栅极电压产生电路的制作方法
【专利摘要】一种栅极电压产生电路，用以提供一栅极电压至一晶体管开关。此栅极电压产生电路包括一第一电压产生电路以及一第二电压产生电路。此第一电压产生电路用以提供一第一电压至该晶体管开关的栅极。而第二电压产生电路用以提供一第二电压至该晶体管开关的栅极。其中第二电压至少大于导通该晶体管开关所需电压。第一电压大于第二电压。
【专利说明】栅极电压产生电路
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电压产生电路，尤其涉及一种晶体管开关的栅极电压产生电路。
【背景技术】
[0002] 传统上，为了切换晶体管开关，通常会在晶体管开关的栅极处耦接一栅极电压供 应电路，借以供应一高电平电压，以导通此晶体管开关。而此栅极电压供应电路一般是以电 荷泵（Charge pump)电路来实现，借以提供比导通晶体管开关所需电压更高电平的电压，以 在晶体管开关被导通后，持续降低晶体管开关漏极和源极之间的电阻，降低功率损耗。
[0003] 然而，使用电荷泵电路需要特定的充电时间才能达到导通晶体管开关所需电压， 对于现在要求快速启动的电器装置而言，此充电时间即成为电器装置能否达到即开即用的 瓶颈所在。
【发明内容】
[0004] 本发明提供一种栅极电压产生电路，以提供栅极电压至一晶体管开关。此栅极电 压产生电路包括一第一电压产生电路以及一第二电压产生电路。此第一电压产生电路用以 提供一第一电压至该晶体管开关的栅极。而第二电压产生电路用以提供一第二电压至该晶 体管开关的栅极。其中第二电压至少大于导通该晶体管开关所需电压。第一电压大于第二 电压。
[0005] 在一实施例中，第一电压产生电路为一电荷泵电路。且第一电压产生电路还包括 一第一二极管。第一二极管的阳极端耦接电荷泵电路，第一二极管的阴极端耦接晶体管开 关的栅极。
[0006] 在一实施例中，第二电压由一电源供应线路提供。而第二电压产生电路还包括一 第二二极管。第二二极管的阳极端耦接第二电压，第二二极管的阴极端耦接晶体管开关的 栅极。
[0007] 依此，第二电压产生电路提供的第二电压是由电源供应线路提供的，因此能直接 达到导通晶体管开关所需电压，加快晶体管开关的导通速度。而第一电压产生电路则可提 供大于第二电压的第一电压，借以在晶体管开关导通后，持续降低源极和漏极之间的电阻， 以降低整体功率损耗。
【专利附图】
【附图说明】
[0008] 图1为根据本发明一实施例的晶体管开关栅极电压产生电路示意图。
[0009] 图1为根据本发明一实施例的晶体管开关栅极电压产生电路详细电路图。
【具体实施方式】
[0010] 以下为本发明优选具体实施例以附图加以详细说明，下列说明及附图使用相同的 参考数字以表示相同或类似元件，并且在重复描述相同或类似元件时则予省略。 toon] 图1为根据本发明一实施例的晶体管开关栅极电压产生电路示意图。此栅极电压 产生电路100用以提供一第一电压以及一第二电压至一晶体管开关106的栅极，来导通此 晶体管开关106,以提供一操作电压Vin给系统108。其中栅极电压产生电路100包括一第 一电压产生电路102,以及一第二电压产生电路104。其中，第一电压产生电路102是以电荷 泵（Charge pump)电路来实现的，以提供一第一电压VI至晶体管开关106的栅极处。第二 电压产生电路104则是用以提供一第二电压V2至晶体管开关106的栅极处，其中此第二电 压V2可为一电源供应线路所提供电压其中之一，且此第二电压V2至少大于导通此晶体管 开关106所需电压。第一电压VI大于第二电压V2,以在第二电压V2导通晶体管开关106 之后，提供一更高的电压至晶体管开关106的栅极处。以N型晶体管开关106为例，在第二 电压V2导通晶体管开关106后，再增加的栅极电压，第一电压VI，会使得晶体管开关106源 极和漏极之间的电阻下降，而降低功率损耗。
[0012] 在此实施例中，由于第二电压产生电路104所提供的第二电压V2是由电源供应线 路提供的，因此能直接达到导通晶体管开关106所需电压，加快晶体管开关106的导通速 度。再者，在晶体管开关106导通后，再通过第一电压产生电路102提供大于第二电压V2 的第一电压VI至晶体管开关106的栅极处，借以在晶体管开关106导通后，持续降低源极 和漏极之间的电阻，以降低整体功率损耗。
[0013] 图2为根据本发明一实施例的晶体管开关栅极电压产生电路详细电路图。栅极电 压产生电路100包括一第一电压产生电路102,以及一第二电压产生电路104。第一电压产 生电路102包括一电荷泵电路201以及一第一二极管202,其中第一二极管202的阳极端耦 接电荷泵电路201，第一二极管202的阴极端耦接晶体管开关106的栅极。电荷泵电路201 用以产生一第一电压VI，此第一电压VI通过第一二极管202传送至晶体管开关106的栅极 处。第二电压产生电路104包括一第二二极管203, 一由一电源供应线路提供电压的第二 电压V2,第二二极管的阳极端耦接第二电压V2,第二二极管的阴极端耦接晶体管开关106 的栅极。第二电压V2通过第二二极管203传送至晶体管开关106的栅极处。其中通过第 一二极管202可避免第二电压V2产生的电流回冲至电荷泵电路201中。以及通过第二二 极管203可避免第一电压VI产生的电流回冲至第二电压V2处。
[0014] 综合上述所言，本发明使用两电压产生电路来提供晶体管开关栅极电压，其中，第 二电压产生电路所提供的第二电压是由电源供应线路提供的，因此能直接达到导通晶体管 开关所需电压，加快晶体管开关的导通速度。而第一电压产生电路则可提供大于第二电压 的第一电压，借以在晶体管开关导通后，持续降低源极和漏极之间的电阻，以降低整体功率 损耗。
[0015] 虽然本发明已经以实施方式公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域普 通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种变动与润饰，因此本发明的保护 范围当视本申请的权利要求所界定者为准。
【权利要求】
1. 一种栅极电压产生电路，用以提供栅极电压至晶体管开关，其特征在于，包括： 第一电压产生电路，用以提供第一电压至该晶体管开关的栅极；以及 第二电压产生电路，用以提供第二电压至该晶体管开关的栅极， 其中该第二电压至少大于导通该晶体管开关所需的电压，该第一电压大于该第二电 压。
2. 如权利要求1所述的栅极电压产生电路，其特征在于，所述第一电压产生电路为电 荷泵电路。
3. 如权利要求2所述的栅极电压产生电路，其特征在于，所述第一电压产生电路还包 括第一二极管，其中该第一二极管的阳极端耦接该电荷泵电路，该第一二极管的阴极端耦 接该晶体管开关的栅极。
4. 如权利要求1所述的栅极电压产生电路，其特征在于，所述第二电压由电源供应线 路提供。
5. 如权利要求4所述的栅极电压产生电路，其特征在于，所述第二电压产生电路还包 括第二二极管，其中该第二二极管的阳极端耦接该第二电压，该第二二极管的阴极端耦接 该晶体管开关的栅极。
【文档编号】H03K17/04GK104113312SQ201310130958
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2013年4月16日 优先权日:2013年4月16日
【发明者】张正文 申请人:富鼎先进电子股份有限公司