例的可控鉗位電路1024的電路模組示意圖。 [圖4]示出了根據本發明又一個實施例的可控鉗位電路1024的電路模組示意圖。 [圖5]示出了根據本發明再一個實施例的可控鉗位電路1024的電路模組示意圖。 [圖6]示出了根據本發明另一個實施例的可控鉗位電路1024的電路結構示意圖。 [圖7]示出了根據本發明一個變型實施例的驅動電路102的電路架構示意圖。 [圖8]示出了根據本發明又一個變型實施例的驅動電路102的電路架構示意圖。 [圖9]示出了根據本發明再一個變型實施例的驅動電路102的電路架構示意圖。
101:同步整流裝置 102:驅動電路 1021:電壓調整電路 1022:邏輯控制電路 1023:驅動器 1024:可控鉗位電路

Claims (20)

  1. 一種同步整流裝置的驅動電路，包括： 可控鉗位電路，其具有第一端、第二端、第三端和控制端，其第一端耦接至同步整流裝置的第一端，其第二端耦接至同步整流裝置的第二端，其第三端耦接至同步整流裝置的控制端，其控制端用於接收該驅動電路的供電端的電位指示信號； 該可控鉗位電路在該電位指示信號指示該驅動電路的供電端的電位未建立起來時，基於該可控鉗位電路的第一端的電位將該可控鉗位電路的第三端與該可控鉗位電路的第二端接通。
  2. 如請求項1所述的驅動電路，其中，該可控鉗位電路在該電位指示信號指示該驅動電路的供電端的電位已建立起來時，將該可控鉗位電路的第三端與該可控鉗位電路的第二端斷開。
  3. 如請求項1所述的驅動電路，其中，該可控鉗位電路包括： 可控電壓調節單元，用於將該可控鉗位電路的第一端的電位轉換為穩定的電壓，該可控電壓調節單元的控制端用於接收該電位指示信號，當該電位指示信號指示該供電端的電位未建立起來時，該可控電壓調節單元在其輸出端提供該穩定的電壓，當該電位指示信號指示該供電端的電位已建立起來時，該可控電壓調節單元停止提供該穩定的電壓至其輸出端；和 第一可控開關，其第一端耦接該可控鉗位電路的第二端，其第二端耦接該可控鉗位電路的第三端，其控制端耦接該可控電壓調節單元的輸出端，其中，該穩定的電壓大於該第一可控開關的導通閾值。
  4. 如請求項3所述的驅動電路，其中，該第一可控開關包括低壓開關裝置。
  5. 如請求項3所述的驅動電路，其中，該可控電壓調節單元包括： 可控線性電壓調節器，其輸入端耦接至該可控鉗位電路的第一端，其輸出端耦接至該第一可控開關的控制端，其控制端用於接收該電位指示信號； 該可控線性電壓調節器用於將該可控鉗位電路的第一端的電位轉換為該穩定的電壓，並且當該電位指示信號指示該供電端的電位未建立起來時，該可控線性電壓調節器在其輸出端提供該穩定的電壓，當該電位指示信號指示該供電端的電位已建立起來時，該可控線性電壓調節器停止提供該穩定的電壓至其輸出端。
  6. 如請求項3所述的驅動電路，其中，該可控電壓調節單元包括： 可控電流源結構，其電源端耦接至該可控鉗位電路的第一端，其控制端用於接收該電位指示信號，該可控電流源結構用於在其輸出端的電位低於該穩定的電壓並且該電位指示信號指示該供電端的電位未建立起來時提供電流，並用於在其輸出端的電位達到該穩定的電壓或者該電位指示信號指示該供電端的電位已建立起來時停止提供電流；和 可控儲能結構，其第一端耦接至該可控電流源結構的輸出端，其第二端耦接至該可控鉗位電路的第二端，其控制端用於接收該電位指示信號，該可控儲能結構用於在該電位指示信號指示該供電端的電位未建立起來時，接收由可控電流源結構的輸出端提供的電流並存儲能量以在其第一端產生該穩定的電壓，還用於在該電位指示信號指示該供電端的電位已建立起來時釋放能量。
  7. 如請求項6所述的驅動電路，其中，該可控電流源結構包括防逆流單向導通裝置、第二可控開關、第三可控開關、電阻性元件和穩壓裝置，其中： 該防逆流單向導通裝置的第一端耦接該可控電流源結構的電源端，其第二端耦接該第二可控開關的第一端，該防逆流單向導通裝置的導通方向為從其第一端至其第二端，反之則截止； 該第二可控開關的第二端耦接該可控電流源結構的輸出端，其控制端耦接該第三可控開關的第一端； 該第三可控開關的第二端耦接至該可控鉗位電路的第二端，其控制端接收該電位指示信號； 該電阻性元件的第一端耦接可控電流源結構的電源端，其第二端耦接該第二可控開關的控制端； 該穩壓裝置耦接於該第二可控開關的控制端和該可控鉗位電路的第二端之間，該穩壓裝置用於將該第二可控開關的控制端的電壓鉗制在設定電壓值。
  8. 如請求項7所述的驅動電路，其中，當該電位指示信號指示該供電端的電位未建立起來時，該第三可控開關處於關斷狀態，當該電位指示信號指示該供電端的電位已建立起來時，該第三可控開關導通。
  9. 如請求項7所述的驅動電路，其中，該設定電壓值可以使該第二可控開關在該可控電流源結構的輸出端的電位達到該穩定的電壓時立即關斷。
  10. 如請求項6所述的驅動電路，其中，該可控儲能結構包括： 電容性儲能裝置，其第一端耦接至該可控電流源結構的輸出端，其第二端耦接至該可控鉗位電路的第二端；和 第四可控開關，其第一端耦接至該可控電流源結構的輸出端，其第二端耦接至該可控鉗位電路的第二端，其控制端用於接收該電位指示信號。
  11. 如請求項10所述的驅動電路，其中，當該電位指示信號指示該供電端的電位未建立起來時，該第四可控開關關斷，當該電位指示信號指示該供電端的電位已建立起來時，該第四可控開關導通。
  12. 如請求項1所述的驅動電路，進一步包括： 耐壓單元，耦接於該同步整流裝置的第一端與該可控鉗位電路的第一端之間，該耐壓單元的擊穿電壓高於該同步整流裝置的第一端的電位所能達到的最大值，該耐壓單元用於將其輸出端的電位鉗位在設定的安全電位。
  13. 如請求項12所述的驅動電路，其中，該設定的安全電位低於該可控鉗位電路的擊穿電壓。
  14. 如請求項12所述的驅動電路，其中，該耐壓單元包括： 高壓接面型場效應電晶體，其汲極端耦接至該同步整流裝置的第一端，其源極端耦接至該可控鉗位電路的第一端，其閘極端耦接至該同步整流裝置的第二端。
  15. 如請求項12所述的驅動電路，其中，該耐壓單元包括電壓調節器。
  16. 如請求項12所述的驅動電路，其中，該耐壓單元包括： MOSFET，其汲極端耦接至該同步整流裝置的第一端，其源極端耦接至該可控鉗位電路的第一端； 電阻器，其第一端耦接至該同步整流裝置的第一端，其第二端耦接至二極體的陽極； 該二極體，其陰極耦接至該MOSFET的閘極端；以及 電容器和穩壓二極體，並聯耦接於該MOSFET的閘極端和該同步整流裝置的第二端之間。
  17. 如請求項1所述的驅動電路，進一步包括： 電壓調整電路，耦接至該供電端以將該供電端的電位調整為期望的供電電位。
  18. 如請求項17所述的驅動電路，進一步包括： 邏輯控制電路，由該電壓調整電路供電，用於提供控制信號，以控制該同步整流裝置的導通和關斷切換。
  19. 如請求項18所述的驅動電路，進一步包括： 驅動器，由該電壓調整電路供電，用於對該控制信號進行處理以增強該控制信號的驅動能力從而提供驅動信號至該同步整流裝置的控制端。
  20. 如請求項1所述的驅動電路，其中，該驅動電路的供電端的電位需要一個啟動過程才能建立起來。
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