專利名稱：一種同步開關(guān)電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及模擬集成電路，尤其涉及開關(guān)電源。
背景技術(shù)：
電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)通常分為兩種，一種是線性電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，另一種是開關(guān)電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。開關(guān)電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)相對(duì)于線性電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)具有轉(zhuǎn)換過(guò)程中內(nèi)部消耗功率低的特點(diǎn)，因此被廣泛用于各種高效低功耗的電子系統(tǒng)中。開關(guān)電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的核心是一組后級(jí)功率開關(guān)以及控制這組功率開關(guān)的電路。開關(guān)電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)可分為同步、異步以及零電壓轉(zhuǎn)換等類型。其中，同步開關(guān)電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)相對(duì)于異步開關(guān)電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，具備更低的內(nèi)部功率消耗，這一點(diǎn)在低壓系統(tǒng)中顯得尤 其突出。在同步開關(guān)電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中，需要兩組功率開關(guān)的同步切換，當(dāng)一組功率開關(guān)關(guān)斷時(shí)，另一組功率開關(guān)要同時(shí)打開，以保證轉(zhuǎn)換電流的連續(xù)性。為了防止兩組功率開關(guān)同時(shí)打開而導(dǎo)致穿通效應(yīng)，一組功率開關(guān)關(guān)斷后要等待一段時(shí)間再打開另外一組開關(guān)，這段時(shí)間被稱為死區(qū)時(shí)間。死區(qū)時(shí)間越大，內(nèi)部消耗的功率越大，從效率角度考慮要盡可能降低死區(qū)時(shí)間。另一方面，死區(qū)時(shí)間不能為負(fù)值，這會(huì)導(dǎo)致穿通，而且也會(huì)造成額外的內(nèi)部消耗功率。死區(qū)時(shí)間的最理想數(shù)值是零。因此，在同步開關(guān)電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中，控制開關(guān)切換的驅(qū)動(dòng)控制電路尤為重要。性能優(yōu)異的驅(qū)動(dòng)控制電路需要使功率開關(guān)的切換不隨工藝參數(shù)而變化，以保證死區(qū)時(shí)間接近于零并且在任何情況下都不能為負(fù)值。圖I是傳統(tǒng)同步開關(guān)電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)器的示意圖，該驅(qū)動(dòng)器是一種傳統(tǒng)的CMOS輸出橋驅(qū)動(dòng)器。圖2是圖I中開關(guān)管ΜΡ0、開關(guān)管MPl輸入以及驅(qū)動(dòng)器輸出波形示意圖。圖I中，PMOS管MPO和NMOS管MNO是同步開關(guān)系統(tǒng)中的兩個(gè)功率開關(guān)管。圖2中，PG、NG、VOUT分別是MPO、MNO柵極波形圖以及輸出VOTU的波形圖。圖I中，當(dāng)輸出信號(hào)VOUT欲從高電平轉(zhuǎn)為低電平時(shí)，MPO的驅(qū)動(dòng)部分電路I (由若干MOS管組成的電路)將驅(qū)動(dòng)MPO的柵極PG節(jié)點(diǎn)由低電平向高電平翻轉(zhuǎn)。當(dāng)MPO在時(shí)間點(diǎn)tl (如圖2所示)關(guān)閉后，等待一段時(shí)間于時(shí)間點(diǎn)t2處通過(guò)驅(qū)動(dòng)部分電路2 (由若干MOS管組成的電路)使MNO柵極NG節(jié)點(diǎn)由低電平向高電平翻轉(zhuǎn)，從而將MNO打開。其中，At(=t2-tl)被稱為死區(qū)時(shí)間。死區(qū)時(shí)間要為正值，否則會(huì)有穿通發(fā)生，從而導(dǎo)致輸出橋燒毀。同時(shí)，過(guò)大的死區(qū)時(shí)間會(huì)使輸出波形畸變，增大系統(tǒng)失真度，也會(huì)使寄生體二極管的正向?qū)〞r(shí)間增加，從而在死區(qū)邊界產(chǎn)生大的反向恢復(fù)電流，最終惡化系統(tǒng)的電磁干擾性能。因此，盡可能減小死區(qū)時(shí)間成為同步開關(guān)電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)的主要任務(wù)之一。然而，減小死區(qū)時(shí)間面臨著工藝偏差、參數(shù)失配以及工作條件變動(dòng)等諸多因此影響，使得精確設(shè)定一個(gè)穩(wěn)定的死區(qū)時(shí)間變得很困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種能解決以上問(wèn)題的同步開關(guān)電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)控制電路。
在第一方面，本發(fā)明提供了一種驅(qū)動(dòng)控制電路。該驅(qū)動(dòng)控制電路控制第一開關(guān)管、第二開關(guān)管開啟及關(guān)斷。且該第一開關(guān)管是P型MOS管，該第二開關(guān)管是N型MOS管。該P(yáng)型MOS管漏極與該N型MOS管漏極相連。該驅(qū)動(dòng)控制電路包括零死區(qū)控制模塊。該零死區(qū)控制模塊根據(jù)所述P型MOS管和所述N型MOS管中一個(gè)的柵極電壓控制另一個(gè)的柵極電壓，從而使該P(yáng)型MOS管關(guān)斷的同時(shí)該N型MOS管開啟，且該P(yáng)型MOS管開啟的同時(shí)該N型MOS管關(guān)斷。
本發(fā)明以簡(jiǎn)單方式實(shí)現(xiàn)了零死區(qū)的功率開關(guān)切換，同時(shí)可以任意調(diào)節(jié)開關(guān)速度，非常方便地實(shí)現(xiàn)了極低的電磁干擾。本發(fā)明在降低電路成本的同時(shí)，提高了電路性能，使死區(qū)時(shí)間接近于零。


下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方案進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明，在附圖中圖I是傳統(tǒng)同步開關(guān)電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)器的示意圖；圖2是圖I中開關(guān)管ΜΡ0、開關(guān)管MPl輸入以及驅(qū)動(dòng)器輸出波形示意圖；圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)控制電路原理結(jié)構(gòu)圖；圖4是圖3電路中輸出信號(hào)由高電平向低電平翻轉(zhuǎn)時(shí)開關(guān)管MPO柵極和開關(guān)管MNO柵極電壓的波形圖；圖5是圖3電路中輸出信號(hào)由低電平向高電平翻轉(zhuǎn)時(shí)開關(guān)管MPO柵極和開關(guān)管MNO柵極電壓的波形圖；圖6是圖3驅(qū)動(dòng)部分電路實(shí)現(xiàn)電路圖；圖7是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)控制電路的實(shí)現(xiàn)圖。
具體實(shí)施例方式圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)控制電路原理結(jié)構(gòu)圖，該驅(qū)動(dòng)控制電路在同步開關(guān)電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中用于控制開關(guān)管MPO、MNO的開啟(導(dǎo)通)及關(guān)斷(斷開)，并使死區(qū)時(shí)間接近于零。圖3中，該驅(qū)動(dòng)控制電路包括零死區(qū)控制模塊310、驅(qū)動(dòng)部分電路I、驅(qū)動(dòng)部分電路
2、PMOS管MPO、NMOS管MNO ;其中，MPO, MNO為功率開關(guān)管，且該MPO漏極、MNO漏極連接至輸出端VOUT。該驅(qū)動(dòng)部分電路I、驅(qū)動(dòng)部分電路2可以是一個(gè)由多個(gè)MOS管組成的橋驅(qū)動(dòng)器。一個(gè)例子中，該驅(qū)動(dòng)部分電路I由PMOS管MP4、NM0S管MN4通過(guò)串聯(lián)方式實(shí)現(xiàn)，該驅(qū)動(dòng)部分電路2由PMOS管MP5、NM0S管麗5通過(guò)串聯(lián)方式實(shí)現(xiàn)，參見圖6，圖6是圖3驅(qū)動(dòng)部分電路實(shí)現(xiàn)電路圖?；刂翀D3，該零死區(qū)控制模塊310通過(guò)來(lái)自PMOS管MPO柵極的信號(hào)來(lái)控制驅(qū)動(dòng)部分電路2的作用時(shí)序，并通過(guò)該驅(qū)動(dòng)部分電路2的時(shí)序信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)開關(guān)管MNO的開啟(導(dǎo)通)或關(guān)斷(斷開)；同時(shí)，該零死區(qū)控制模塊310通過(guò)來(lái)自NMOS管MNO柵極的信號(hào)來(lái)控制驅(qū)動(dòng)部分電路I的作用時(shí)序，并通過(guò)該驅(qū)動(dòng)部分電路I的時(shí)序信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)開關(guān)管MPO的開啟(導(dǎo)通)或關(guān)斷(斷開)。并且該零死區(qū)控制模塊310可使開關(guān)管MPO在開啟的時(shí)亥IJ，關(guān)斷開關(guān)管MNO ;并在開關(guān)管MNO開啟的時(shí)刻，關(guān)斷開關(guān)管ΜΡ0，從而使死區(qū)時(shí)間即兩個(gè)開關(guān)管同時(shí)關(guān)斷的時(shí)間接近于O，實(shí)現(xiàn)了零死區(qū)時(shí)間控制。下面將詳細(xì)闡述該零死區(qū)控制模塊310如何實(shí)現(xiàn)對(duì)零死區(qū)時(shí)間的控制。圖4是圖3電路中輸出信號(hào)VOUT由高電平向低電平翻轉(zhuǎn)時(shí)開關(guān)管MP O柵極和開關(guān)管MNO柵極電壓的波形圖。當(dāng)輸出信號(hào)VOUT需要從高電平向低電平翻轉(zhuǎn)時(shí)，零死區(qū)控制模塊310需要通過(guò)其內(nèi)部上拉管(如一 PMOS管)、驅(qū)動(dòng)部分電路I使MPO的柵極電壓(PG點(diǎn)電壓)從低電平向高電平線性增大；當(dāng)MP O的柵極電壓升至A點(diǎn)(參見圖4)處時(shí)，零死區(qū)控制模塊310通過(guò)其內(nèi)部上拉管(如一 NMOS管)、驅(qū)動(dòng)部分電路2使MNO的柵極電壓從低電平向高電平線性增大。上述A點(diǎn)電壓VA為VA = VDD_2*VTHp(I)其中，VDD為電源電壓，VTHp為P型MOS管閾值電壓的絕對(duì)值。公式(I)說(shuō)明PG電壓在上升到(VDD-2*VTHp)時(shí)，NG電壓開始上升。 并且設(shè)計(jì)使得，SRp I/SRn I = VTHp/VTHn(2)其中，SRpl為MPO的柵極電壓上升速率，SRnl為MNO的柵極電壓上升速率，VTHp為MPO閾值電壓絕對(duì)值，VTHn為MNO閾值電壓絕對(duì)值。公式⑵說(shuō)明，PG波形與NG波形的上升斜率相同。由圖4可知，在滿足上述公式(I)、⑵條件下，輸出信號(hào)VOUT由高電平向低電平翻轉(zhuǎn)時(shí)，在t時(shí)刻，即MPO柵極電壓(PG電壓)上升到VDD-VTHp且MNO柵極電壓(NG電壓)上升到VTHn時(shí)，開關(guān)管MPO關(guān)斷與開關(guān)管MNO開啟同時(shí)發(fā)生，從而實(shí)現(xiàn)了零死區(qū)時(shí)間控制。圖5是圖3電路中輸出信號(hào)VOUT由低電平向高電平翻轉(zhuǎn)時(shí)開關(guān)管MPO柵極和開關(guān)管MNO柵極電壓的波形圖。當(dāng)輸出信號(hào)VOUT從低電平向高電平翻轉(zhuǎn)時(shí)，零死區(qū)控制模塊310需要通過(guò)其內(nèi)部下拉管(如一 NMOS管)、驅(qū)動(dòng)部分電路2使功率管MNO的柵極電壓(NG點(diǎn)電壓)從高電平向低電平線性降低。當(dāng)MNO的柵極電壓降至B點(diǎn)(參見圖5)處時(shí)，零死區(qū)控制模塊310通過(guò)其內(nèi)部下拉管(如一 NMOS管)、驅(qū)動(dòng)部分電路I使功率管MPO的柵極從高電平向低電平線性降低。上述B點(diǎn)電壓VB為VB = 2*VTHn(3)其中，VTHn為N型MOS管閾值電壓的絕對(duì)值。公式(3)說(shuō)明NG電壓在下降到2*VTHn時(shí)，PG電壓開始下降。并且設(shè)計(jì)使得，SRn2/SRp2 = VTHn/VTHp(4)其中，SRn2為MNO的柵極電壓下降速率，SRp2為MPO的柵極電壓下降速率，VTHn為MNO閾值電壓絕對(duì)值，VTHp為MPO閾值電壓絕對(duì)值。公式(4)說(shuō)明，NG波形與PG波形的下降斜率相同。由圖5可知，在滿足上升公式(3)、(4)條件下，輸出信號(hào)VOUT由低電平向高電平翻轉(zhuǎn)時(shí)，在t時(shí)亥lj，即MNO即柵極電壓(NG電壓)下降到VTHn且MPO柵極電壓(PG電壓)下降到VDD-VHTTp時(shí)，開關(guān)管MNO關(guān)斷與開關(guān)管MPO開啟同時(shí)發(fā)生，從而實(shí)現(xiàn)了零死區(qū)時(shí)間控制。圖7是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)控制電路實(shí)現(xiàn)圖。該驅(qū)動(dòng)控制電路中的零死區(qū)控制模塊310包括PMOS管柵極電壓閾值判斷電路311、NM0S管柵極電壓閾值判斷電路312，以及包括與非門10、非門II、與門12、非門13 ;其中，該P(yáng)MOS管柵極電壓閾值判斷電路311包括PMOS 管 MPI、PMOS 管 MP2、NMOS 管 MNl，且 MPl、MP2、MNl 串聯(lián)，MPl 接 VDD，MNl 接地；該匪05管柵極電壓閾值判斷電路312包括PMOS管MP3、WOS管麗2、WOS管麗3，且MP3、麗2、麗3串聯(lián)，MP3接VDD，MN3接地。圖7中，開關(guān)管MPO源級(jí)接VDD，其柵極與MP2、麗I柵極相連。該MP2、麗I漏極連接到反向器Il的輸入端，且該反向器Il的輸出為與門12的一個(gè)輸入,該與門12的另一個(gè)輸入則與該電路的輸入VIN相連。該與門12的輸出連接至驅(qū)動(dòng)部分電路2的輸入，且該驅(qū)動(dòng)部分電路2的輸出連接至開關(guān)管MNO的柵極。同時(shí)，該MNO的柵極連接至MP3、麗2的柵極J_MP3、麗2漏極連接至與非門IO的一個(gè)輸入端，而VIN則通過(guò)一反向器13與該與非門IO的另一個(gè)輸入相連。該與非門IO的輸出與該驅(qū)動(dòng)部分電路I的輸入相連，該驅(qū)動(dòng)部分電路I的輸出連接至該MPO柵極。 下面闡述圖7電路如何實(shí)現(xiàn)開關(guān)管MNO開啟的同時(shí)關(guān)斷開關(guān)管ΜΡ0。開關(guān)管MPO柵極(PG點(diǎn))電壓在由O向VDD-2*VTHp上升過(guò)程中，MPl、MP2開啟(即導(dǎo)通)，則此時(shí)反向器Il電壓由高電平I翻轉(zhuǎn)為低電平O。與門12 —端輸入電壓為0，則其輸出為O。該低電平O經(jīng)驅(qū)動(dòng)部分電路2進(jìn)行信號(hào)增強(qiáng)后，輸出仍為O。則此時(shí)開關(guān)管MNO柵極(NG電壓)電壓為0，因此開關(guān)管MNO處于關(guān)斷(即斷開)狀態(tài)。由于MNO柵極與MP3、麗2柵極相連，因此在MNO柵極電壓為O時(shí)，MP3、MP2柵極電壓為0，麗2、麗3處于關(guān)斷(即斷開)狀態(tài)。因此，由MP3、麗2、麗3組成的NMOS管柵極電壓閾值判斷電路輸出電壓為
I。則與非門IO—個(gè)輸入端電壓為I，則其輸出跟隨另一個(gè)輸入端，且該與非門IO另一個(gè)輸入端為VIN非，因此與非門IO輸出為VIN。此時(shí)，電壓VIN經(jīng)驅(qū)動(dòng)部分電路I進(jìn)行信號(hào)增強(qiáng)后，輸出至MPO的柵極(PG點(diǎn))。由此可見，MPO柵極(PG點(diǎn))電壓在由O向VDD_2*VTHp上升過(guò)程中，僅開關(guān)管MPO起作用，且其柵極電壓與輸入電壓VIN成正比，而開關(guān)管MNO則一直處于關(guān)斷(斷開)狀態(tài)。當(dāng)開關(guān)管MPO柵極(PG點(diǎn))電壓大于VDD_2*VTHp后，MP1、MP2處于關(guān)斷(斷開)狀態(tài)，則非門Il電壓由O翻轉(zhuǎn)為I。此時(shí)，與門12跟隨輸入電壓VIN。而后驅(qū)動(dòng)部分電路2對(duì)VIN進(jìn)行信號(hào)增強(qiáng)，再輸出至MNO的柵極。因此，在MPO柵極電壓大于VDD-2*VTHp后，開關(guān)管MPO通過(guò)PMOS管柵極電壓閾值判斷電路以及與門12強(qiáng)制上拉MNO的柵極電壓。并在滿足SRpl/SRnl = VTHp/VTHn情況下，MPO柵極電壓上升到VDD-VHTp時(shí)，MNO柵極電壓上升到VTHn。此時(shí)MPO由開啟狀態(tài)切換到關(guān)斷狀態(tài)，同時(shí)MNO由關(guān)斷狀態(tài)切換到開啟狀態(tài)。由于此切換是在一個(gè)固定時(shí)刻(圖4中的t時(shí)刻)完成，因此死區(qū)時(shí)間為0，從而實(shí)現(xiàn)了零死區(qū)時(shí)間控制。下面繼續(xù)闡述圖7電路如何實(shí)現(xiàn)開關(guān)管MPO開啟的同時(shí)關(guān)斷開關(guān)管MNO。MNO柵極(NG)電壓由VDD開始下降，則麗2、麗3處于開啟(導(dǎo)通)狀態(tài)，由MP3、麗2、麗3組成的NMOS管柵極電壓閾值判斷電路輸出為O。經(jīng)與非門IO后輸出為高電平，再經(jīng)驅(qū)動(dòng)部分電路I信號(hào)放大后輸出至開關(guān)管MPO柵極(PG)。此時(shí)，MPO處于關(guān)斷(斷開)狀態(tài)，其不起任何作用。在MNO柵極(NG)電壓下降到2*VTHn后，則麗2、麗3處于關(guān)斷(斷開)狀態(tài)，由MP3、麗2、麗3組成的NMOS管柵極電壓閾值判斷電路輸出為高電平I，則電壓VIN經(jīng)與非門IO后輸出為VIN。該VIN經(jīng)驅(qū)動(dòng)部分電路I進(jìn)行信號(hào)放大后，輸出至開關(guān)管ΜΡ0。因此，在MNO電壓小于2*VHTTn后，開關(guān)管MNO通過(guò)NMOS管柵極電壓閾值判斷電路以及與非門IO強(qiáng)制下拉MPO的柵極電壓。并在需滿足SRn2/SRp2 = VTHn/VTHp情況下，MNO電壓下降到VTHn時(shí)，MPO電壓下降到VDD-VHTp。此時(shí)MNO由開啟狀態(tài)切換到關(guān)斷狀態(tài)，同時(shí)MPO由關(guān)斷狀態(tài)切換到開啟狀態(tài)。由于此切換是在一個(gè)固定時(shí)刻(圖5中的t時(shí)刻)完成，因此死區(qū)時(shí)間為O，從而實(shí)現(xiàn)了零死區(qū)時(shí)間控制。需要說(shuō)明的是，以上僅以PMOS管MPO柵極電壓上升至VDD_2VTHp時(shí)NMOS管MNO柵極電壓開始上升，并且滿足SRpl/SRnl = VTHp/VTHn為例說(shuō)明MPO關(guān)斷、MNO開啟同時(shí)發(fā)生(參見圖4及其說(shuō)明部分)。實(shí)際上，不限于此。只要MPO柵極電壓上升至VDD-kl*VTHp時(shí)MNO柵極電壓開始上升，并且滿足SRpl/SRnl = (kl_l) *VTHp/VTHn，就能夠?qū)崿F(xiàn)MPO關(guān)斷、MNO開啟的同時(shí)發(fā)生；其中，kl為大于I的正整數(shù)。具體驅(qū)動(dòng)電路的實(shí)現(xiàn)電路是PM0S管柵極電壓閾值判斷電路(參見圖7)包括kl個(gè)相互串聯(lián)的PMOS管，例如kl = 2時(shí)，該P(yáng)MOS管柵極電壓閾值判斷電路311包括兩個(gè)相互串聯(lián)的PMOS管MPl和MP2。
并且，以上僅以NMOS管MNO柵極電壓下降至2VTHn時(shí)PMOS管MPO柵極電壓開始下降，并且滿足SRn2/SRp2 = VTHn/VTHp為例說(shuō)明MNO關(guān)斷、MPO開啟同時(shí)發(fā)生(參見圖5及其說(shuō)明部分)。實(shí)際上，不限于此。只要MNO柵極電壓下降至k2*VTHn時(shí)MPO柵極電壓開始下降，并且滿足SRn2/SRp2 = (k2_l) *VTHn/VTHp,就能夠?qū)崿F(xiàn)MNO關(guān)斷、MPO開啟的同時(shí)發(fā)生；其中，k2為大于I的正整數(shù)。具體驅(qū)動(dòng)電路的實(shí)現(xiàn)電路是NM0S管柵極電壓閾值判斷電路(參見圖7)包括k2個(gè)相互串聯(lián)的NMOS管，例如k2 = 2時(shí)，該NMOS管柵極電壓閾值判斷電路312包括兩個(gè)相互串聯(lián)的NMOS管麗I和麗2。顯而易見，在不偏離本發(fā)明的真實(shí)精神和范圍的前提下，在此描述的本發(fā)明可以有許多變化。因此，所有對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見的改變，都應(yīng)包括在本權(quán)利要求書所涵蓋的范圍之內(nèi)。本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍僅由所述的權(quán)利要求書進(jìn)行限定。
權(quán)利要求
1.一種驅(qū)動(dòng)控制電路，其中，該驅(qū)動(dòng)控制電路控制第一開關(guān)管、第二開關(guān)管開啟及關(guān)斷，其特征在于，該第一開關(guān)管是P型MOS管(MPO)，該第二開關(guān)管是N型MOS管(MNO)，并且該P(yáng)型MOS管(MPO)漏極與該N型MOS管(MNO)漏極相連； 該驅(qū)動(dòng)控制電路包括 零死區(qū)控制模塊，根據(jù)所述P型MOS管(MPO)和所述N型MOS管(MNO)中一個(gè)的柵極電壓控制另一個(gè)的柵極電壓，從而使該P(yáng)型MOS管(MPO)關(guān)斷的同時(shí)該N型MOS管(MNO)開啟，且該P(yáng)型MOS管(MPO)開啟的同時(shí)該N型MOS管(MNO)關(guān)斷。
2.如權(quán)利要求I所述的一種驅(qū)動(dòng)控制電路，其特征在于，在該驅(qū)動(dòng)控制電路的輸出需要由高電平向低電平翻轉(zhuǎn)時(shí)，所述零死區(qū)控制模塊使該第一開關(guān)管(MPO)柵極電壓線性增大，并在該電壓升至VDD-kl*VTHp時(shí)，控制所述第二開關(guān)管(MNO)柵極電壓從低電平開始線性增大，從而使該第一開關(guān)管(MPO)關(guān)斷的同時(shí)該第二開關(guān)管(MNO)開啟； 其中，VDD是工作電壓；VTHp是所述第一開關(guān)管(MPO)閾值電壓絕對(duì)值；kl是大于I的正整數(shù)。
3.如權(quán)利要求I所述的一種驅(qū)動(dòng)控制電路，其特征在于，在該驅(qū)動(dòng)控制電路的輸出需要由低電平向高電平翻轉(zhuǎn)時(shí)，所述零死區(qū)控制模塊使該第二開關(guān)管(MNO)柵極電壓線性減小，并在該電壓降到k2*VTHn時(shí)，控制所述第一開關(guān)管(MPO)柵極電壓從高電平開始線性減小，從而使該第二開關(guān)管(MNO)關(guān)斷的同時(shí)該第一開關(guān)管(MPO)開啟； 其中，VTHn是所述第二開關(guān)管(MNO)閾值電壓絕對(duì)值；k2是大于I的正整數(shù)。
4.如權(quán)利要求2所述的一種驅(qū)動(dòng)控制電路，其特征在于，滿足SRpI/SRnI = (kl_l)*VTHp/VTHn 其中，SRpl為第一開關(guān)管(MPO)柵極電壓上升速率，SRnl為第二開關(guān)管(MNO)柵極電壓上升速率。
5.如權(quán)利要求3所述的一種驅(qū)動(dòng)控制電路，其特征在于，滿足SRn2/SRp2 = (k2_l)*VTHn/VTHp， 其中，SRn2為第二開關(guān)管(MNO)柵極電壓下降速率，SRp2為第一開關(guān)管(MPO)柵極電壓下降速率。
6.如權(quán)利要求I所述的一種驅(qū)動(dòng)控制電路，其特征在于，該電路還包括第一驅(qū)動(dòng)部分電路和第二驅(qū)動(dòng)部分電路； 該第一驅(qū)動(dòng)部分電路連接至所述第一開關(guān)管(MPO)與所述零死區(qū)控制模塊之間，其通過(guò)來(lái)自該第一開關(guān)管(MPO)的信號(hào)控制所述第二驅(qū)動(dòng)部分電路，并通過(guò)該第二驅(qū)動(dòng)部分電路實(shí)現(xiàn)對(duì)所述第二開關(guān)管(MNO)的開啟或關(guān)斷； 該第二驅(qū)動(dòng)部分電路連接至所述第二開關(guān)管(MNO)與所述零死區(qū)控制模塊之間，其通過(guò)來(lái)自該第二開關(guān)管(MNO)的信號(hào)控制所述第一驅(qū)動(dòng)部分電路，并通過(guò)該第一驅(qū)動(dòng)部分電路實(shí)現(xiàn)對(duì)所述第一開關(guān)管(MPO)的關(guān)斷或開啟。
7.如權(quán)利要求6所述的一種驅(qū)動(dòng)控制電路，其特征在于，所述零死區(qū)驅(qū)動(dòng)控制電路包括第一開關(guān)管電壓閾值判斷電路、第二開關(guān)管電壓閾值判斷電路，以及包括與非門(IO)、第一非門(II)、與門(12)、第二非門(13)； 所述第一開關(guān)管電壓閾值判斷電路的輸入與所述第一開關(guān)管柵極相連，其輸出與所述第一非門(Il)輸入相連；所述與門(12) —個(gè)輸入端與所述第一非門(Il)的輸出相連，另一個(gè)輸入端連接至該驅(qū)動(dòng)控制電路的輸入(VIN)，其輸出通過(guò)所述第二驅(qū)動(dòng)部分電路與所述第二開關(guān)管(MNO)柵極相連； 所述第二開關(guān)管電壓閾值判斷電路的輸入與所述第二開關(guān)管柵極相連，其輸出連接至所述與非門(IO)的一個(gè)輸入端； 所述與非門(IO)的另一個(gè)輸入端與所述第二非門(13)輸出相連，其輸出通過(guò)所述第一驅(qū)動(dòng)部分電路與所述第一開關(guān)管(MPO)柵極相連； 所述與非門(IO)輸入端連接至該驅(qū)動(dòng)控制電路的輸入(VIN)。
8.如權(quán)利要求7所述的一種驅(qū)動(dòng)控制電路，其特征在于，所述第一開關(guān)管電壓閾值判斷電路包括kl個(gè)相互串聯(lián)的PMOS管和第一 NMOS管(MNl);其中，kl為大于I的正整數(shù)； 所述kl個(gè)相互串聯(lián)的PMOS管與所述第一 NMOS管串聯(lián)； 所述第一 NMOS管(MNl)柵極與所述第一開關(guān)管(MPO)柵極相連； 所述第一 NMOS管(MNl)漏極連接至所述第一非門(Il)輸入端。
9.如權(quán)利要求7所述的一種驅(qū)動(dòng)控制電路，其特征在于，第二開關(guān)管電壓閾值判斷電路包括第三PMOS管(MP3)和k2個(gè)相互串聯(lián)的NMOS管；其中，k2為大于I的正整數(shù)； 所述k2個(gè)相互串聯(lián)的NMOS管與所述第三PMOS管(MP3)相互串聯(lián)； 所述第三PMOS管(MP3)柵極連接至所述第二開關(guān)管(MNO)； 所述第三PMOS管(MP3)漏極連接至所述與非門(IO)的一個(gè)輸入端。
10.如權(quán)利要求I至9之一所述的一種驅(qū)動(dòng)控制電路，其特征在于，該驅(qū)動(dòng)控制電路用在開關(guān)電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種同步開關(guān)電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)控制電路及實(shí)現(xiàn)方法。該驅(qū)動(dòng)控制電路控制第一開關(guān)管、第二開關(guān)管開啟及關(guān)斷。且該第一開關(guān)管是P型MOS管，該第二開關(guān)管是N型MOS管。該P(yáng)型MOS管漏極與該N型MOS管漏極相連。該驅(qū)動(dòng)控制電路包括零死區(qū)控制模塊。該零死區(qū)控制模塊根據(jù)所述P型MOS管和所述N型MOS管中一個(gè)的柵極電壓控制另一個(gè)的柵極電壓，從而使該P(yáng)型MOS管關(guān)斷的同時(shí)該N型MOS管開啟，且該P(yáng)型MOS管開啟的同時(shí)該N型MOS管關(guān)斷。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了零死區(qū)控制，能夠應(yīng)用于開關(guān)電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中。
文檔編號(hào)H02M1/38GK102904432SQ20111021342
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2011年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月28日
發(fā)明者趙綱 申請(qǐng)人:美芯晟科技(北京)有限公司