[发明专利]用于短路保护的晶体管栅极驱动器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年4月7日提交的美国临时申请No.61/167,479“MOSFET Driver Method and Circuit”的优先权，通过引用其全文将其内容合并于此。

背景技术

特定实施方式总体上涉及短路保护。

除非在此指出，在本部分中描述的方法不是本申请中权利要求的现有技术，并且不因为包括在本部分中而承认是现有技术。

在开状态和关状态之间利用非常短的时间来驱动晶体管开或关的情况下，很多应用在切换配置中可以使用金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。MOSFET实质上是电荷控制的设备，其中栅极和源极之间的等效电容器可以近似用于MOSFET输入。等效电容器可以被称作栅电容器，或Cg。

在一个常规示例中，当电容器完全充电时打开MOSFET。即，电流可以在MOSFET的漏极和源极之间流动。当电容器为空时关闭MOSFET，并且因此在漏极和源极之间没有电流流动。通过装载所需电荷或将所需电荷卸载到栅电容器中的速度，来确定在开和关状态之间切换MOSFET的瞬时时间。为了装载或卸载所需电荷，MOSFET栅极驱动器需要使用非常大的充电和放电电流。这使得MOSFET非常快地改变状态。MOSFET栅极驱动器的实现使用能够提供大的峰值电流的结构。因为MOSFET栅极驱动器必须实质上驱动电容器，因此不将MOSFET栅极驱动器设计为支持长时段的大电流。这节省了硅裸片上的面积。

在某些应用中，将MOSFET栅极驱动器的输出短路到地。这引起有压力的状况并且可能损坏驱动器，该驱动器没有设计成支持被短路到地的大电流。因此，将不同的短路保护方案用于保护驱动器。然而，这些方案是复杂的并且增加了驱动器芯片的裸片大小。而且，这些方案可能无法总是覆盖所有可能出现的条件。

图1示出了用于短路保护的常规系统100。驱动器102在驱动时间期间利用大电流来驱动MOSFET 104。驱动时间是当栅电容器Cg充电并且因而MOSFET 104正处于导通的时间。停止时间是当栅电容器Cg放电并且MOSFET 104不导通的时间。在系统100的驱动时间期间，限流器106可以将MOSFET 104的栅极拉到地以对电容器Cg放电。例如，限流器106可以是功率因子修正电流的一部分。在一个示例中，针对负载(诸如开关模式电源208)执行功率因子修正。如果将大电流短路到地，则驱动器102可能损坏。此外，当将栅极短路到地时，驱动器102耗散大量功率，这也可以损坏驱动器102。

短路保护块110包括在系统100中以在短路发生时保护驱动器102。短路保护块110感测跨电阻器112的电流。如果该电流超过了阈值，则向驱动器102发送控制信号以关闭驱动器102。阈值的使用需要复杂的逻辑，这增加了芯片上使用的面积。可以使用其他更复杂的方案，这也增加了使用的面积。

发明内容

特定实施方式总体上涉及驱动器结构。在一个实施方式中，一种装置包括第一驱动器，驱动用于晶体管的第一电流。第一驱动器在驱动晶体管的驱动时间的第一部分期间驱动第一电流。第一驱动器在第二部分期间关闭。在第二部分期间，第二驱动器驱动用于晶体管的第二电流。

在一个实施方式中，提供了一种装置，其包括第一驱动器，驱动用于晶体管的第一电流，其中第一驱动器在驱动时间的第一部分中为开以驱动晶体管，并且第一驱动器在驱动时间的第二部分中为关；以及第二驱动器，驱动用于晶体管的第二电流，其中第二驱动器在驱动时间的第二部分期间驱动第二电流以驱动晶体管。

在另一实施方式中，提供了一种方法，其包括：在驱动时间的第一部分中驱动第一电流到晶体管以驱动晶体管；在驱动时间的第二部分中不驱动第一电流；以及在驱动时间的第二部分期间驱动用于晶体管的第二电流。

以下详细描述和附图提供了对本发明的性质和优势的更好理解。

附图说明

图1示出了用于短路保护的常规系统。

图2示出了根据一个实施方式的用于提供短路保护的系统。

图3示出了根据一个实施方式的时序图。

图4示出了根据一个实施方式的将切换逻辑应用于维持(sustaining)驱动器和全驱动器的示例。

图5示出了图示根据一个实施方式的维持驱动器和全驱动器的示例。

具体实施方式