[发明专利]电平移位器和校准方法

说明书

在描述的示例中，电平移位器(200)包括信号发生器(206)，该信号发生器(206)在第一输出和第二输出上产生差分信号。第一电容器(C21)耦合在第一输出和第一节点(N21)之间，并且第二电容器(C22)耦合在第二输出和第二节点(N22)之间。第三电容器(C23)耦合在第一节点(N21)和第一电压电位(VT)之间。第三电容器(C23)的电容是可变的。第四电容器(C24)耦合在第二节点(N22)和第一电压电位(VT)之间。第四电容器(C24)的电容是可变的。

背景技术

电压转换器或电平移位器是解决在多个电压域中操作的系统的不同部分之间的混合电压不兼容的装置。它们在许多复杂的电子系统中很常见，特别是在与传统装置连接时。随着宽带隙半导体的出现，电平移位器的转换速度不断提高。然而，常规的电平移位器不具有所需的高共模瞬态抗扰度(CMTI)，其传播时间足够快以处理这些高开关速度。

发明内容

在描述的示例中，电平移位器包括在第一输出和第二输出上产生差分信号的信号发生器。第一电容器耦合在第一输出和第一节点之间，以及第二电容器耦合在第二输出和第二节点之间。第三电容器耦合在第一节点和第一电压电位之间。第三电容器的电容是可变的。第四电容器耦合在第二节点和第一电压电位之间。第四电容器的电容是可变的。

附图说明

图1是开关电源的一部分的示意图。

图2是图1的电源的电平移位器的示例的示意图，该电平移位器是可调谐的，以增加共模瞬态抗扰度。

图3是由图2的脉冲发生器响应于输入电压产生的信号的示例。

图4是响应于由图2的脉冲发生器产生的脉冲，图2的放大器的输出处的信号的示例。

图5是图2的第一差分放大器的示例的详细示意图。

图6是描述校准电平移位器(例如图2的电平移位器)的方法的流程图。

具体实施方式

本文描述了具有高共模瞬态抗扰度(CMTI)和低传播延迟的电平移位器。高CMTI使电平移位器能够在例如驱动高压场效应晶体管(FET)的应用中以高开关频率工作。在一些示例中，电平移位器驱动高压开关电源中的宽带隙功率FET的FET驱动器的高侧信号转换。这种宽带隙FET可以包括氮化镓(GaN)功率FET和碳化硅(SiC)功率FET。随着这种宽带隙半导体的出现，开关电源的开关速度不断提高，这对开关电源内的栅极驱动器和电平移位器提出了更高的要求。传统的开关电源通过实现具有高于电流电平移位器可以无误差地支持的压摆率的宽带隙驱动器来降低开关损耗。

图1是开关电源100的一部分的示意图。电源100包括耦合到开关部分106的控制器104，由此控制器104驱动在开关部分106中的FET Q11和FET Q12。FET Q11有时被称为高侧FET，并且FET Q12有时被称为低侧FET。在一些示例中，FET Q11和FET Q12是具有约为600V漏极/源极击穿电压的宽带隙GaN FET。FET Q11和FET Q12是可以在开关部分106中实现的开关的示例。其他开关装置可以被实现在电源100中。电源100能够在发送器(未示出)和接收器(未示出)之间进行高电压摆动。

FET Q11的漏极耦合到电压源V11，电压源V11是高压源，并且在一些示例中，电压源V11具有0V到600V之间的电压电位。FET Q12的源极耦合到电压电位，在图1的示例中，该电压电位为接地。

控制器104包括控制电路110，控制电路110可以接收并输出多个信号和电压以驱动开关部分106。在示例控制器104中，控制电路110在节点N11处接收控制信号。在一些示例中，控制信号包括脉冲宽度调制(PWN)信号，其控制或设置开关部分106的定时。在其他示例中，控制电路110可以具有耦合到控制电路110的其他输入。控制电路110具有耦合到电平移位器120的输入的输出112和耦合到驱动FET Q12的驱动器126的输入的输出124。