[发明专利]用于共源共栅电流感测的多级栅极驱动

权利要求书

1.一种用于功率转换器中的控制器，包括：

电流感测电路，其被耦合以响应于源极信号、表示所述功率转换器的电流限制的第一感测分支信号和表示所述功率转换器的过电流限制的第二感测分支信号产生电流限制信号和过电流信号；

控制电路，其被耦合以响应于所述电流限制信号和所述过电流限制信号产生控制信号；和

驱动电路，其被耦合以响应于所述控制信号利用多级栅极驱动产生驱动信号，其中，所述多级栅极驱动的第一级中的驱动信号是弱接通驱动信号，所述弱接通驱动信号被配置为缓慢地接通开关以降低电磁干扰(EMI)，并且其中，所述多级栅极驱动的第二级中的驱动信号是强接通驱动信号，所述强接通驱动信号被配置为快速地完全增强通过所述弱接通驱动信号接通的所述开关以提供标称RDS_ON电阻以使得能够实现所述开关的精确电流感测。

2.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述电流感测电路还包括：

第一比较器，所述第一比较器的第一输入端被耦合以接收所述源极信号且第二输入端被耦合以接收所述第一感测分支信号，以产生所述电流限制信号；和

第二比较器，所述第二比较器的第一输入端被耦合以接收所述源极信号且第二输入端被耦合以接收所述第二感测分支信号，以产生所述过电流信号。

3.根据权利要求2所述的控制器，其中，所述电流感测电路还包括箝位电路，所述箝位电路被耦合以接收所述源极信号，并且所述箝位电路被耦合到所述第一比较器的第一输入端和所述第二比较器的第一输入端。

4.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述驱动电路还包括：

具有第一电阻的第一晶体管，所述第一晶体管被耦合以接收所述控制信号并且被耦合以在所述多级栅极驱动的第一级中产生所述弱接通驱动信号；和

延迟电路，其被耦合以接收所述控制信号并且被耦合以输出经延迟的控制信号；和

具有第二电阻的第二晶体管，其被耦合以接收所述经延迟的控制信号，其中，所述第二晶体管被耦合以在所述多级栅极驱动的第二级中产生所述强接通驱动信号，其中，所述强接通驱动信号的驱动强于所述弱接通驱动信号的驱动，其中，所述第一晶体管的第一电阻大于所述第二晶体管的第二电阻。

5.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述第二感测分支信号由耦合到电阻器的电流源产生。

6.一种功率转换器，包括：

能量传递元件，其耦合在所述功率转换器的输入和所述功率转换器的输出之间；

共源共栅电路，其耦合到所述功率转换器的输入和所述能量传递元件；和

控制器，其被耦合以控制所述共源共栅电路的切换，以控制从所述功率转换器的输入到所述功率转换器的输出的能量传递，其中，所述控制器包括：

电流感测电路，其被耦合以响应于源极信号以及表示所述功率转换器的电流限制的第一感测分支信号和表示所述功率转换器的过电流限制的第二感测分支信号产生电流限制信号和过电流信号，所述源极信号以及第一感测分支信号和第二感测分支信号被耦合以接收自所述共源共栅电路；

控制电路，其被耦合以响应于所述电流限制信号和所述过电流限制信号产生控制信号；和

驱动电路，其被耦合以响应于所述控制信号利用多级栅极驱动产生驱动信号，以控制所述共源共栅电路的切换，其中，所述多级栅极驱动的第一级中的驱动信号是弱接通驱动信号，所述弱接通驱动信号被配置为缓慢地接通所述共源共栅电路以降低电磁干扰(EMI)，并且其中，所述多级栅极驱动的第二级中的驱动信号是强接通驱动信号，所述强接通驱动信号被配置为快速地完全增强通过所述弱接通驱动信号接通的所述共源共栅电路以提供标称RDS_ON电阻以使得能够实现所述共源共栅电路的精确电流感测。

7.根据权利要求6所述的功率转换器，其中，所述共源共栅电路包括：

常通开关；和

耦合到所述常通开关的控制开关，其中，所述控制开关包括耦合到第一感测分支的常关开关，其中，所述第一感测分支的栅极耦合到所述常关开关的栅极。