[发明专利]具有电流变压器的比例偏置开关驱动器电路

说明书

技术领域

本申请涉及开关驱动器电路，更具体地涉及具有电流变压器的比例偏置开关驱动器电路(proportional bias switch driver circuit)。

背景技术

开关模式电源(Switched mode power supply，SMPS)，例如降压转换器、升压转换器、降压-升压转换器和反激转换器执行交流(AC)到直流(DC)的转换以及DC到DC的转换，电压电平从输入到输出变换。此类电源转换器一般使用诸如双极结型晶体管(bipolar junction transistor，BJT)或金属氧化物半导体场效应晶体管(metal oxide semiconductor field effect transistor，MOSFET)之类的开关器件，其中开关频率(switching frequency)和脉冲宽度受到调制，以控制转换器的工作参数。

在转换器的设计中使用BJT取代MOSFET能使较高电压(例如高于700伏特)的应用中的效率提高并使成本降低。但是BJT一般具有比MOSFET更慢的开关速度(switching speed)，因此不能工作在一些应用所要求的较高频范围内。BJT也要求对栅极驱动偏置的更大控制，以降低开关损耗，饱和损耗和储存时间，这样的控制是很难实现的。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种电路模块，包括：

双极结型晶体管(BJT)开关，其包括基极、发射极和集电极，所述BJT被配置为向连接到所述BJT的所述集电极上的器件提供比例驱动电流；

电流变压器，其包括第一端口和第二端口，所述第一端口连接到所述BJT的所述发射极，所述电流变压器电路被配置为对流经所述器件的电流进行传感；以及

电阻器，其连接在所述第二端口和所述BJT的所述基极之间，所述电阻器被配置为控制在所述BJT的所述发射极和所述基极之间的电流。

根据本发明的另一方面，提供了一种方法，包括：

选择性地操作双极结型晶体管(BJT)开关以控制电流，所述BJT开关包括基极、发射极和集电极；

使用连接到所述BJT的所述发射极上的电流变压器来对流经所述BJT开关的所述发射极的电流进行传感，所述电流变压器被配置为对电流进行传感；以及

向所述BJT开关的所述基极产生偏置电流，所述偏置电流被维持成与被传感到的流经所述BJT开关的所述发射极的所述电流成一比例。

根据本发明的又一方面，提供了一种系统，包括：

双极结型晶体管(BJT)开关，其包括基极、发射极和集电极；

能量储存电路，其被连接到所述BJT的所述集电极上，所述能量储存电路向所述BJT的所述集电极提供电流；

电流变压器电路，其被连接到所述发射极上，所述电流变压器电路被配置为对流经所述BJT开关的所述发射极的电流进行传感；以及

比例偏置电路，其被配置为向所述BJT开关的所述基极产生偏置电流，所述偏置电流被设定成与被传感到的流经所述BJT开关的所述发射极的所述电流成一比例。

附图说明

所要求的主题的实施例的特征和优点将随着以下详细说明并参考附图而变得明显。附图中相似的附图标记描述相似的部分，其中：

图1示出了根据本申请的一示例性实施例的系统框图；

图2示出了根据本申请的另一示例性实施例的系统框图；

图3示出了根据本申请的一示例性实施例的电路图；

图4示出了根据本申请的另一示例性实施例的电路图；并且

图5示出了根据本申请的一示例性实施例的操作的流程图。

虽然以下详细说明将参考示意性实施例进行，但是本领域的技术人员将明了其中的许多替换方案、修改和变型。

具体实施方式