專利名稱：結(jié)型柵極驅(qū)動器的制作方法
結(jié)型柵極驅(qū)動器關(guān)聯(lián)引用本申請要求⑴2010年5月10日提交的題為“JUNCTION GATE DRIVER(結(jié)型柵極驅(qū)動器)”的美國臨時專利申請No. 61/333，157，(ii)2011年5月10日提交的題為“JUNCTION GATE DRIVER(結(jié)型柵極驅(qū)動器)”的美國專利申請No. 13/104，656以及
(iii)2011 年 5 月 10 日提交的題為 “JUNCTION GATEDRIVER WITH TRAPPED INDUCTORCURRENT SOURCE (具有抽頭式電感器電流源的結(jié)型柵極驅(qū)動器)”的美國專利申請No. 13/104，809，這些申請中的每一篇的全部公開內(nèi)容均援引包含于此。背景本公開總體涉及電路，尤其是結(jié)型器件的電流驅(qū)動器電路。在電路中，例如JFET或雙極結(jié)型晶體管(BJT)的結(jié)型器件的柵極可能需要用增加的最初電流驅(qū)動以使結(jié)型器件快速切換。這可能由于結(jié)型器件中的各種電容必須在器件切換前被充電。提供給結(jié)型器件的柵極的電流越大，器件電容的充電越快，由此允許結(jié)型器件比被提供較低電流的器件更快地切換。盡管將增加的電流傳遞給器件可能允許結(jié)相對快地切換，然而這種增加的電流傳遞通常也增加驅(qū)動器電路的功耗。例如，為了傳遞增加的電流以允許結(jié)相對快地切換，可使用DC-DC轉(zhuǎn)換器。然而，從高電壓源傳遞高電流可能導(dǎo)致相當(dāng)大量的功率被電路耗散，這也可能導(dǎo)致大量的生熱。這種高功率耗散可能導(dǎo)致需要更大面積的驅(qū)動器電路，并阻止將驅(qū)動器電路安裝在單個集成電路組件中。概述在許多應(yīng)用中，要求結(jié)相對快地切換，例如快速切換功率JFET。此外，這些相同的應(yīng)用也必須要求具有低功率用途。本文描述的實施例為允許較低功耗的結(jié)型器件提供新的驅(qū)動器設(shè)計，還產(chǎn)生充分的最初電流以得出快速的結(jié)切換時間。描述針對新穎柵極驅(qū)動器電路的方法、系統(tǒng)和器件。本公開的方面提供與耦合于結(jié)型器件(例如JFET或BJT)的柵極的電感器一起使用的電流調(diào)節(jié)器。電感器可用來產(chǎn)生用以驅(qū)動結(jié)型器件以使之導(dǎo)通的傳導(dǎo)電流，例如驅(qū)動JFET的柵極的傳導(dǎo)電流。該驅(qū)動器電路可允許結(jié)型器件更快和更有效的切換。因此，在一個實施例中，提供一種柵極驅(qū)動器，該柵極驅(qū)動器包括電流調(diào)節(jié)器、耦合于該電流調(diào)節(jié)器的電感器以及耦合于電感器的切換模塊。電流調(diào)節(jié)器被配置成產(chǎn)生一電流，并且電感器被配置成存儲由電流產(chǎn)生的能量，所述電流通過電流調(diào)節(jié)器產(chǎn)生。切換模塊被配置成控制結(jié)型器件的柵極的傳導(dǎo)電流。起初，傳導(dǎo)電流是從電感器所存儲的能量產(chǎn)生的，由此提供相對高的最初電流。隨著存儲在電感器中的能量被釋放，電流電平落至足以將結(jié)型器件保持在“導(dǎo)通”狀態(tài)的較低電平。該柵極驅(qū)動器因此有效地提供相對高量級的最初電流以使結(jié)型器件以相對低的功耗相對快速地切換。這樣的柵極驅(qū)動器可能不需要使用DC-DC轉(zhuǎn)換器，可能消耗較低的功率和/或消耗比其他柵極驅(qū)動器電路更小的空間。另一實施例提供一種電流驅(qū)動裝置，該電流驅(qū)動裝置包括電流調(diào)節(jié)器、抽頭式電感器以及第一和第二切換模塊。電流調(diào)節(jié)器被配置成產(chǎn)生電流，而抽頭式電感器耦合于電流調(diào)節(jié)器并配置成接收電流和存儲能量。第一切換模塊耦合于抽頭式電感器的輸出并配置成控制結(jié)型器件的傳導(dǎo)電流，該傳導(dǎo)電流至少部分是從電感器存儲的能量中產(chǎn)生的。第二切換模塊耦合于抽頭式電感器的抽頭并配置成改變抽頭式電感器的輸出處存在的電感。當(dāng)?shù)谝磺袚Q模塊將抽頭式電感器的輸出耦合至結(jié)型器件時，第二切換模塊切換抽頭式電感器的輸出處存在的電感并由此使得從抽頭式電感器提供至結(jié)型器件的電流增加。該柵極驅(qū)動器因此有效地提供相對高量級的最初電流以允許結(jié)型器件以相對低的功耗相對快速地切換。該結(jié)型驅(qū)動器可能不需要使用DC-DC轉(zhuǎn)換器，可能消耗較少的功率和/或也可能消耗比其他柵極驅(qū)動器電路更少的空間。附圖簡述可通過參照下列附圖來實現(xiàn)對本發(fā)明的性質(zhì)和優(yōu)勢的進一步理解。在附圖中，相同的組件或特征可具有相同的附圖標(biāo)記。此外，相同類型的各個組件可通過下列用虛線表示的附圖標(biāo)記以及區(qū)分相似組件的第二標(biāo)記來區(qū)分。只要在說明書中使用第一附圖標(biāo)記，則描述可適用于具有相同的第一附圖標(biāo)記的任何一種類似組件，不管是否有第二附圖標(biāo)記。

圖1是包括根據(jù)各實施例配置的組件的驅(qū)動器電路的方框圖。圖2是根據(jù)各實施例的結(jié)型器件的輸入處的電壓電平的圖。圖3是根據(jù)各實施例耦合至JFET負載的驅(qū)動器電路的方框圖。圖4是根據(jù)各實施例耦合至雙極結(jié)型晶體管負載的驅(qū)動器電路的方框圖。圖5是根據(jù)一個實施例的電流驅(qū)動器電路的電路圖。圖6是根據(jù)一個實施例的電流驅(qū)動器電路和切換模塊的電路圖。圖7是示出根據(jù)各實施例用于將電流提供給結(jié)型器件的操作步驟的流程圖。圖8是示出根據(jù)各實施例用于將電流提供給結(jié)型器件的操作步驟的流程圖。圖9是利用根據(jù)各實施例配置的抽頭式電感器的驅(qū)動器電路的方框圖。圖10是根據(jù)一實施例利用抽頭式電感器和切換模塊的電流驅(qū)動器電路的電路圖。圖11是示出根據(jù)各實施例用于將電流提供給結(jié)型器件的操作步驟的流程圖。圖12是示出根據(jù)各實施例用于將電流提供給結(jié)型器件的操作步驟的另一流程圖。
具體實施例方式這段描述給出了一些例子，但不旨在限制本發(fā)明的范圍、適用性或結(jié)構(gòu)。相反，接下來的描述向本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員提供了實現(xiàn)本發(fā)明諸實施例的開放式描述。可在要素的功能和配置上作出多種改變。因此，各個實施例可根據(jù)需要省去、替換或增加各個步驟或組件。例如，要理解這些方法可以與所描述順序不同的順序執(zhí)行，并可增加、省去或組合各種步驟。另外，針對某些實施例描述的方面和要素可并入到各其他實施例中。應(yīng)當(dāng)理解，下面的系統(tǒng)、方法和設(shè)備可單獨或共同地作為一更大系統(tǒng)的組件，其他步驟可處于優(yōu)先位置或甚至修改其應(yīng)用。在一些實施例中，電流驅(qū)動器可用來切換結(jié)型器件，例如功率晶體管。該功率晶體管是已知的，并可包括例如JFET或雙極結(jié)型晶體管(BJT)。盡管這里給出的實施例描述了JFET或BJT的驅(qū)動器電路，但很容易理解所描述的理念等同地適用于其他器件，所述其他器件要求提供相對高的最初電流以將器件切換至“導(dǎo)通”狀態(tài)，并隨后提供較低的維持電流以將器件維持在導(dǎo)通狀態(tài)。如前所述，當(dāng)結(jié)型器件在“截止”狀態(tài)和“導(dǎo)通”狀態(tài)之間切換時，需要對結(jié)型器件的各種電容以及例如與器件引線關(guān)聯(lián)的寄生電感進行充電。在各器件中，這些電容和電感的值可足夠大以防止特別快地開關(guān)器件。因此，為了快速地切換這類器件，最初增加的電流量可能需要被傳遞至結(jié)型器件的柵極以對結(jié)型器件的各種電容和電感充電。一旦這些電容和電感已被充電，則較低的電流可被傳遞至結(jié)型器件的柵極以使器件保持“導(dǎo)通”。盡管將增加量的電流傳遞至結(jié)型器件以快速切換它是合需的，然而使柵極驅(qū)動器的功率使用和/或尺寸最小化也是合需的。因此，這里描述了柵極驅(qū)動器的新穎架構(gòu)。在一些實施例中，柵極驅(qū)動器可使用電流調(diào)節(jié)器、電感器和開關(guān)電路形成輸出信號。圖1示出柵極驅(qū)動器100的簡化方框圖。柵極驅(qū)動器100可包括電流調(diào)節(jié)器模塊105、電感器模塊110以及開關(guān)電路模塊115。電流調(diào)節(jié)器模塊105可包括多種不同的電流調(diào)節(jié)器。例如，電流調(diào)節(jié)器模塊105可包括帶磁滯反饋的降壓電路。電流調(diào)節(jié)器模塊105也可包括電流源。該電流調(diào)節(jié)器能產(chǎn)生在定義范圍內(nèi)的輸出電流。例如，可將兩個電壓提供給電流調(diào)節(jié)器模塊105中的電流調(diào)節(jié)器，將合需的最大和最小電流定義成來自電流調(diào)節(jié)器105的輸出?；谶@兩個信號，電流調(diào)節(jié)器105可輸出一電流，該電流停留在兩個定義的電流之間或在兩個定義的電流之間振蕩。在一些實施例中，電流調(diào)節(jié)器模塊105包含帶比較器的反饋環(huán)路。在其他實施例中，電流調(diào)節(jié)器模塊105包括與電流傳感器耦合的帶磁滯的比較器，該電流傳感器感測來自電感器的電流。如本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員所能理解的，構(gòu)造能輸出定義的電流或輸出在某一范圍內(nèi)的電流的電流調(diào)節(jié)器還有其他方式。電感器模塊110可包括無源電感器，該無源電感器能將能量存儲在由通過電感器的電流產(chǎn)生的磁場中。盡管電感器能允許電壓的瞬間或近瞬間改變，但電感器抵抗電流的變化。電感器模塊110可包括多種不同類型電感器中的一種，例如無鐵心或鐵磁性鐵心線圈電感器。電感器t旲塊110也可包括帶抽頭的電感器，該帶抽頭的電感器能選擇其輸入以提供存在于電感器的輸入和輸出側(cè)的不同電感。下面將更詳細地描述示出不同電感器配置的若干示例性實施例。圖1實施例中的電感器模塊110連接于電流調(diào)節(jié)器模塊105的輸出。電感器模塊110的輸出作為柵極驅(qū)動器100的輸出120提供。輸出120可連接于結(jié)型器件的柵極。由輸出140驅(qū)動的結(jié)型器件可以是多種不同形式的結(jié)型器件，例如JFET或BJT。圖1實施例的柵極驅(qū)動器100還包括開關(guān)電路模塊115。開關(guān)電路模塊115可以是一個或一連串開關(guān)或結(jié)型器件和驅(qū)動器。例如，開關(guān)電路模塊115可包括更改電感器模塊110的電流路徑的M0SFET。在一些實施例中，開關(guān)電路模塊115可確定電感器模塊110的電流路徑何時經(jīng)過輸出120并通向正被驅(qū)動的結(jié)型器件。當(dāng)結(jié)型器件不被驅(qū)動時，開關(guān)電路模塊115可允許電流環(huán)路以使電感器模塊110可由電流調(diào)節(jié)器模塊105供能。該電流環(huán)路可具有低電阻，由此使電感器模塊110中的電感器保持由小的附加電流供能，該小的附加電流只需由電流調(diào)節(jié)器模塊105提供。這可轉(zhuǎn)換成在結(jié)型器件不被驅(qū)動的同時由電路消耗的更低的功率。當(dāng)結(jié)型器件不被驅(qū)動時，電流調(diào)節(jié)器105可間歇地將電流提供給電感器以將電流保持在定義的電流電平上或定義的電流范圍內(nèi)。當(dāng)結(jié)型器件被驅(qū)動導(dǎo)通時，開關(guān)電路模塊115更改電感器模塊110的電流路徑。流過電感器模塊110的電流隨后經(jīng)過與輸出120相連的結(jié)型器件，由此導(dǎo)致與在開關(guān)電路模塊115更改電感器模塊110的電流路徑之前經(jīng)過電感器相同量的經(jīng)過結(jié)型器件的電流。這樣的切換也導(dǎo)致施加于輸出120和結(jié)型器件的電壓相對大的擺幅。驅(qū)動輸出120和結(jié)型器件的電流也可由電流調(diào)節(jié)器模塊105通過電感器模塊110提供。輸出120和結(jié)型器件處的電壓可逐漸地減小。在一定時間之后，開關(guān)電路模塊115可被觸發(fā)以再次更改電感器模塊110的電流路徑，導(dǎo)致電感器的最初低阻電流路徑重建。電流調(diào)節(jié)器模塊105繼續(xù)對電感器供能(不管開關(guān)電路模塊115的狀態(tài)為何)并通過電感器模塊110將電流維持在定義的電平上或定義的范圍內(nèi)。為了快速地對各種電容充電或?qū)εc諸如JFET之類的結(jié)型器件相關(guān)聯(lián)的各種電感供能，可將增加量的電流提供給結(jié)型器件的柵極以允許其快速切換。提供給結(jié)型器件的柵極的電流量越低，結(jié)型器件切換所花的時間越長。圖2示出JFET的柵極電壓的理想曲線圖200。如圖所示，JFET的柵極在被驅(qū)動至大于零或被拉低至負電位VEE的各個電壓之間交替。增加的最初電壓被提供給柵極。該增加的電壓可演變?yōu)橥ㄟ^柵極的增加電流，這允許JFET的電容被相對快速地充電。在最初的較高電壓(和伴隨的較高電流)被提供給JFET之后，提供較低的電壓(和伴隨的較低電流)以使JFET保持導(dǎo)通。與連續(xù)提供較高電壓相反，將較低的電壓提供給JFET以使其保持導(dǎo)通導(dǎo)致JFET和/或驅(qū)動器減少的功耗和熱損耗?，F(xiàn)在參見圖3，圖3示出一示例性實施例，其中可實現(xiàn)如前所述的電流驅(qū)動器模塊。圖3示出電路300，其中電流驅(qū)動器模塊305將電流提供給JFET功率晶體管310的柵極。功率晶體管310耦合在電源315和負載320之間。電源315可以是任何數(shù)量的電源，例如一個或多個太陽能電池板。負載320可以是任何數(shù)量的負載，例如配置成將來自一個或多個太陽能電池板的DC功率轉(zhuǎn)換成AC信號的逆變器。各實施例中的功率晶體管310能提供相對高的電流和電壓，并在一個例子中能提供1200伏和1700伏之間20安培的電流。JFET功率晶體管310可以是例如基于碳化硅的晶體管。在該實施例中，電流驅(qū)動器模塊305可包括與前面結(jié)合圖1描述的相同的電流調(diào)節(jié)器模塊、電感器以及開關(guān)電路。各實施例的電流調(diào)節(jié)器包括帶磁滯反饋的降壓電路，用于產(chǎn)生在定義范圍內(nèi)的輸出電流。與前述相同地，電感器可包括無源電感器，該無源電感器能將能量存儲在由通過電感器的電流產(chǎn)生的磁場中。該電感器也可包括抽頭式電感器，該抽頭式電感器能選擇其輸入以提供將要存在于電感器輸入和輸出處的不同電感。電流驅(qū)動器模塊305的輸出被耦合至JFET 310的柵極。當(dāng)電流驅(qū)動器模塊中的切換模塊將電流驅(qū)動器模塊305的輸出切換至JFET 310的柵極時，JFET被驅(qū)動以導(dǎo)通，由此將來自電源315的電流提供至負載320。流過電流驅(qū)動器模塊305的電感器的電流經(jīng)過JFET310的柵極，由此導(dǎo)致與切換至耦合于柵極之前經(jīng)過電感器的電流量相同的經(jīng)過柵極的電流量。電流驅(qū)動器模塊305的輸出處的電壓逐漸減小。如前所述，JFET 310柵極在被驅(qū)動至大于零或被拉低至負電位VEE的各個電壓之間交替。增加的最初電壓被提供給柵極。該增加的電壓可演變?yōu)橥ㄟ^柵極的增加電流，這允許JFET 310的電容相對快速地被充電。在最初的較高電壓(和伴隨的較高電流)被提供給JFET 310之后，提供較低的電壓(和伴隨的較低電流)以使JFET310保持導(dǎo)通。與連續(xù)提供較高電壓相反，將較低的電壓提供給JFET 310以使其保持導(dǎo)通導(dǎo)致JFET 310和/或電流驅(qū)動器模塊305減少的功耗和熱損耗。現(xiàn)在參見圖4，圖4示出實現(xiàn)如前所述的電流驅(qū)動器模塊的另一示例性實施例。圖4示出一電路400，其中電流驅(qū)動器模塊405將電流提供給雙極結(jié)型功率晶體管410的柵極。功率晶體管410耦合在功率源415和負載420之間。功率源415可以是任何數(shù)量的功率源，例如一個或多個太陽能電池板。負載420可以是任何數(shù)量的負載，例如配置成將來自一個或多個太陽能電池板的DC功率轉(zhuǎn)換成AC信號的逆變器。各實施例中的功率晶體管410能提供相對高的電流和電壓，并在一個例子中能提供1200伏和1700伏之間的20安培的電流。雙極結(jié)型功率晶體管410可以是例如基于碳化硅的晶體管。在該實施例中，電流驅(qū)動器模塊405可包括與前面結(jié)合圖1描述的相同的電流調(diào)節(jié)器模塊、電感器以及開關(guān)電路。各實施例的電流調(diào)節(jié)器包括帶磁滯反饋的降壓電路，用于產(chǎn)生在定義范圍內(nèi)的輸出電流。與前述相同地，電感器可包括無源電感器，該無源電感器能將能量存儲在由通過電感器的電流產(chǎn)生的磁場中。該電感器也可包括抽頭式電感器，該抽頭式電感器能選擇輸入以提供將要存在于電感器的輸入和輸出處的不同電感。電流驅(qū)動器模塊405的輸出被耦合至功率晶體管410的基極。當(dāng)電流驅(qū)動器模塊中的切換模塊將電流驅(qū)動器模塊405的輸出切換至功率晶體管410的基極時，功率晶體管410被驅(qū)動以導(dǎo)通，由此將來自電源415的電流提供至負載420。流過電流驅(qū)動器模塊405的電感器的電流經(jīng)過功率晶體管410的基極，由此導(dǎo)致與切換至耦合于基極之前經(jīng)過電感器的電流量相同的經(jīng)過基極的電流量。電流驅(qū)動器模塊405的輸出處的電壓逐漸減小。如前所述，功率晶體管410基極在被驅(qū)動至大于零或被拉低至負電位VEE的各個電壓之間交替。增加的最初電壓被提供給基極。該增加的電壓可演變?yōu)橥ㄟ^基極的增加電流，這允許功率晶體管410的電容相對快速地被充電。在最初的較高電壓(和伴隨的較高電流)被提供給功率晶體管410之后，提供較低的電壓(和伴隨的較低電流)以使功率晶體管410保持導(dǎo)通。與連續(xù)提供較高電壓相反，將較低的電壓提供給功率晶體管410以使其保持導(dǎo)通導(dǎo)致功率晶體管410和電流驅(qū)動器模塊405減少的功耗和熱損耗。
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在一個實施例中，驅(qū)動器電路使用開關(guān)電路、電感器和帶磁滯反饋的降壓調(diào)節(jié)器。圖5示出利用這樣的降壓調(diào)節(jié)器的驅(qū)動器電路500的實施例。驅(qū)動器電路500可代表與圖1的柵極驅(qū)動器105相同的電路，或代表某些其他的柵極驅(qū)動器。電流調(diào)節(jié)器模塊505可代表與圖1的電流調(diào)節(jié)器模塊105相同的電流調(diào)節(jié)器，或代表不同的電流調(diào)節(jié)器。電流調(diào)節(jié)器505包括帶磁滯反饋的降壓調(diào)節(jié)器。這樣的電流調(diào)節(jié)器可接收兩路信號，在這里圖示為“VCC-1SET”以及“ISET-DELTA”。這兩路信號可定義具有定義的電流范圍的最大電流和最小電流。這樣的降壓調(diào)節(jié)器可利用兩個比較器和以復(fù)位-置位觸發(fā)器形式出現(xiàn)的兩個NAND門。根據(jù)由比較器在R2和R3測得的電流，Q4或Q5閉合，由此連接電感器510并將來自電流調(diào)節(jié)器模塊505的電流維持在定義的電流范圍內(nèi)。電感器510可代表圖1的電感器模塊110的電感器。在圖5的例子中，電感器510是470 μ F的電感器。在一些實施例中，電感器510連接于二極管以防止從結(jié)型器件的柵極流出的電流被驅(qū)動回到電流調(diào)節(jié)器。電感器510也連接于開關(guān)電路515。開關(guān)電路515可以是與圖1的開關(guān)電路模塊130相同的開關(guān)電路，或代表某些其他的開關(guān)電路。在圖5中，開關(guān)電路是確定電感器510的電流路徑的半導(dǎo)體MOSFET器件。在柵極驅(qū)動器500中，使用開關(guān)電路515的MOSFET來確定電感器510的電流路徑是否經(jīng)過所連接的結(jié)型器件負載的柵極。當(dāng)開關(guān)電路515的MOSFET閉合時，電流路徑520代表經(jīng)過電感器510的電流的電流路徑。在這種配置中，所連接的結(jié)型器件的柵極可被拉低至VEE?？捎呻娏髡{(diào)節(jié)器505維持流過電感器510的電流。隨著流過電感器510的電流衰弱，電流調(diào)節(jié)器505可將使電流增加的電壓施加于電感器510，由此將流過電感器510的電流保持在電流調(diào)節(jié)器505所定義的范圍內(nèi)。當(dāng)開關(guān)器件515的MOSFET的柵極被切換以形成斷開或截止?fàn)顟B(tài)時，電流路徑520不再存在。相反，流過電感器510的電流流過至驅(qū)動器電路500的輸出，并流至附連的結(jié)型器件(在圖5中表示為“門”)。如業(yè)內(nèi)已知的，流過電感器的電流抵抗變化。這導(dǎo)致與就在開關(guān)電路515的MOSFET斷開之前存在于電感器510中的電流相同的電流流過結(jié)型器件的柵極。在一些實施例中，驅(qū)動器電路可包含附加電路以允許增加的電流快速切換所連接的結(jié)型器件。圖6示出一示例性驅(qū)動器電路600，該驅(qū)動器電路600被配置成向諸如JFET之類的結(jié)型器件的柵極提供增加的電流脈沖以使結(jié)型器件快速切換。電流調(diào)節(jié)器電路605可與圖1和圖5中的電流調(diào)節(jié)器電路(分別為110和505)相同。替代地，可使用不同的電流調(diào)節(jié)器電路。另外，電感器610可與圖1和圖5中的電感器110、510相同。同樣，電感器610也可以是某些其他的電感器。驅(qū)動器電路600相比圖5的驅(qū)動器電路500包含附加電路，該附加電路以電平移動電路620和單穩(wěn)態(tài)電路625的形式出現(xiàn)。電平移動電路620可用來將輸入信號轉(zhuǎn)換至對電路邏輯適當(dāng)?shù)碾妷?。在一些實施例中，電平移動電?20包括比較器、逆變器以及一對電阻器以形成具有適當(dāng)邏輯電平的輸出信號以與單穩(wěn)態(tài)電路625和開關(guān)電路615的邏輯相互作用。如本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員可以發(fā)現(xiàn)的那樣，其他電路配置也適于實現(xiàn)電平移動電路。由電平移動電路620接收的輸入可規(guī)定結(jié)型器件的柵極何時導(dǎo)通和何時截止。由電平移動電路620接收的輸入可在某些其他電路中發(fā)起，這些其他電路可位于與柵極驅(qū)動器600相同的或某些其他電路板上。如本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員所能發(fā)現(xiàn)的那樣，電平移動電路620的輸入信號可由多個不同的電路形成。此外，如果輸入信號的邏輯電平和極性對開關(guān)電路615和單穩(wěn)態(tài)625是合適的，則不需要電平移動電路620。單穩(wěn)態(tài)電路625被配置成當(dāng)從電平移動電路620接收到觸發(fā)時產(chǎn)生一脈沖。該脈沖可以具有特定時長，該時長是由其電容器值和電阻器值確定的。由此，當(dāng)信號被提供給電路的輸入時，單穩(wěn)態(tài)電路625的輸出將產(chǎn)生一“導(dǎo)通”信號。隨著電容器被充電，充電量是電容器的電容和相關(guān)聯(lián)電阻器的電阻值的函數(shù)，單穩(wěn)態(tài)電路625的第二門將啟用，并由此使單穩(wěn)態(tài)電路625的輸出回到“截止”，由此終止由單穩(wěn)態(tài)電路625產(chǎn)生的脈沖?？苫谂c結(jié)型器件相關(guān)聯(lián)的寄生電感和電容以及所需的切換時間來選擇脈沖時長。如本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員能發(fā)現(xiàn)的那樣，可以找到單穩(wěn)態(tài)電路的其他實施例。當(dāng)單穩(wěn)態(tài)電路625形成一脈沖時，該脈沖可觸發(fā)一電壓饋給電路630以將結(jié)型器件的柵極連結(jié)于VCC。電壓饋給電路630可允許增加的電流被提供給結(jié)型器件的柵極以允許結(jié)型器件快速切換。電壓饋給電路630可包括驅(qū)動器和開關(guān)器件，例如M0SFET。在一些實施例中，當(dāng)接收到來自單穩(wěn)態(tài)電路625的脈沖時，驅(qū)動器使MOSFET閉合，由此使結(jié)型器件的柵極連結(jié)于VEE并由此將柵極拉至負電位，以對與結(jié)型器件關(guān)聯(lián)的電感和電容予以更快的放電。電壓饋給電路630的其他實施例也是可行的。在由電壓饋給電路630提供的增加電流的最初脈沖之后，其操作與圖1和圖5中的開關(guān)電路相同的開關(guān)電路615可更改電感器615的電流路徑以驅(qū)動結(jié)型器件使之導(dǎo)通。這里，開關(guān)電路615包括驅(qū)動器和MOSFET。當(dāng)MOSFET閉合時，電感器具有與圖5的電流環(huán)路520相同的電流環(huán)路電感器通過電流調(diào)節(jié)器電路605充電，并在維持通過VEE的電流環(huán)路的同時保持充電。當(dāng)開關(guān)電路615的MOSFET斷開時，電感器610的電流路徑更改以使流過電感器610的電流流至被驅(qū)動的結(jié)型器件。電流繼續(xù)從電流調(diào)節(jié)器電路605被提供給電感器610。因此，這種配置允許電壓饋給電路630將最初增加的電流脈沖提供給被驅(qū)動的結(jié)型器件，并使電感器610繼續(xù)向結(jié)型器件提供電流以使其保持導(dǎo)通。當(dāng)輸入信號再次瞬變時，開關(guān)電路615再次通過VEE為電感器形成最初的電流路徑，由此使電感器保持被供能，并連結(jié)結(jié)型器件的柵極使之被驅(qū)動至VEE，由此使結(jié)型器件截止?，F(xiàn)在參見圖7，圖7示出用于將電流驅(qū)動至結(jié)型器件的方法700的操作步驟。在該實施例中，一開始能量被存儲在耦合于電流調(diào)節(jié)器模塊和結(jié)型器件之間的電感器中，如方框705所示。在方框710，電感器的輸出被切換至結(jié)型器件。所存儲的能量從電感器被排放至結(jié)型器件以將最初電流提供給結(jié)型器件，如方框715所示。最后，在方框720，在電感器放電后，將維持電流從電感器提供至結(jié)型器件。圖8示出將電流驅(qū)動至結(jié)型器件的其他實施例的方法800的操作步驟。在該方法中，方框805-820的操作與圖7中的方框705-720的步驟相同。圖8的方法進一步包括將電感器的輸出從結(jié)型器件切換至電流調(diào)節(jié)器模塊，如方框830所示。隨著電感器輸出被切換回到電流調(diào)節(jié)器，能量被再次存儲在電感器中，如方框835所示。在一些實施例中，將能量存儲在電感器中是通過將電感器耦合在電流調(diào)節(jié)器模塊和電流調(diào)節(jié)器的電源之間并將通過電感器的電流保持在定義的范圍內(nèi)來完成的。圖7和圖8的方法700、800可例如使用圖5的驅(qū)動器電路500或圖6的驅(qū)動器電路600實現(xiàn)。如所述那樣的驅(qū)動器電路的電感器能將能量存儲在由通過電感器的電流產(chǎn)生的磁場中。當(dāng)電流驅(qū)動器中的開關(guān)模塊將電流驅(qū)動器的輸出切換至結(jié)型器件(該結(jié)型器件通過增加的最初電壓被驅(qū)動以導(dǎo)通)時，電感器的輸出被耦合至結(jié)型器件。驅(qū)動器模塊的輸出處的電壓將逐漸地減小。增加的電壓可演化成通過結(jié)型器件的增加的電流，由此使器件的電容和/或寄生電感相對快速地被充電。在最初的較高電壓(和伴隨的較高電流)之后，提供較低電壓(和伴隨的較低維持電流)以使結(jié)型器件保持導(dǎo)通。當(dāng)驅(qū)動器電路的輸出被截止時，能量再次被存儲在電感器中，由此再次對電感器供能以在將輸出切換至結(jié)型器件的下一實例中提供電流。盡管圖6的驅(qū)動器電路600產(chǎn)生增加的電流脈沖以一開始驅(qū)動結(jié)型器件而導(dǎo)通，之后是較低的電流以使結(jié)型器件保持在導(dǎo)通狀態(tài)，然而也可不采用電壓饋給電路來達成這個目的。圖9示出驅(qū)動器電路900的一個簡化方框圖，該驅(qū)動器電路900利用帶抽頭的電感器以驅(qū)動結(jié)型器件使其通過增加的最初電流導(dǎo)通并隨后通過較低的電流來將結(jié)型器件保持在導(dǎo)通狀態(tài)。圖9的驅(qū)動器電路900包括電流調(diào)節(jié)器905、第一開關(guān)電路915、第二開關(guān)電路920以及與輸出925相連接的帶抽頭電感器910，輸出925可以是例如JFET的結(jié)型器件。盡管圖示為圖9中的第一和第二開關(guān)電路915、920，然而應(yīng)當(dāng)理解這兩種開關(guān)電路的功能可合并在一個開關(guān)電路模塊中，例如圖1的開關(guān)電路模塊115。電流調(diào)節(jié)器905可與之前描述的電流調(diào)節(jié)器電路(例如圖1、圖5和圖6中的電流調(diào)節(jié)器電路110、505和605)中的任何一個相同地工作。例如，電流調(diào)節(jié)器905可包括帶磁滯控制的降壓調(diào)節(jié)器。替代地，電流調(diào)節(jié)器905可以是與前述例子不同的某些其他電流調(diào)節(jié)器電路。電感器910可以是與圖1、圖5和圖6中的電感器110、510和610相同的電感器。電感器910也可包括抽頭以允許將電感器910用來形成多個不同的電感。例如，當(dāng)電感器的第一端子和第二端子用于電流路徑中時，電感器910可具有一具體的電感，但當(dāng)?shù)诙俗雍涂赡芪挥诘谝欢俗雍偷诙俗又g的第三端子用于電流路徑時可具有一不同的電感。在圖9的實施例中，第一開關(guān)電路910用來更改電感器910的電流路徑。電流路徑可通過電感器存在，這允許電流調(diào)節(jié)器電路905將流過電感器的電流流維持在一接近恒定的電流，或維持在一定義的范圍內(nèi)，如之前描述的那樣。第一開關(guān)電路910可更改電感器910的電流路徑以使其經(jīng)過被驅(qū)動的結(jié)型器件。第二開關(guān)電路920用來使電感器910產(chǎn)生一增加的電流信號，該增加的電流信號能驅(qū)動輸出920以對結(jié)型器件的各種電容快速地充電，這允許結(jié)型器件相對快速地切換。當(dāng)電感器910將增加的電流信號傳遞至被驅(qū)動的結(jié)型器件的柵極時，第二開關(guān)電路920也可禁用電流調(diào)節(jié)器905。這種配置可使電感器910既產(chǎn)生最初增加的電流脈沖以使結(jié)型器件導(dǎo)通，又隨后產(chǎn)生減小的電流信號以使結(jié)型器件保持導(dǎo)通。圖10示出驅(qū)動器電路1000的一個實施例，該驅(qū)動器電路1000使用電感器以既產(chǎn)生增加的電流脈沖以使結(jié)型器件導(dǎo)通，又隨后產(chǎn)生減小的電流信號以使結(jié)型器件維持在導(dǎo)通模式。在該示例性實施例中，電流調(diào)節(jié)器電路1005接收一信號，該信號確定電流調(diào)節(jié)器電路1005的驅(qū)動器何時處于三態(tài)模式，并且MOSFET Q4和Q5均斷開。電平移動電路1020可代表與圖6的電平移動電路620相同的電平移動電路。替代地，電平移動電路1020可代表某些其他形式的電平移動電路。同樣在這里，如果柵極驅(qū)動器電路1000的輸入信號已被標(biāo)準(zhǔn)化為適當(dāng)?shù)倪壿嬰妷弘娖剑瑒t不需要電平移動電路1020。單穩(wěn)態(tài)電路1025可代表與圖6的單穩(wěn)態(tài)電路625相同 的單穩(wěn)態(tài)電路。替代地，單穩(wěn)態(tài)電路1025可代表單穩(wěn)態(tài)電路的一些其它實現(xiàn)。與前面描述相似地，由單穩(wěn)態(tài)電路1025產(chǎn)生的脈沖的時長可通過其電阻器值和電容器值確定。電感器1010是具有三個端子的抽頭式電感器連接至電流調(diào)節(jié)器電路1005的第一端子、連接至結(jié)型器件的第二端子以及作為電感器1005上的抽頭的第三端子。電感器1005可隨同三條電流路徑使用通過電感器1010的第一端子和第二端子和開關(guān)器件1015的第一電流路徑、通過電感器1010的第一端子和第二端子以及被驅(qū)動的結(jié)型器件的第二電流路徑以及通過電感器1010的第二端子和第三端子以及被驅(qū)動的結(jié)型器件的第三電流路徑。第一開關(guān)電路1015包含驅(qū)動器電路和M0SFET，與之前描述的開關(guān)電路相同。也可使用開關(guān)電路1015的各個其它實施例。第二開關(guān)電路1030允許電感器1010形成增加的電流信號以驅(qū)動結(jié)型器件，以允許結(jié)型器件快速地切換。為了產(chǎn)生增加的電流脈沖，使用電感器1010上的抽頭。一般來說,存儲在電感器中的能量可表述為ε = l/2Li2在該公式中，ε表示由電感器存儲的能量，i表示通過電感器的電流，而L表示電感器以亨利為單位的電感。因此，如果電感器1010的電流路徑在電感器已被供能后更改，則存儲在電感器中的能量一開始保持相同，電感器的電感根據(jù)抽頭的位置減小，并且電流必須由此增加，因此l/2Li2 = l/2Lt · it2
這里，L代表電感器的電感而i代表在電流路徑(例如通過電感器的端子I和2)更改前電感器中的電流。Lt代表抽頭式電感器的電感，而it代表在電流路徑(例如通過電感器的端子2和3)更改后抽頭式電感器中的電流。由于在電流路徑更改之前和之后存儲在電感器中的能量一開始保持不變，且因為抽頭式電感器的電感低于完整電感器的電感，抽頭式電感器的最初電流必定大于電流路徑更改前電感器的電流。繼續(xù)參見圖10，在柵極驅(qū)動器電路的輸入處接收到觸發(fā)輸入之前，電感器可由電流調(diào)節(jié)器電路1005供能。在這種狀態(tài)下，第一開關(guān)電路1015可包含閉合的結(jié)(這里是MOSFET)，由此形成與圖5的電流路徑520相同的通過第一開關(guān)器件1015的電流路徑。該電流路徑經(jīng)過電感器的端子1、2，經(jīng)過第一開關(guān)器件1015的結(jié)至VEE并通過電流調(diào)節(jié)器1005回到電感器。在經(jīng)過一定時間后，柵極驅(qū)動器電路1000的輸入接收觸發(fā)信號。該觸發(fā)信號可通過電平移動電路1020標(biāo)準(zhǔn)化至合適的邏輯電平。在該例中，電平移動電路1020的輸出觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路1025以產(chǎn)生預(yù)定時長的脈沖。電平移動電路1020的輸出也通過斷開其結(jié)而使第一開關(guān)電路1015更改電感器1010的電流路徑，由此斷開通過電感器的端子1、2并通過第一開關(guān)元件1015的結(jié)至VEE并通過電流調(diào)節(jié)器1005回到電感器而建立的電流環(huán)路。通過單穩(wěn)態(tài)電路1025產(chǎn)生的脈沖也觸發(fā)電流調(diào)節(jié)器電路1005的驅(qū)動器以使其進入三態(tài)模式。進入三態(tài)模式的驅(qū)動器則使電流調(diào)節(jié)器電路1005切換器件，所述器件在這種情形下是與驅(qū)動器相連接以斷開的兩個MOSFET。因此，電感器1010的端子I保持非連接，而電感器仍然被供能。由單穩(wěn)態(tài)電路1025產(chǎn)生的脈沖也觸發(fā)第二開關(guān)電路1030以產(chǎn)生通過電感器1010的抽頭的電流路徑(例如通過電感器1010的端子2、3的電流路徑)。該電流路徑根據(jù)前面描述的公式產(chǎn)生增加的電流，該電流被驅(qū)動至結(jié)型器件。一旦已得出由單穩(wěn)態(tài)電路1025產(chǎn)生的脈沖，第二開關(guān)電路1030就斷開并且電流調(diào)節(jié)器1005的驅(qū)動器被帶出三態(tài)模式。這導(dǎo)致電流調(diào)節(jié)器電路1005將電流提供至電感器1010和結(jié)型器件的柵極。在通過電感器1010上的抽頭的電流路徑被啟用的同時，該電流電平小于被提供給結(jié)型器件的柵極的電流。然而，該電流足以使結(jié)型器件維持在導(dǎo)通模式。一旦在柵極驅(qū)動器件1000的輸入處接收的觸發(fā)指示結(jié)型器件的柵極不應(yīng)再被驅(qū)動成導(dǎo)通，第一開關(guān)器件1015就反復(fù)切換以重建經(jīng)過電感器端子1、2、經(jīng)過第一開關(guān)器件1015的結(jié)至VEE并通過電流調(diào)節(jié)器1005回到電感器的電流路徑，由此使電感器1010通過電流調(diào)節(jié)器1005被充電并使結(jié)型器件的柵極被拉至VEE并截止?，F(xiàn)在參見圖11，圖11示出用于將電流驅(qū)動至結(jié)型器件的方法1100的操作步驟。在該實施例中，如方框1105所示，一開始將能量存儲在耦合于電流調(diào)節(jié)器模塊和結(jié)型器件之間的抽頭式電感器中。在方框1110，電感器的輸出被切換至結(jié)型器件。如方框1115所示，存在于電感器輸出處的電感改變。所存儲的能量從電感器被排放至結(jié)型器件以將最初電流提供給結(jié)型器件，如方框1120所示。最后，在方框1125，在電感器在較高電流下放電之后，將維持電流從電感器提供至結(jié)型器件。圖12示出將電流驅(qū)動至結(jié)型器件的又一實施例的方法1200的操作步驟。在該方法中，方框1205-1225的操作與通過圖11的方框1105-1125所述的操作相同。圖12的方法還包括將電感器的輸出從結(jié)型器件切換至電流調(diào)節(jié)器模塊，如方框1230所示。隨著電感器輸出切換回到電流調(diào)節(jié)器，能量再次被存儲在電感器中，如方框830所示。在一些實施例中，將能量存儲在電感器中是通過將電感器耦合在電流調(diào)節(jié)器模塊和電流調(diào)節(jié)器的電源之間并將通過電感器的電流維持在一定義范圍內(nèi)而完成的。存在于電感器輸出處的電感可改變以使相對較低的電流被提供給電感器以維持電感器處的能量存儲，并由此減少維持電感器處的能量存儲所需的功率。圖11和圖12的方法1100、1200可例如使用圖10的驅(qū)動器電路1000實現(xiàn)。如所
述的驅(qū)動器電路的帶抽頭電感器能將能量存儲在由經(jīng)過電感器的電流產(chǎn)生的磁場中。當(dāng)電流驅(qū)動器中的開關(guān)模塊將電流驅(qū)動器的輸出切換至結(jié)型器件時，電感器的輸出被耦合至結(jié)型器件，所述結(jié)型器件被驅(qū)動以通過增加的最初電壓而導(dǎo)通。通過利用抽頭更改電容，結(jié)型器件的電壓進一步增加而不需要在驅(qū)動器電路中引入大量的額外組件或電路。驅(qū)動器模塊的輸出處的電壓將逐漸減小，并且用來耦合電感器的端子再次被切換以提供不同的電感并由此將維持電流提供給結(jié)型器件。最初增加的電壓可演變?yōu)橥ㄟ^結(jié)型器件的增加的電流，這允許相對快速地對器件的電容和/或寄生電感充電。在起初的較高電壓(和伴隨的較高電流)之后，提供較低電壓(和伴隨的較低維持電流)以使結(jié)型器件保持導(dǎo)通。當(dāng)驅(qū)動器電路的輸出截止時，能量再一次被存儲在電感器中，由此重新對電感器供能以在輸出被切換至結(jié)型器件的下一實例中提供電流。該再次供能可通過抽頭式電感器的連接端子完成，該連接端子提供供能所需的相對少量的能量并維持電感器中的存儲。應(yīng)當(dāng)注意，前述方法、系統(tǒng)和設(shè)備僅旨在作為示例。必須強調(diào)可根據(jù)需要省去、替換或增加各種步驟或組件。例如應(yīng)當(dāng)理解，在替代實施例中，這些方法可以與前述不同的順序執(zhí)行，并可增加、省去或組合各種步驟。另外，針對某些實施例描述的特征可在各個其它實施例中結(jié)合。實施例的不同方面和要素可以相同方式組合。另外要強調(diào)的是，技術(shù)會發(fā)展并因此許多要素本質(zhì)上是示例性的并且不應(yīng)當(dāng)解釋成對本發(fā)明的范圍構(gòu)成限制。說明書中給出的具體細節(jié)提供對實施例的透徹理解。然而，本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些實施例沒有這些具體細節(jié)也可實現(xiàn)。例如，已示出許多公知的電路、進程、算法、結(jié)構(gòu)和技術(shù)而沒有不必要的細節(jié)以避免使這些實施例變得晦澀難懂。另外要注意，可將這些實施例表述為由流程圖或方框圖描述的一個進程。盡管可將這些操作表述為一個連續(xù)的進程，但許多這樣的操作可并列地或同時地執(zhí)行。另外，可重新安排操作的順序。進程可具有附圖中未曾包括的附加步驟。盡管已描述了一些實施例，但本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可使用許多修正、替代結(jié)構(gòu)以及等效物而不脫離本發(fā)明的精神。例如，前述要素可僅僅是較大系統(tǒng)的一個組件，其中可優(yōu)先地采用其它規(guī)則或?qū)Ρ景l(fā)明的應(yīng)用予以改進。另外，可在考慮前述要素之前、之中或之后采用許多步驟。因此，前面的描述不應(yīng)當(dāng)認為對本發(fā)明的范圍構(gòu)成限制。
權(quán)利要求
1.一種柵極驅(qū)動器裝置，包括 配置成產(chǎn)生一電流的電流調(diào)節(jié)器模塊； 與所述電流調(diào)節(jié)器模塊耦合并配置成接收所述電流并存儲由所述電流產(chǎn)生的能量的電感器；以及 與所述電感器耦合并配置成控制結(jié)型器件的柵極的傳導(dǎo)電流的開關(guān)模塊，其中所述傳導(dǎo)電流至少部分地產(chǎn)生自所述電感器所存儲的能量。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，當(dāng)從所述電流產(chǎn)生的能量被存儲在所述電感器中時，所述開關(guān)模塊將所述電感器的輸出切換至所述結(jié)型器件的柵極。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述電流調(diào)節(jié)器模塊產(chǎn)生在定義范圍內(nèi)的電流。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述電流調(diào)節(jié)器模塊包括配置成接收第一輸入電壓和第二輸入電壓的一對比較器，其中所述第一電壓和所述第二電壓用來定義所述電流調(diào)節(jié)器|吳塊的定義電流范圍內(nèi)的最大電流和最小電流。
5.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述電流調(diào)節(jié)器模塊包括帶磁滯的比較器，所述帶磁滯的比較器耦合于感測來自所述電感器的電流的電流傳感器。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述開關(guān)模塊包括與所述電流調(diào)節(jié)器模塊的電源的連接。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述結(jié)型器件是JFET。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括與所述器件的柵極耦合的電平移動電路模塊，電壓饋給模塊配置成使比所述電流調(diào)節(jié)器的電流更大的電流通過所述結(jié)型器件的柵極。
9.一種電流驅(qū)動器裝置，包括 配置成產(chǎn)生一電流的電流調(diào)節(jié)器模塊； 與所述電流調(diào)節(jié)器模塊耦合并配置成接收所述電流并存儲由所述電流產(chǎn)生的能量的電感器；以及 與所述電感器耦合并配置成切換所述電流驅(qū)動器裝置的輸出以控制至所述結(jié)型器件的電流的開關(guān)模塊，至所述結(jié)型器件的電流具有最初電流值和維持電流值，所述最初電流值至少部分地產(chǎn)生自所述電感器所存儲的能量并當(dāng)所述電感器的所存儲能量被釋放時下降至所述維持電流值。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述開關(guān)模塊切換所述結(jié)型器件和所述電流調(diào)節(jié)器模塊之間的電感器的輸出。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，當(dāng)所述電感器的輸出被切換至所述電流調(diào)節(jié)器模塊時，所述電流驅(qū)動器裝置將能量存儲在所述電感器中，并且當(dāng)所述電感器的輸出被切換至所述結(jié)型器件時，所述電流驅(qū)動器裝置將所存儲的能量從所述電感器釋放至所述結(jié)型器件，以使啟用所述結(jié)型器件所需的時間量相對于僅使用所述維持電流啟用所述結(jié)型器件所需的時間量減少。
12.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述電流調(diào)節(jié)器模塊產(chǎn)生一定義范圍內(nèi)的電流。
13.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述電流調(diào)節(jié)器模塊包括配置成接收第一輸入電壓和第二輸入電壓的一對比較器，其中所述第一電壓和所述第二電壓用來定義所述電流調(diào)節(jié)器|吳塊的定義電流范圍內(nèi)的最大電流和最小電流。
14.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述開關(guān)模塊包括與電源的連接。
15.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述結(jié)型器件是JFET。
16.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述結(jié)型器件是雙極結(jié)型晶體管。
17.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，還包括與所述器件的柵極耦合的電壓饋給模塊，所述電壓饋給模塊配置成使比所述電流調(diào)節(jié)器的電流更大的電流通過所述結(jié)型器件的柵極。
18.一種將電流驅(qū)動至結(jié)型器件的方法，包括 將能量存儲在耦合于電流調(diào)節(jié)器模塊和結(jié)型器件之間的電感器中； 將所述電感器的輸出切換至所述結(jié)型器件； 將所述存儲的能量從所述電感器放電至所述結(jié)型器件以將最初電流提供給所述結(jié)型器件；以及 在所述放電后，將維持電流從所述電感器提供至所述結(jié)型器件。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，還包括 將所述電感器的輸出從所述結(jié)型器件切換至所述電流調(diào)節(jié)器模塊；以及 再次將能量存儲在所述電感器中。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述存儲包括 將所述電感器耦合在所述電流調(diào)節(jié)器模塊和所述電流調(diào)節(jié)器的電源之間； 將通過所述電感器的電流維持在一定義的范圍內(nèi)。
21.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述結(jié)型器件包括JEFT和雙極結(jié)型晶體管中的一個或多個。
22.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述電流調(diào)節(jié)器模塊產(chǎn)生在定義范圍內(nèi)的電流。
23.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述電流調(diào)節(jié)器模塊包括配置成接收第一輸入電壓和第二輸入電壓的一對比較器，其中所述第一電壓和所述第二電壓用來定義所述電流調(diào)節(jié)器|吳塊的定義電流范圍內(nèi)的最大電流和最小電流。
24.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，還包括使所述器件的結(jié)處存在的電壓電平移動。
25.一種電流驅(qū)動器裝置，包括 配置成產(chǎn)生一電流的電流調(diào)節(jié)器； 與所述電流調(diào)節(jié)器耦合并配置成接收所述電流并存儲能量的抽頭式電感器； 耦合至所述抽頭式電感器的輸出并配置成控制結(jié)型器件的傳導(dǎo)電流的第一開關(guān)模塊，其中所述傳導(dǎo)電流至少部分地產(chǎn)生自所述電感器所存儲的能量；以及 與所述抽頭式電感器的抽頭耦合并配置成改變在所述抽頭式電感器的輸出處存在的電感的第二開關(guān)模塊。
26.如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，所述第一開關(guān)模塊被進一步配置成將所述抽頭式電感器和所述結(jié)型器件的輸出切換至所述電流調(diào)節(jié)器模塊的電源，并由此對所述柵極放電并基本終止至所述結(jié)型器件的電流。
27.如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，所述第二開關(guān)模塊被配置成當(dāng)所述第一開關(guān)模塊一開始將所述帶抽頭電感器的輸出耦合至所述結(jié)型器件時將所述帶抽頭電感器的輸出處存在的電感改變?yōu)檩^低電感。
28.如權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于，所述第二開關(guān)模塊被配置成在所述第一開關(guān)模塊將所述帶抽頭電感器的輸出耦合至所述結(jié)型器件之后將所述帶抽頭電感器的輸出處存在的電感改變?yōu)檩^高電感。
29.如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，所述第一和第二開關(guān)模塊被配置成當(dāng)所述電感器的輸出不耦合至所述結(jié)型器件時維持流過所述電感器的電流低于所述傳導(dǎo)電流。
30.如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，所述第一開關(guān)電路模塊被進一步配置成將所述結(jié)型器件偏壓至負電位。
31.如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，所述結(jié)型器件是JFET。
32.如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，所述結(jié)型器件是雙極結(jié)型晶體管。
33.一種柵極驅(qū)動器裝置，包括 配置成產(chǎn)生一電流的電流調(diào)節(jié)器模塊； 耦合于所述電流調(diào)節(jié)器模塊并配置成從所述電流調(diào)節(jié)器模塊接收電流并存儲由所接收的電流產(chǎn)生的能量的電感器； 耦合于所述電感器的開關(guān)模塊，所述開關(guān)模塊被配置成i)切換所述電感器的輸出使其耦合至結(jié)型器件以及ii)利用所述電感器上的抽頭切換存在于所述電感器輸出處的電感， 其中所述電感器被配置成將比由所述電流調(diào)節(jié)器模塊產(chǎn)生的電流更大的第一電流提供給所述結(jié)型器件，并將比所述第一電流量級更小的第二電流提供給所述結(jié)型器件，其中所述第一電流至少部分地產(chǎn)生自所述電感器所存儲的能量。
34.如權(quán)利要求33所述的裝置，其特征在于，所述開關(guān)模塊被進一步配置成將所述電感器的輸出和所述結(jié)型器件切換至所述電流調(diào)節(jié)器模塊的電源，并由此對所述結(jié)型器件放電并基本終止至所述結(jié)型器件的電流。
35.如權(quán)利要求33所述的裝置，其特征在于，當(dāng)從所述電流產(chǎn)生的能量被存儲在所述電感器中時，所述開關(guān)模塊將所述電感器的輸出切換至所述結(jié)型器件。
36.如權(quán)利要求33所述的裝置，其特征在于，所述電流調(diào)節(jié)器模塊產(chǎn)生在定義范圍內(nèi)的電流。
37.如權(quán)利要求33所述的裝置，其特征在于，所述電流調(diào)節(jié)器模塊包括配置成接收第一輸入電壓和第二輸入電壓的一對比較器，其中所述第一電壓和第二電壓用來定義所述電流調(diào)節(jié)器|吳塊的定義電流范圍內(nèi)的最大電流和最小電流。
38.如權(quán)利要求33所述的裝置，其特征在于，所述電流調(diào)節(jié)器模塊包括帶磁滯的比較器，所述帶磁滯的比較器耦合至感測來自所述電感器的電流的電流傳感器。
39.如權(quán)利要求33所述的裝置，其特征在于，所述開關(guān)模塊包括與電源的連接。
40.如權(quán)利要求33所述的裝置，其特征在于，所述結(jié)型器件是JFET。
41.如權(quán)利要求33所述的裝置，其特征在于，還包括與所述器件的柵極耦合的電平移動電路模塊，所述電壓饋給模塊被配置成使比所述電流調(diào)節(jié)器的電流更大的電流傳遞至所述結(jié)型器件。
42.一種將電流驅(qū)動至結(jié)型器件的方法，包括 將能量存儲在耦合于電流調(diào)節(jié)器模塊和結(jié)型器件之間的抽頭式電感器中； 將所述電感器的輸出耦合至所述結(jié)型器件并改變存在于所述電感器輸出處的電感； 將所存儲的能量從所述電感器放電至所述結(jié)型器件以將最初電流提供給所述結(jié)型器件；以及 在所述放電后，將維持電流從所述電感器提供至所述結(jié)型器件。
43.如權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于，還包括 將所述電感器的輸出從所述結(jié)型器件切換至所述電流調(diào)節(jié)器模塊的電源；以及 再次將能量存儲在所述電感器中。
44.如權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于，所述提供維持電流包括 改變所述電感器輸出處存在的電感；以及 將流過所述電感器的電流維持在定義的范圍內(nèi)。
45.如權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于，所述結(jié)型器件包括JFET和雙極結(jié)型晶體管中的一個或多個。
46.如權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于，所述存儲包括 將所述電感器耦合在所述電流調(diào)節(jié)器模塊和所述電流調(diào)節(jié)器的電源之間； 將通過所述電感器的電流維持在一定義的范圍內(nèi)。
47.如權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于，所述電流調(diào)節(jié)器模塊產(chǎn)生在定義范圍內(nèi)的電流。
48.如權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于，所述電流調(diào)節(jié)器模塊包括配置成接收第一輸入電壓和第二輸入電壓的一對比較器，其中所述第一電壓和所述第二電壓用來定義所述電流調(diào)節(jié)器|吳塊的定義電流范圍內(nèi)的最大電流和最小電流。
49.如權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于，還包括使存在于所述器件的結(jié)處的電壓電平移動。
50.如權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于，當(dāng)放出所存儲的能量時，所述電流調(diào)節(jié)器模塊被切換以基本不提供電流輸出。
全文摘要
提供一種結(jié)型器件驅(qū)動器，該結(jié)型器件驅(qū)動器包括電流調(diào)節(jié)器、與電流調(diào)節(jié)器耦合的電感器以及與電感器耦合的開關(guān)模塊。該電流調(diào)節(jié)器被配置成產(chǎn)生一電流，并且電感器被配置成存儲由通過電流調(diào)節(jié)器產(chǎn)生的電流產(chǎn)生的能量。開關(guān)模塊被配置成控制結(jié)型器件的柵極的傳導(dǎo)電流。一開始，從電感器所存儲的能量產(chǎn)生傳導(dǎo)電流，由此提供一相對高的最初電流。隨著存儲在電感器中的能量被放電，電流電平下降至足以將結(jié)型器件維持在“導(dǎo)通”狀態(tài)的低電平。
文檔編號H03K17/04GK103039002SQ201180028547
公開日2013年4月10日 申請日期2011年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月10日
發(fā)明者C·科爾曼 申請人:美高森美公司