[发明专利]超高压组件与操作超高压组件的方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种超高压组件与操作超高压组件的方法，尤指一种提供高压启动功能以及可减少超高压组件的功率损失的超高压组件与操作超高压组件的方法。

背景技术

于电源转换器的应用上，功率开关是受控于控制器(如脉冲宽度调变控制器)，用以决定功率开关的工作频率(duty ratio)或时间，而控制其所串接的能量储存组件(如电感)的储能或释能，进而将输入电源转换为输出电压，因此功率开关于高压应用时，无可避免的将连接至高压输入电源，也因此用于高压的功率开关需要特别的制程以增进其耐压能力。

现有技术中，控制器主要由集成电路所构成，基于芯片面积的考虑，一般以集成电路所构成的控制器若要直接连接至高压输入电源，其制造成本会增加，因此如何有效率地将连接高压电源或高压信号的组件整合起来，即是目前集成电路设计公司的重要目标。

发明内容

本发明的一实施例提供一种超高压组件。该超高压组件包括第一闸极、第二闸极、汲极、第一源极、第二源极及第三源极。该第一闸极是用以接收产生自脉冲宽度调变控制器的第一控制信号；该第二闸极是用以接收产生自该脉冲宽度调变控制器的第二控制信号；该汲极是用以接收输入电压；从该汲极流向该第一源极的第一电流是随该第一控制信号与该输入电压而改变，该第二控制信号是用以控制从该汲极流向该第二源极的第二电流及从该汲极流向该第三源极的第三电流的开启与关闭，其中该第三电流和该第二电流成比例。

本发明的另一实施例提供一种超高压组件。该超高压组件包括具有第一导电类型的基底、具有第二导电类型的第一掺杂井、具有该第二导电类型的汲极、具有该第一导电类型的第二掺杂井、具有该第二导电类型的第一源极、第一场氧化层、第一闸极、第二闸极、具有该第二导电类型的第二源极、具有该第二导电类型的第三源极及具有该第一导电类型的基极。该第一掺杂井形成于该基底之上，且具有延伸部；该汲极形成于该第一掺杂井，且该汲极的离子浓度较该第一掺杂井的离子浓度高；该第二掺杂井围绕该延伸部之外的该第一掺杂井且形成于该基底之上；该第一源极形成于该延伸部，且该第一源极的离子浓度较该第一掺杂井的离子浓度高；该第一场氧化层形成于该第一源极、该汲极及该第二掺杂井之外的该第一掺杂井之上；该第一闸极形成于该汲极与该第一源极之间，且位于该第一场氧化层之上；该第二闸极的部分形成于该第一掺杂井的该第一场氧化层之上，以及该第二闸极的部分形成于该第二掺杂井之上；该第二源极形成于该第二掺杂井，且该第二源极的离子浓度较该第一掺杂井的离子浓度高；该第三源极形成于该第二掺杂井，且该第三源极的离子浓度较该第一掺杂井的离子浓度高；该基极形成于该第二掺杂井，且该基极的离子浓度较该第二掺杂井的离子浓度高。

本发明的另一实施例提供一种操作超高压组件的方法，其中该超高压组件包括第一闸极、第二闸极、汲极、第一源极、第二源极和第三源极。该方法包括接收输入电压；提供第一电流，其中该第一电流是从该汲极流向该第一源极；接收产生自脉冲宽度调变控制器的第一控制信号；根据该第一控制信号，关闭该第一电流；接收产生自该脉冲宽度调变控制器的第二控制信号；根据该第二控制信号，控制从该汲极流向该第二源极的第二电流及从该汲极流向该第三源极的第三电流的开启与关闭。

本发明提供一种超高压组件与操作超高压组件的方法。该超高压组件与该方法是利用该超高压组件的接面场效晶体管根据输入电压，以产生脉冲宽度调变控制器的启动电流。当该脉冲宽度调变控制器启动之后，该脉冲宽度调变控制器可根据流经该超高压组件的电流侦测单元的第三电流，产生第二控制信号至该超高压组件。然后，该超高压组件的功率开关即可根据该第二控制信号，开启与关闭流经该超高压组件的功率开关的第二电流，以及该电流侦测单元即可根据该第二控制信号，开启与关闭流经该超高压组件的电流侦测单元的第三电流(该第三电流和该第二电流成比例)。因此，相较于现有技术，本发明有下列优点：第一、因为该超高压组件整合高压启动功能，所以具有该高压启动功能需求的该脉波控制芯片并不需要投片至具有超高压制程技术的晶圆厂；第二、因为该超高压组件的功率开关具有低导通组抗的特性，所以本发明可减少该超高压组件的导通损失和热能产生；第三、因为流经该超高压组件的功率开关的第二电流并不会流过该超高压组件的电流侦测单元，所以可大幅降低该电流侦测单元所产生的负压效应和噪声以及该电流侦测单元的功率损失。

附图说明

图1是为本发明的一实施例说明一种超高压组件的示意图。

图2是为说明脉冲宽度调变控制器利用感测电阻感测流经电流侦测单元的第三电流的示意图。