逆变器电路及控制逆变器电路中的驱动器的方法与流程

本发明通常涉及一种逆变器电路，以及更特别地，涉及一种具有动态转换速率控制(dynamicslewratecontrol)的逆变器电路及控制逆变器电路中的驱动器的方法。

背景技术：

逆变器电路可用于许多应用，例如，输出总线驱动器，开关调节器以及直流至直流(dc-dc)转换器等等。逆变器电路可与印刷电路板(printedcircuitboard，pcb)上的其它电路连接以形成电子组件，该电子组件可以单独封装或与其它电子组件一起封装。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于提供一种具有动态转换速率控制的逆变器电路及控制逆变器电路中的驱动器的方法。

本发明提供了一种逆变器电路，包括逆变器、驱动器和转换速率控制模块，驱动器耦接于该逆变器，被配置为接收第一信号；以及，转换速率控制模块耦接于该驱动器，被配置为接收该第一信号和第二信号，该第二信号指示该逆变器电路驱动的负载的大小，其中，该转换速率控制模块基于该第二信号调整该驱动器的转换速率。

本发明还提供了一种控制逆变器电路中的驱动器的方法，该方法包括：检测该逆变器电路驱动的负载的大小；以及，根据该负载的大小调整该驱动器的转换速率。

在上述技术方案中，根据逆变器电路驱动的负载大小动态地调整驱动器的转换速率，能够提高逆变器电路的性能。

本领域技术人员在阅读附图所示优选实施例的下述详细描述之后，可以毫无疑义地理解本发明的这些目的及其它目的。详细的描述将参考附图在下面的实施例中给出。

附图说明

通过阅读后续的详细描述以及参考附图所给的示例，可以更全面地理解本发明。

图1a是没有动态转换速率控制的逆变器电路的示意图。

图1b是说明图1a的逆变器电路中的信号反弹的示意性时序图。

图2是根据一些实施例示出的具有动态转换速率控制(利用表示负载电流的电流)的逆变器电路的示意图。

图3是根据一些实施例示出的图2的逆变器电路的一些实现细节的示意图。

图4是根据一些实施例示出的一种用于动态控制图2的逆变器电路中的驱动器的转换速率的方法的流程示意图。

图5是根据一些实施例示出的具有动态转换速率控制(利用表示输入电压的电压)的逆变器电路的示意图。

图6是根据一些实施例示出的图5的逆变器电路的一些实现细节的示意图。

图7是根据一些实施例示出的用于动态控制图5的逆变器电路中的驱动器的转换速率的方法的流程示意图。

图8是根据一些实施例示出的具有动态转换速率控制(利用逆变器电路的模式配置)的逆变器电路的示意图。

图9是根据一些实施例说明一种用于动态控制图8的逆变器电路中的驱动器的转换速率的方法的流程示意图。

图10a是针对没有动态转换速率控制的逆变器电路的驱动器中的晶体管比较不同负载条件下的安全操作区域(soa)的示意图。

图10b是根据一些实施例示出的针对具有动态转换速率控制的逆变器电路的驱动器中的晶体管比较不同负载条件下的soa的曲线示意图。

在下面的详细描述中，为了说明的目的，阐述了许多具体细节，以便本领域技术人员能够更透彻地理解本发明实施例。然而，显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实施一个或多个实施例，不同的实施例可根据需求相结合，而并不应当仅限于附图所列举的实施例。

具体实施方式

以下描述为本发明实施的较佳实施例，其仅用来例举阐释本发明的技术特征，而并非用来限制本发明的范畴。在通篇说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件，所属领域技术人员应当理解，制造商可能会使用不同的名称来称呼同样的元件。因此，本说明书及权利要求书并不以名称的差异作为区别元件的方式，而是以元件在功能上的差异作为区别的基准。本发明中使用的术语“元件”、“系统”和“装置”可以是与计算机相关的实体，其中，该计算机可以是硬件、软件、或硬件和软件的结合。在以下描述和权利要求书当中所提及的术语“包含”和“包括”为开放式用语，故应解释成“包含，但不限定于…”的意思。此外，术语“耦接”意指间接或直接的电气连接。因此，若文中描述一个装置耦接于另一装置，则代表该装置可直接电气连接于该另一装置，或者透过其它装置或连接手段间接地电气连接至该另一装置。

其中，除非另有指示，各附图的不同附图中对应的数字和符号通常涉及相应的部分。所绘制的附图清楚地说明了实施例的相关部分且并不一定是按比例绘制。

文中所用术语“基本”或“大致”是指在可接受的范围内，本领域技术人员能够解决所要解决的技术问题，基本达到所要达到的技术效果。举例而言，“大致等于”是指在不影响结果正确性时，技术人员能够接受的与“完全等于”有一定误差的方式。

申请人通过研究发现，对于具有宽动态电流范围的逆变器电路，由印刷电路板(pcb)或其它封装组件引入的寄生电阻和电感会导致信号反弹(signalbounce)，其中，在电路中信号响应于瞬变而变化。信号反弹包括例如接地反弹(groundbounce)，供给电压反弹(supplyvoltagebounce)和输出电压反弹(outputvoltagebounce)。以接地反弹为示例，寄生电感连接在内部装置接地和外部系统接地之间。由于变化的电流，跨寄生电感的电压会导致内部接地处于与外部接地不同的电位上。由于内部接地电位与外部接地电位的差异，电路中的一些器件会遭受应力(bestressed)甚至可能损坏。

传统解决方案针对不同的负载条件和模式配置都是将逆变器电路的驱动器的转换速率(slewrate)保持在相同速率上(例如，在图1a中，驱动器ugate_driver和lgate_driver的输出信号从0转变为1或者从1转变为0的转换速率在不同的负载条件和/或不同的模式配置中都是相同的)。然而，申请人发现，对不同的负载条件和模式配置随意选择一个转换速率会导致问题。例如，如果在最重负载条件下选择该转换速率，转换器电路(例如，降压转换器)的峰值功率效率差，例如低于80％。另一方面，如果脉冲频率模式(pulsefrequencymode，pfm)峰值电流选择该转换速率，则难以设计封装组件(例如，pcb布局)，或者需要横向扩散的mosfet(laterallydiffusedmosfet，ldmos)。因此，逆变器电路的驱动器中的晶体管的安全操作区域(safeoperatingarea，soa)减小(例如，图10a)。soa指晶体管能被预期正常操作的电压和电流条件。在soa之外操作的晶体管会导致电路故障。本领域普通技术人员应认识到soa可在晶体管数据表中呈现为具有漏极-源极电压(vds)作为x轴且栅极-源极电压(vgs)作为y轴的曲线图；soa可指曲线下的区域。然而，这里描述的技术不被限为说明soa的特定方式。

申请人通过研究发现，动态控制逆变器电路的转换速率能够提高或最大化晶体管的soa利用。信号反弹在逆变器电路驱动重(heavy)负载时比驱动轻(light)或中等(middle-level)负载时更严重。逆变器电路驱动重负载时的电流和/或电压(也就是说，该电流和/或电压能够反映负载的大小)比驱动轻或中等负载时更高。本发明提供的逆变器电路及控制逆变器电路中的驱动器的方法根据逆变器电路驱动的负载的大小调整驱动器的转换速率。在一些实施例中，当检测到负载增大时，减小逆变器电路中的驱动器的转换速率。在一些实施例中，当检测到负载减小时，增大逆变器电路中的驱动器的转换速率。在另一些实施例中，当检测到负载高于预定负载时(例如，检测到负载电流高于参考电流，或者，检测到能够反映负载大小的输入电压高于参考电压)，将驱动器的转换速率设置为第一预定速率。在另一些实施例中，当检测到该负载低于该预定负载时，将该驱动器的转换速率设置为第二预定速率，其中，该第二预定速率高于该第一预定速率。通过将电流和/或电压与一个或多个阈值进行比较，可以将逆变器电路驱动的负载确定为重，中等或轻。在一些实施例中，当逆变器电路驱动重负载时(例如，检测到负载高于预定负载，特别地，检测到负载电流高于参考电流，或者，能够反映负载大小的输入电压高于参考电压)，减小(reduce)逆变器电路中的驱动器的转换速率可以减轻信号反弹的影响，从而允许逆变器电路中的晶体管利用针对特定vgs的vds的更宽范围安全地运行。另一方面，当逆变器电路驱动轻或中等负载时(例如，检测到负载低于预定负载，特别地，检测到负载电流低于参考电流，或者，能够反映负载大小的输入电压低于参考电压)，逆变器电路中的驱动器的转换速率在逆变器电路驱动重负载时所使用的转换速率的基础上增大(increase)，使得逆变器能够产生响应更快的输出电压。

在一些实施例中，逆变器电路包括逆变器，该逆变器由驱动器驱动。驱动器的输出的转换速率被转换速率控制模块控制。驱动器和转换速率控制模块都接收第一信号。在一些实施例中，第一信号是脉冲宽度调制(pulsewidthmodulated，pwm)信号。转换速率控制模块接收第二信号，第二信号指示(或者，能够反映)逆变器电路驱动的负载的大小。在一些实施例中，当第二信号指示负载的大小增大时，转换速率控制模块降低(或减小)驱动器的输出的转换速率。在一些实施例中，当第二信号指示负载的大小减小时，转换速率控制模块增大驱动器的输出的转换速率。

在一些实施例中，指示逆变器电路驱动的负载的大小的第二信号可以是表示负载电流的信号。在一些实施例中，指示逆变器电路驱动的负载的大小的第二信号可以是表示输入电压的电压。

在一些实施例中，转换速率控制模块接收第三信号，第三信号指示逆变器电路的模式配置。模式配置是从多个模式中选择的，该多个模式包括动态电压缩放(dynamicvoltagescaling，dvs)模式和多相模式(multi-phasemode)。转换速率控制模块基于逆变器电路的模式配置修改或调整逆变器电路中的驱动器的转换速率。在一些实施例中，当第三信号指示逆变器电路操作在dvs模式或多相模式下时，转换速率控制模块降低或减小逆变器电路中的驱动器的转换速率。

图1a是没有动态转换速率控制的逆变器电路100的示意图。逆变器电路100包括输入端112(用于接收脉冲宽度调制(pwm)波形150)，逆变器(inverter)102(具有第一晶体管ugate和第二晶体管lgate)，用于驱动第一晶体管ugate的第一驱动器ugate_driver，用于驱动第二晶体管lgate的第二驱动器lgate_driver，输出电容132(电容值为c0)，用于驱动负载(未示出)的输出端116(输出端116用于输出电压v0)，以及电源(powersupply)114(该电源被负载共享)。电源114包括正供给电压vdd(例如，外部正供给电压)和负供给电压vss(例如，外部负供给电压)。逆变器102包括内部正供给电压pvdd，内部负供给电压pvss和内部输出lx。第一驱动器ugate_driver和第二驱动器lgate_driver与逆变器102共享内部正供给电压pvdd和内部负供给电压pvss。

逆变器电路100还包括由封装部件引入的寄生电阻和电感。例如，键合线(bondingwires)引入的寄生电阻和电感124；pcb布线引入的寄生电阻和电感126以及寄生电容130(电容值为cin)。寄生电阻和电感124、126导致内部正供给电压pvdd和外部正供给电压vdd之间存在差异。寄生电阻和电感124、126还导致内部负供给电压pvss和外部负供给电压vss之间存在差异。

输出端116可以从高电压切换到低电压，其被称为下降沿转变(fallingedgetransition)，或者从低电压切换到高电压，其被称为上升沿转变(risingedgetransition)。在切换期间，输出电容132和寄生电容130充电或放电，并产生瞬态电流。该瞬态电流是c0，cin以及c0和cin上的电压随时间t变化(δv/δt)的函数。流经寄生电阻和电感124、126的瞬态电流在该寄生电阻和电感两端产生电压。寄生电感两端的电压是瞬态电流随时间t变化的函数(δi/δt)。因此，内部正供给电压pvdd与外部正供给电压vdd位于不同的电压上；内部负供给电压pvss与外部负供给电压vss位于不同的电压上。

图1b是说明在pwm波形150的下降沿转变期间逆变器电路100中的信号反弹的示意性时序图。曲线138示出了内部正供给电压pvdd随时间t的电压电平，从曲线138可以看出供给电压反弹144。曲线140示出了内部负供给电压pvss随时间t的电压电平，从曲线140可以看出接地反弹146。曲线142示出了内部输出lx随时间t的电压电平。在pwm波形150的下降沿转变期间，内部输出lx跟随内部负供给电压pvss，从曲线142可以看出接地反弹148。因此，nmos晶体管(nmos晶体管耦接于内部负供给电压pvss，例如，ugate_driver中的nmos晶体管)因接地反弹(如146和148)而遭受应力，pmos晶体管(pmos晶体管耦接于内部正供给电压pvdd，例如，lgate_driver中的pmos晶体管)因供给电压反弹(如144)而遭受应力，甚至受损。

图2是根据一些实施例示出的具有动态转换速率控制的逆变器电路200的示意图。逆变器电路200包括外部输入端212，逆变器202，驱动器(driver)248以及转换速率控制模块(slewratecontrolmodule)244。在一些实施例中，外部输入端212接收脉冲宽度调制(pwm)波形350，例如，从控制器处接收脉冲宽度调制(pwm)波形350。逆变器202具有输入端252和输出端250。在一些实施例中，逆变器202的输出端250可用于驱动负载(未示出)。驱动器248具有第一输入端256，第二输入端258和输出端254。驱动器248的第一输入端256耦接于逆变器电路200的外部输入端212。驱动器248的输出端254耦接于逆变器202的输入端252。

转换速率控制模块244具有第一输入端262，第二输入端264和输出端260。转换速率控制模块244的第一输入端262耦接于逆变器电路200的外部输入端212。转换速率控制模块244的第二输入端246接收负载电流il，负载电流il指示(indicate)逆变器电路200驱动的负载的大小(magnitude)。在一些实施例中，负载电流il被与一个或多个参考电流进行比较。例如，基于比较结果，逆变器电路驱动的负载可被确定出为重，轻或中等。转换速率控制模块244的输出端260耦接于驱动器248的第二输入端258。

图3是根据一些实施例示出的逆变器电路200的一些实现细节的示意图。为便于理解与说明，图3的结构配置以控制驱动器248的输出端254上的信号从0变为1的上升沿转变的转换速率为例，应当说明的是，本领域普通技术人员应当理解，基于图3所示的实施例可以相应地获知：控制驱动器248的输出端254上的信号从1变为0的下降沿转变的转换速率的结构配置。如图3所示，逆变器202包括第一晶体管ugate和第二晶体管lgate。在一些实施例中，第一晶体管ugate可以是p型晶体管；第二晶体管lgate可以是n型晶体管。驱动器248可以包括晶体管c，晶体管d和晶体管e。晶体管c和e可以是p型晶体管。晶体管d可以是n型晶体管。晶体管c和e并联连接。晶体管c串联连接到晶体管d。应当说明的是，本发明实施例对晶体管的具体类型不做任何限制，例如，可以是场效应管、双极结型晶体管等等。

转换速率控制模块244包括比较器266和或门(orgate)272。比较器266具有输入端264和输出端268。比较器266将感测电流isense与参考电流iref进行比较。在一些实施例中，感测电流isense与负载电流il相关。例如，感测电流isense表示负载电流il的大小。在一些实施例中，当感测电流isense高于参考电流iref时，比较器266的输出端268为高电压电平(例如，表示逻辑1的高电压电平)；当感测电流isense低于参考电流iref时，比较器266的输出端268为低电压电平(例如，表示逻辑0的低电压电平)。或门272具有第一输入端270，第二输入端262和输出端260。或门272的第一输入端270耦接于比较器266的输出端268。或门272的第二输入端262耦接于逆变器电路200的外部输入端212。或门272的输出端260耦接于晶体管e的栅极端258。

在图3所示的示例中，当逆变器电路200驱动重负载时，上面讨论的电路配置将驱动器248的转换速率(如驱动器248的输出端254上的信号从0变为1的上升沿转变的转变速率)被设置为较低的第一预定速率，而当逆变器电路200驱动轻或中等负载时，驱动器248的转换速率被设置为较高的第二预定速率。在本发明实施例中，驱动器248的转换速率被转换速率控制模块244的输出端260和逆变器电路200的外部输入端212这两者控制，其中，转换速率控制模块244的输出端260上的信号受负载大小和pwm波形350的控制。例如，在pwm波形350输出低电压电平期间，晶体管c是接通的，另一方面，若比较器266检测到感测电流isense高于参考电流iref(如负载较重)，则比较器266在其输出端268上输出高电压电平，相应地，转换速率控制模块244的输出端260输出高电压电平，使得晶体管e是断开的，从而，在pwm波形350从高电压电平转变为低电压电平时，驱动器248的转换速率具有第一预定速率(晶体管c接通而晶体管e断开)；相反，若比较器266检测到感测电流isense低于参考电流iref(如负载较轻)，则比较器266在其输出端268上输出低电压电平，相应地，转换速率控制模块244的输出端260输出低电压电平(因为此时pwm波形350为低电平)，使得晶体管e是接通的，从而，在pwm波形350从高电压电平转变为低电压电平时，驱动器248的转换速率具有第二预定速率(晶体管c和晶体管e均接通)，因此，第二预定速率高于第一预定速率。第一晶体管ugate在驱动器248的输出端254变为高电平(goeshigh)时断开(turnoff)。驱动器248的输出端254处的转换速率被转换速率控制模块244的输出端260和逆变器电路200的外部输入端212这两者控制。pwm波形350的下降沿转变接通晶体管c并断开晶体管d。转换速率控制模块244的输出端260变为低电平时接通晶体管e。为了将或门272的输出端260变为低电平，比较器266的输出端270和pwm波形350必须为低电平。尽管转换速率控制模块是针对第一晶体管ugate进行的说明，但是，本领域普通技术人员应当理解，第二晶体管lgate可以具有关于pwm波形350的上升沿转变的转换速率控制模块，其实现细节可参考针对第一晶体管ugate在驱动器248中设置的晶体管e、c和d相应地得到针对第二晶体管lgate的变型设计。应当说明的是，图3仅为示例结构，本发明并不限于该示例结构，例如，在变型设计中，还可以存在一个或多个其它晶体管与晶体管e和/或c并联等。

图4是根据一些实施例示出的动态控制驱动器248的转换速率的方法400的流程示意图。当逆变器电路被指示以利用动态转换速率控制进行操作时(例如，被来自控制器的系统信号指示)，方法400可以从步骤402开始。在步骤404处，检测负载电流的大小。负载电流可以是流经逆变器电路200驱动的负载的电流。负载电流的大小可以指示逆变器电路驱动的负载的大小。在步骤406处，可以通过例如使用比较器266来评估检测到的负载电流的大小。在一些实施例中，如果检测到的负载电流的大小被确定为重(例如，负载电流较大，如高于参考电流iref)，则将驱动器248的转换速率修改为第一速率(步骤408)，这意味着较慢的下降/上升沿转变，从而可以减轻信号反弹的问题。另一方面，如果检测到的负载电流的大小被确定为不重(例如，低于参考电流iref)，则驱动器248的转换速率被修改为高于第一速率的第二速率(步骤410)，这意味着更快的下降/上升沿转变。

图5是根据一些实施例示出的具有动态转换速率控制的逆变器电路500的示意图。逆变器电路500包括转换速率控制模块544、驱动器548以及逆变器502，与图2不同的是，转换速率控制模块544接收输入电压vin，输入电压vin可以指示逆变器电路500驱动的负载的大小，而图2所示的逆变器电路200中的转换速率控制模块244接收负载电流il。在一些实施例中，可以将输入电压vin与一个或多个参考电压进行比较。基于比较结果，逆变器电路驱动的负载可以被确定为重，轻或中等。

图6是根据一些实施例示出的逆变器电路500的一些实现细节的示意图。转换速率控制模块544将输入电压vin与参考电压vref进行比较，而不是如图3所示将感测电流isense与参考电流iref进行比较。在一些实施例中，当输入电压vin高于参考电压vref时，比较器566的输出端568是高电压；当vin低于参考vref时，比较器566的输出端568是低电压。尽管图6是描述了关于第一晶体管ugate的转换速率控制模块，但是本领域普通技术人员将理解，第二晶体管lgate可以具有关于pwm波形650的下降沿转变的转换速率控制模块。

图7是根据一些实施例示出的用于动态控制逆变器的驱动器548的转换速率的方法700的流程示意图。当逆变器电路被指示以利用动态转换速率控制进行操作时(例如，被来自控制器的系统信号指示)，方法700可以从步骤702开始。在步骤704处，检测输入电压的大小。输入电压可以是逆变器电路500驱动的负载共享的电压。输入电压的大小可以指示逆变器电路驱动的负载的大小。在步骤706处，可以通过例如使用比较器566来评估检测到的输入电压的大小。在一些实施例中，如果检测到的输入电压的幅度被确定为高，例如，高于参考电压vref，则可以将驱动器548的转换速率修改(或设置)为第三速率(步骤708)，这意味着更慢的下降/上升沿转变，从而可以减轻信号反弹的问题。另一方面，如果检测到的输入电压的幅度被确定为不高，例如，低于参考电压vref，则可以将驱动器548的转换速率修改(或设置)为高于第三速率的第四速率(步骤710)，这意味着更快的下降/上升沿转变。

图8是根据一些实施例示出的具有动态转换速率控制的逆变器电路800的示意图，逆变器电路800包括转换速率控制模块844、驱动器848以及逆变器802。转换速率控制模块844可接收如图2所示的负载电流il或如图5所示的输入电压vin，另外，转换速率控制模块844还接收来自控制器880的模式信号882。模式信号882指示逆变器电路800的模式配置。逆变器电路的模式配置是从多种模式中选择出的，例如动态电压调节(dvs)模式和多相模式。

图9是说明用于动态控制图8中的逆变器的驱动器848的转换速率的方法900的流程示意图。当逆变器电路被指示以利用动态转换速率控制进行操作时(例如，被来自控制器的系统信号指示)，方法900可以从步骤902开始。在步骤904处，检测逆变器电路800的模式配置。逆变器电路的模式配置可以是从多种模式(诸如，该多种模式包括动态电压缩放(dvs)模式和多相模式)中选择出的。在步骤906处，确定逆变器电路800是操作在动态电压缩放(dvs)模式下还是多相模式下。在一些实施例中，如果确定出逆变器电路800操作在动态电压缩放(dvs)模式或多相模式，则将驱动器848的转换速率修改为第五速率(步骤908)，这意味着较慢的下降/上升沿转变，从而减轻信号反弹的问题。另一方面，如果确定出逆变器电路800既不操作在动态电压缩放(dvs)模式也不操作在多相模式，则方法900进行到步骤910。

在一些实施例中，还可以在步骤904处检测逆变器电路800驱动的负载的大小。在一些实施例中，检测逆变器电路800驱动的负载的大小可以在稍后的步骤中进行，例如，在步骤906之后。在一些实施例中，逆变器电路驱动的负载的大小可以由负载电流指示。在一些实施例中，逆变器电路驱动的负载的大小可以由输入电压指示。在步骤910处，评估逆变器电路驱动的负载的大小(例如，通过负载电流il或输入电压vin评估负载是否为重)。在一些实施例中，如果逆变器电路驱动的负载的大小被确定为重，则将驱动器848的转换速率修改为第五速率(步骤908)，这意味着较慢的下降/上升沿转变，从而可以减轻信号反弹的问题。另一方面，如果逆变器电路驱动的负载的大小被确定为不重，则将驱动器848的转换速率修改为高于第五速率的第六速率(步骤912)，这意味着更快的下降/上升沿转变。

图10a是没有动态转换速率控制的逆变器驱动器(例如，第一驱动器ugate_driver)中的晶体管在不同负载条件下的安全操作区域(soa)比较的示意图。曲线1002a示出了该晶体管的固有soa，例如，没有任何负荷的影响。曲线1004a(soa_heavyload)表示该晶体管处于重负载条件下的soa。曲线1006a(soa_lightload)表示该晶体管处于轻负载条件下的soa。该晶体管的soa因负载条件从固有soa被不利地减少。例如，当晶体管的栅极端(v_gs)偏置在2v时，曲线1002a表示没有任何负载，只要晶体管的漏极端(v_ds)偏置低于8v，晶体管将正常工作；曲线1004a表示，在重负载的情况下，晶体管的漏极端应偏置在6.4v以下，以确保晶体管正常工作；曲线1006a表示，在轻负载的情况下，晶体管的漏极端应偏置在6v以下，以确保晶体管正常工作。

图10b是根据一些实施例示出的具有动态转换速率控制的逆变器驱动器中的晶体管在不同负载条件下的soa比较的曲线示意图。曲线1002b示出了晶体管的固有soa，例如，没有任何负载的影响。曲线1004b表示晶体管处于重负载条件下的soa。曲线1006b表示晶体管处于轻负载条件下的soa。虽然晶体管的soa由于负载条件仍然从固有soa被不利地减少，但如圆圈10b所示，曲线1004b和1006b表示具有动态转换速率控制的逆变器驱动器中的晶体管与没有转换速率控制的逆变器驱动器中的晶体管相比具有被扩大的soa。例如，当晶体管的栅极端(v_gs)偏置为2v时，如曲线1002a，曲线1002b表示，没有任何负载的情形只要晶体管的漏极端(v_ds)偏置为低于8v，晶体管将正常工作；与曲线1004a不同，曲线1004b表示，在重负载的情况下，晶体管的漏极端的安全工作范围从6.4v延长到(isextendedto)7.2v；以及，与曲线1006a不同，曲线1006b表示，在轻负载的情况下，晶体管的漏极端的安全工作范围从6v延长到7.2v。

在上面的详细描述中，为了说明的目的，阐述了许多具体细节，以便本领域普通技术人员能够更透彻地理解本发明实施例。然而，显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实施一个或多个实施例，不同的实施例或不同实施例中披露的不同特征可根据需求相结合，而并不应当仅限于附图所列举的实施例。

虽然本发明已经通过示例的方式以及依据优选实施例进行了描述，但是，应当理解的是，本发明并不限于公开的实施例。相反，它旨在覆盖各种变型和类似的结构(如对于本领域技术人员将是显而易见的)，例如，不同实施例中的不同特征的组合或替换。因此，所附权利要求的范围应被赋予最宽的解释，以涵盖所有的这些变型和类似的结构。