[发明专利]用于使体二极管功率损耗最小化的开关转换器的栅极驱动器

摘要

本公开涉及用于使体二极管功率损耗最小化的开关转换器的栅极驱动器。在具有感性负载的开关转换器中，即使控制晶体管的栅极以保持晶体管关断，电流也可能流经晶体管的体二极管。然后，当开关支路的另一个晶体管接通时，反向恢复电流通过体二极管反向流动。为了减少与这种电流相关联的开关损耗，栅极驱动器集成电路检测流经体二极管的电流何时上升到阈值电流以上。然后，栅极驱动器集成电路控制晶体管接通。然后，当使开关支路的所述另一个晶体管接通时，栅极驱动器首先关断所述晶体管。当该关断的晶体管的栅极‑源极电压下降到阈值电压以下时，则栅极驱动器集成电路允许并控制所述另一个晶体管接通。

主权项

1.一种涉及高侧晶体管和低侧晶体管的方法，其中高侧晶体管的源极在节点处耦合到低侧晶体管的漏极，其中二极管与高侧晶体管并联部署，所述方法包括：(a)接收高侧驱动器数字控制信号，其中高侧驱动器数字控制信号具有第一数字逻辑值；(b)响应于在(a)中接收到第一数字逻辑值的高侧驱动器数字控制信号，将高侧HS栅极信号驱动到高侧晶体管的栅极上，使得高侧晶体管被控制为关断；(c)确定通过二极管的电流上升并超过阈值电流，其中(c)的确定发生在高侧驱动器数字控制信号处于第一数字逻辑值时；(d)响应于(c)的确定，将HS栅极信号驱动到高侧晶体管的栅极上，使得高侧晶体管接通；(e)接收低侧驱动器数字控制信号，其中低侧驱动器数字控制信号具有第一数字逻辑值；(f)检测低侧驱动器数字控制信号从第一数字逻辑值转变到第二数字逻辑值，其中在(f)中低侧驱动器数字控制信号从第一数字逻辑值转变到第二数字逻辑值是在(c)的确定之后；(g)响应于(f)的检测，将HS栅极信号驱动到高侧晶体管的栅极上，使得高侧晶体管关断；(h)确定高侧晶体管的栅极‑源极电压已下降到阈值电压以下，其中在(h)中高侧晶体管的栅极‑源极电压响应于(g)中HS栅极信号的驱动而下降到阈值电压以下；(i)响应于(h)的确定，将低侧LS栅极信号驱动到低侧晶体管的栅极上，使得控制低侧晶体管接通；以及(j)只要低侧驱动器数字控制信号保持在第二数字逻辑值，则将LS栅极信号驱动到低侧晶体管的栅极上以使得低侧晶体管保持接通，其中高侧驱动器数字控制信号保持在第一数字逻辑值，并且在步骤(c)到(j)期间的任何时间都不将数字值转变到第二数字逻辑值。