[发明专利]具有低功率部件的线路放电电路

说明书

本发明公开了一种控制电路，该控制电路包括放电电路、控制逻辑部件和输出端。该输出端通信地耦接到功率晶体管的控制端子。该控制电路还包括通信地耦接到该晶体管的输入端的输入端。在放电操作模式下，该控制逻辑部件被配置为经由该输出端向该功率晶体管的该控制端子提供控制端子电压。该控制端子电压被配置为线性地运行该功率晶体管以耗散存储在连接至该功率晶体管的输入端的电容中的能量/在放电模式中，该放电电路被配置为从该功率晶体管的输出端接收放电电流，并且耗散未被该功率晶体管耗散的剩余能量。

相关专利申请

本专利申请要求2019年2月15日提交的美国临时专利申请号62/806,663的优先权，该申请的内容据此全文并入。

技术领域

本公开涉及在电子设备中提供功率，并且更具体地讲，涉及具有低功率部件的线路放电电路(line discharge circuit)。

背景技术

许多电子设备使用电源。此类电源可位于电子设备的外部或内部。电源可包括稳压器。稳压器可被配置为生成恒定输出电压。该输出电压可以是直流(DC)电压。可使用输入电压来生成该输出电压。稳压器可被配置为，即使输入电压或附接到稳压器的负载发生变化，也尝试保持恒定输出电压。如果输出电压小于输入电压，则稳压器可以说是作为降压转换器实现或在降压模式下运行。如果输出电压大于输入电压，则稳压器可以说是作为升压转换器实现或在升压模式下运行。稳压器可被实现为升降压转换器，其中该稳压器可在降压模式、升压模式下运行，或者在其中降压部件和升压部件两者均处于运行中的升降压模式下运行。

电容可形成在电源的输入端或输出端上。一些解决方案可通过线性解决方案(诸如恒流放电或电阻器放电)来耗散该电容中积聚的电荷。然而，此类解决方案会产生大量热能，从而需要额外的热耗散解决方案来处理由经耗散的电容所产生的热能。其他解决方案可包括复原式解决方案，其中使累积在输出电容中的电荷放电的电流从输出电容被引导至输入电容，或反之亦然。然而，由于基于电容的输入电压可能存在较大变化，此类解决方案是比较复杂的。再其他的解决方案可包括损耗切换(loss switching)，其中可接通和关断升降压稳压器的低侧输出开关以耗散累积在输出电容中的电荷。然而，此类解决方案可能需要非常低的频率以允许稳压器的电感器在不变得饱和的情况下充电和放电。

如上所述，本公开的实施方案克服了使稳压器的输入和/或输出电容中累积的电荷放电的其他解决方案的各种缺点。本公开的实施方案可包括功率调节器，该功率调节器减小管芯上耗散功率所需的面积。本公开的实施方案可避免对紧密耦接的热保护的需求。本公开的实施方案可避免输入电压的显著增加，在不使电感器饱和的情况下进行操作。本公开的实施方案可在不需要位于实现功率调节器的半导体器件上的附加引脚的情况下操作。

发明内容

本公开的实施方案包括一种控制电路。该控制电路可包括放电电路。该放电电路可由模拟和数字电路的任何合适的组合来实现。该控制电路可包括控制逻辑部件。该控制电路可通过模拟电路、数字电路或由处理器执行的指令的任何合适的组合来实现。该控制电路可包括第一输出端，该第一输出端通信地耦接到第一功率晶体管的控制端子。该第一功率晶体管可包括该控制端子、第一端子和第二端子。该第一功率晶体管可由任何合适的晶体管实现。该控制电路还可包括输入端，该输入端通信地耦接到该第一功率晶体管的该第二端子。该控制逻辑部件被配置为在放电操作模式下，经由该第一输出端向该第一功率晶体管的该控制端子提供第一控制端子电压。该第一控制端子电压可被配置为在线性运行区域中运行该第一功率晶体管以耗散存储在连接至该第一功率晶体管的该第一端子的第一电容中的能量。该放电电路可被配置为在放电操作模式下，从该第一功率晶体管的该第二端子接收放电电流，并且耗散未被该第一功率晶体管耗散的剩余能量。

结合上述实施方案中的任一个实施方案，该第一功率晶体管可位于包括该控制电路的管芯的外部。

结合上述实施方案中的任一个实施方案，该第一功率晶体管的该第二端子可以是该第一功率晶体管的源极。