有源二极管驱动器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种使用有源二极管的有源整流器，并且更具体地设及一种用于操作 有源整流器的开关的技术。
【背景技术】
[0002] 图1是示出了使用常规的有源二极管的有源整流器的电路的图。
[0003] 有源整流器10通过使用金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET)来替代常规的 桥式二极管电路，并且通过使用MOSFET可W减少传导损耗，从而通过使用IC技术而被集 成。包括有源二极管20的有源整流器10包括是MOS阳T的开关的M1，并且由于MOS阳T的 特性，如图1所示，寄生二极管Dl位于漏极和源极之间。如果VKA低于0V，则比较器21接 通M1，其中，VKA是阴极化）与阳极（A)之间的电压（VKA)。由于比较器21不能为其自身 提供足够的电流来高速地操作M1，因此比较器21通过使用具有足够的能力提供电流的栅 极驱动器22来操作Ml。
[0004] 图2是示出了当图1中的有源二极管操作时的操作的波形图。 阳0化]如果VKA变为小于0,则比较器21的输出变成高，并且Ml通过栅极驱动器22被接 通。在此，由于比较器21和栅极驱动器22二者的延迟时间tdl+td2,所W在VKA变为低于 零并且经过了tdl+td2之后，Ml被接通。因此，由于在tdl+td2的时间段期间有电流流过 Dl，所W有源二极管20的效率略微降低。此外，可能会发生由Ml被接通时VKA的突然变化 引起的电磁干扰（EMI)。
[0006] 图3是示出了使用偏移来进行接通延迟补偿的有源二极管的图；图4是示出了在 进行使用偏移的延迟补偿的情况下的操作波形的图；W及图5是示出了当VKA大于0且小 于Voff时进行Ml的硬接通的现象的图。
[0007] 图3是通过实施偏移来操作的比较器21的情形。因为比较器21的输出由于VKA 变为零之前的Voff而变高，如图4所示，当Ml接通时的时间点变为在tdl+td2之后的较早 的时间，W获取二极管的更理想的特性。然而，如图5所示，即使当VKA大于0且小于Voff 并保持运样的状况时，可能存在Ml被接通W反向接通有源二极管20的现象。在此，MOSFET 被完全接通，因此作为漏极和源极之间的电阻的导通内阻巧dson)非常低，使得大量电流 可W流动。运种现象可能导致损耗，该损耗不是由二极管的正常操作引起的，而是由二极管 的异常操作引起的。 阳00引技术问题
[0009] 本发明的目的是提供用于有效地操作在有源整流器中使用的开关的技术方案。
[0010] 技术方案
[0011] 根据一个示例性实施方式使用有源二极管来操作有源整流器的开关W解决上述 技术问题的有源二极管驱动器首先控制开关的软接通，W及其次控制开关的硬接通。
[0012] 当开关的寄生二极管相对端之间的电压接近于零时，有源二极管驱动器首先控制 开关的软接通；W及当寄生二极管相对端之间的电压达到零时，有源二极管驱动器其次控 制开关的硬接通。
[0013] 有源二极管驱动器包括：接近过零检测器（NZCD)，该接近过零检测器当开关的寄 生二极管相对端之间的电压接近于零时生成输出信号；过零检测器狂CD),该过零检测器 检测当寄生二极管相对端之间的电压为零时的时间点，并生成输出信号；W及栅极驱动器， 该栅极驱动器从NZCD接收输出信号W控制开关的软接通，然后另外从过零检测器接收输 出信号来控制开关的硬接通。
[0014] 当寄生二极管相对端之间的电压低于NZCD的触发电压时，NZCD生成输出信号。
[0015] NZCD包括第二开关，如果阔值电压与触发电压相同并且栅极电压低于阔值电压， 则第二开关被断开W增大漏极电压并生成输出信号。
[0016] 有益效果
[0017] 根据本发明的有源驱动器通过使用NZCD和现有ZCDW双步（化曰1steps)来控制 栅极操作电压，从而自然地接通有源整流器的开关W减少传导损耗，电磁干扰（EMI)，并即 使当有源二极管的电压保持接近零时获取使过电流不流动的效果。
[0018] 附图描述
[0019] 被包括W提供对本发明的进一步理解W及被并入W及构成本说明书的一部分的 附图示出了本发明的实施方式，并与说明书一起用于说明本发明的原理。
[0020] 图1是示出了使用常规的有源二极管的有源整流器的电路的图。
[0021] 图2是示出了当图1中的有源二极管操作时的操作的波形图。
[0022] 图3是示出了使用偏移来进行接通延迟补偿的有源二极管的图。
[0023] 图4是示出了在进行使用偏移的延迟补偿的情况下的操作波形的图。
[0024] 图5是示出了当VKA大于0且小于Voff时对Ml进行硬接通的现象的图。
[002引图6是示出了根据本发明的一个示例性实施方式的用于控制MOSFET接通的有源 二极管驱动器电路的图。 阳0%] 图7是示出了由图6中的电路进行的MOS阳T软接通的图。
[0027] 图8是示出了用于抑制在图6中的电路中生成过量的反向电流的操作的图。
[0028] 图9是示出了图6的详细示例的图。
[0029] 图10是示出了根据一个示例性实施方式的栅极驱动器的图。
[0030] 图11是示出了图10中所示的栅极驱动器的操作波形的图。
[0031] 图12是示出了图9中所示的电路的仿真结果的图。
[0032] 图13是示出了在图12中的仿真波形中的当Ml被接通时的时间点处的VKA波形 与Vg波形的放大图。
[0033] 最佳实施方式
[0034] 本发明的上述和其它方面可W通过参照附图描述的优选的实施方式变得更清楚。 在下文中对本发明进行了具体描述，W帮助本领域技术人员容易地理解本发明并通过运些 示例性实施方式来实现本发明。
[003引图6是示出了根据本发明的一个示例性实施方式的用于控制MOSFET接通的有源 二极管驱动器电路的图；W及图7是示出了由图6中的电路进行的MOSFET软接通的图。 [0036] 当控制开关的接通时，有源二极管驱动器首先控制软接通，其次控制硬接通。更具 体地，当开关的寄生二极管相对端之间的电压（VKA)接近于零时有源二极管驱动器首先控 制开关的软接通，当VKA达到零时其次控制开关的硬接通，运将在下面通过