[发明专利]具有顺序功率晶体管栅极充电的功率级

权利要求书

1.一种功率级，包括：

功率晶体管，耦合在电源与切换节点之间；

电荷泵，耦合在所述电源与所述功率晶体管的栅极之间；以及

栅极驱动器，被配置为：

对所述功率晶体管的所述栅极充电，直到栅极电压达到预定义电压；以及

进一步从所述电荷泵对所述功率晶体管的所述栅极充电。

2.根据权利要求1所述的功率级，其中所述栅极驱动器进一步被配置为：

从所述电荷泵对所述功率晶体管的所述栅极充电，直到所述功率晶体管达到低导通电阻。

3.根据权利要求1所述的功率级，其中所述栅极驱动器被配置为从所述电源对所述功率晶体管的所述栅极充电，直到所述栅极电压达到所述预定义电压。

4.根据权利要求3所述的功率级，其中所述预定义电压等于所述电源的电压减去阈值电压。

5.根据权利要求3所述的功率级，其中所述栅极驱动器进一步被配置为：

利用转换器的输出电压对所述功率晶体管的所述栅极充电，作为初始电荷。

6.根据权利要求5所述的功率级，其中所述转换器耦合到所述切换节点。

7.根据权利要求5所述的功率级，其中所述栅极驱动器包括：

输出节点开关，耦合在所述功率晶体管的所述栅极与所述输出节点之间；

电源开关，耦合在所述功率晶体管的所述栅极与所述电源之间；

电荷泵开关，耦合在所述功率晶体管的所述栅极与所述电荷泵之间；以及

栅极电压检测器，被配置为：

响应于接收到命令信号，闭合所述输出节点开关，以将所述输出节点与所述功率晶体管的所述栅极连接；

响应于检测到所述栅极电压达到所述输出电压减去第一阈值电压，断开所述输出节点开关并且闭合所述电源开关，以将所述输出节点与所述功率晶体管的所述栅极断开并且将所述电源与所述功率晶体管的所述栅极连接；以及

响应于检测到所述栅极电压达到所述电源的电压减去第二阈值电压，断开所述电源开关并且闭合所述电荷泵开关，以将所述电源与所述功率晶体管的所述栅极断开并且将所述电荷泵与所述功率晶体管的所述栅极连接。

8.根据权利要求3所述的功率级，其中所述栅极驱动器包括：

电源开关，耦合在所述功率晶体管的所述栅极与所述电源之间；

电荷泵开关，耦合在所述功率晶体管的所述栅极与所述电荷泵之间；以及

栅极电压检测器，被配置为：

闭合所述电源开关以将所述电源与所述功率晶体管的所述栅极连接；以及

响应于检测到所述栅极电压达到所述电源的电压减去阈值电压，断开所述电源开关并且闭合所述电荷泵开关，以将所述电源与所述功率晶体管的所述栅极断开并且将所述电荷泵与所述功率晶体管的所述栅极连接。

9.根据权利要求1所述的功率级，其中所述栅极驱动器进一步被配置为：

在对所述功率晶体管的所述栅极充电直到所述栅极电压达到所述预定义电压的同时，对所述电荷泵充电。

10.根据权利要求1所述的功率级，其中所述栅极驱动器进一步被配置为：

利用转换器的输出电压对所述功率晶体管的所述栅极充电，作为初始电荷。

11.根据权利要求10所述的功率级，其中所述转换器耦合到所述切换节点。

12.根据权利要求10所述的功率级，其中所述栅极驱动器进一步被配置为：

响应于控制信号，利用所述输出电压对所述功率晶体管的所述栅极充电，直到所述栅极电压达到所述输出电压减去阈值电压。

13.根据权利要求1所述的功率级，是双NMOS功率级，并且其中所述功率晶体管是高侧NMOS晶体管，并且所述栅极驱动器是高侧栅极驱动器。