电路和用于操作电路的方法_4

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6充电的电流。
[0086]开关102可启用(当它闭合或导通时)或停用(当它断开或不导通时)启动电路509。它可以像结合图1-4描述的开关。出于例示目的,开关102可为晶体管,例如M0SFET,例如超结晶体管。然而,开关102可以是任何另一种适当的开关或晶体管。它可为耗尽型晶体管,即在零栅极-源极电压处常导通(或“0N”)。因此开关102可以不需要被施加正电压V_GS而导通。换句话说,它可以提供功率以对电容器526充电而不需要来自控制电路538的任何信号。
[0087]电容器526可保持充电,即使电源从市电插座移除。因此在此时间后,它可持续给控制晶体管102的控制电路538供电。第三二极管536可防止电流从电容器526流入启动电路509。
[0088]当晶体管102被闭合时,电流可流过启动电路509,启动电路509可给电容器526充电。换句话说,晶体管102可被配置为导通状态以执行功能,例如启用启动电路509。然后,电容器526两端的电压可增加到操作控制电路538所需要的操作电压Vcc。一旦到达操作电压Vcc,控制电路538可开始它的操作并且经由控制信号522控制功率级516。控制电路538可具有功率管理电路541以测量其供电输入542处的电压。
[0089]控制电路538可被耦合到晶体管102。一旦功率级516在其辅助输出520处提供充足的功率,以对控制电路538供电,它可断开晶体管102。控制电路538还可以在电源的备用模式期间断开晶体管102,以便通过停止通过启动电路509流动的电流而降低功率消耗。在备用期间,控制电路538可由功率级516或储存在电容器526中的能量供电。
[0090]当晶体管102不导通时,它可被用来检测(或感测或监视)信号V_AC或变化的信号V_AC是否存在于输入504处。检测电路301可为控制电路538的一部分。它可估计开关102的栅极电流I_G,如结合图3和图4描述的那样。如果没有信号V_AC或没有信号V_AC的变化被检测到,那么控制电路538可提供信号520到功率级516以启用其,即,用于转换能量。然后通过转换存储在电容器506中的能量并在自身和/或连接到它的负荷518中耗散,功率级516可对滤波器502的电容器506放电。可替换地或附加地,控制电路538可提供信号到晶体管102的栅极G以用于使晶体管102变成导通。电容器506可经由启动电路509放电。由于电容器506已放电,在电源从市电插座移除时就没有点击的风险。
[0091]尽管在图5中将开关102示出为用于连接和断开连接启动电路的晶体管,但是其他的开关也可以被用来监视电压。该开关可具有与开关(或晶体管)102的上述特性一样的特性。该开关可能需要处于不导通模式至少一些时间以能够充当传感器。例如,该开关可为功率级516的晶体管550,也就是说,控制能量什么时候被传递到能量储存和什么时候能量从能量储存中传递输出的开关550。该能量储存可为电感器552且该能量可以通过电感器552的磁场的形式保存。换句话说,晶体管102可被配置为导通状态以执行功能,例如将能量转换进入功率级的电感器的磁场。开关550可为交替地断开(不导通的)和闭合(导通),以设置功率级516的输出。当它断开时,开关550的控制端子(或晶体管的栅极G)可以被监视,以确定电压在节点555处的变化是否存在,例如电压中是否存在波谷或电压是否具有过零点。通过监视开关550的控制端子G,它不再必须提供辅助绕组以用于波谷检测或过零检测。
[0092]受控端子两端的电压应当能够自由地变化,也就是说,能够跟随被测量的电压。举例来说,受控端子两端的电压可以由电容器的电压设定。为此,在图5中的电路示出用于分开整流的二极管528和530,而不是利用由整流器508整流的电压,这是因为该电压被耦合以平滑电容器514,其可以保持被充电,即使电压V_AC是零时。出于同样的理由,寄生电容器532在监视之前被放电,如结合图4描述的那样。
[0093]图6示出方法的流程图的实施例600。该方法可以用于操作电源。该方法可以使用结合图1到5描述的电路、开关、晶体管、电源和启动电路。
[0094]在步骤602中,该电源被启用,例如通过闭合开关或通过将晶体管置于导通状态。该开关或晶体管可启用启动电路,其被耦合到电压,例如耦合到市电电压。该启动电路可提供电压以对控制电路供电,例如功率级的控制电路。该控制电路可提供信号给功率级,例如以操作该功率级中的开关。该功率级可被耦合到与启动电路相同的电压,并可提供输出电压,例如DC输出电压。该功率级也可提供另一个输出电压,其可以用来对该控制电路供电。
[0095]在步骤604中,该功率级提供充足的功率以对控制电路供电。该启动电路不再需要提供功率给控制电路,并且该开关或晶体管可能被断开,即使之不导通。因此,当该电路处于备用时,该晶体管也可能被关断,从而将启动电路与电压去耦合,使得备用期间的功率消耗需求可以得到满足。
[0096]在步骤606中,该晶体管处于非导通状态,并且可以被用作传感器,例如用于耦合到晶体管的电压。该晶体管可指示是否存在电压或电压的变化。它可用作针对其所耦合的电压的AC检测器。它可以检测电压的波谷或过零点。然而,该晶体管可被用来检测电压中的任何类型的变化。如果没有电压或没有电压的变化被检测到,例如在预定时间间隔期间或在控制电路对另一个事件发信令之前,该流程图可继续步骤608。如果电压或电压的变化已经被检测,该流程图可继续步骤610。
[0097]在步骤608中,如果在步骤606中没有电压或没有电压的变化已经被检测,可以执行第一动作。例如,作为第一动作,一个或多个电容器可以被放电。该电容器可为滤波器的一部分,比如EMI滤波器。该电容器可以耦合到市电插头连接器或插脚。当该插头是被插入到市电插座时,该电容器可能被充电到市电电压。如果该插头从该插座移除,该电容器可能仍然被充电到市电电压,并且接触该干线插头连接器或插脚可能导致触电。如果在步骤606中没有电压或没有电压的变化已经被检测到,可以检测到这种情形。该电容器例如可以由单独的开关或者通过将用于启动电路或功率级的开关闭合进行放电。
[0098]作为第一动作的另一个例子,功率级的开关可以保持断开,即其保持在非导通状态,例如直到超时准则被满足。例如,电压的变化可能是该电压的波谷(或局部极小值),并且该开关在低电压下可能闭合,这可以降低开关的需求,并且可以降低开关期间的损耗,并可以降低电磁干扰。如果没有电压变化被已经检测到,那么该波谷尚未被发现。
[0099]在步骤610中,如果在步骤606中电压或电压的变化已经被检测到,可以执行第二动作。例如,作为第二动作,如结合图4描述的那样,该晶体管可以被闭合,即其在预定持续时间内被置于导通状态。闭合该晶体管可使寄生电容放电。使寄生电容放电可能导致更精确的检测,以查看电压是否存在。
[0100]作为第二动作的另一个例子,功率级的开关的可以被闭合,即其被处于导通状态。例如,电压的变化可以为过零,并且该开关在零(或极低)电压下闭合,这可以降低开关的需求,并且可以降低开关期间的损耗。这也可被用于零电压开关(ZVS)应用来检测该过零点。
[0101]步骤610可为可选的。
[0102]在步骤610之后,该流程可以返回到步骤606,以进一步检测电压或电压的变化。
[0103]该实施例不局限于给定的例子;它们可以包括其他类型的应用,例如在功率因数校正(PFC)电路、升压转换器和反激式电压转换器、高电压交流电流应用,并且不局限于电源。
[0104]尽管本发明已经具体示出并参照特定的实施例进行描述,但是所属领域技术人员应该理解可以做出形式和细节上的各种变化,而不偏离本公开的精神和范围,包括由所附的权利要求所定义的。因此本公开的范围由所附的权利要求指示,并且因此权利要求意图包括处于权利要求的等价物的含义和范围之内的变化。
[0105]可替换地和/或附加地,本公开的范围具体地意图至少包括在下面列举的项中描述的实施例。也明确地包括其等价物。
[0106]1、一种电路,包括:
[0107]晶体管,其中电压跨所述晶体管的两个受控端子两端耦合,并且其中所述晶体管被配置为处于非导通状态;以及
[0108]检测电路,所述检测电路被耦合到所述晶体管的控制端子,其中所述检测电路被配置为检测下列至少一个:
[0109]由于跨所述两个受控端子两端耦合的电压引起的信号;
[0110]由于跨所述两个受控端子两端耦合的所述电压的变化引起的信号;以及
[0111]由于跨所述两个受控端子两端耦合的所述电压的变化在所述控制端子处引起的信号的变化。
[0112]2、根据条款1所述的电路,其中所述信号是通过所述控制端子流动的电流;以及
[0113]所述检测电路包括驱动器电路,所述驱动器电路被配置为进行下列至少一个:
[0114]提供;以及
[0115]调节
[0116]在所述控制端子和所述受控端子中的一个受控端子之间的电压到恒定值。
[0117]3、根据条款1或2所述的电路,其中
[0118]所述检测电路包括估计电路,所述估计电路被配置为检测下列至少一个:
[0119]所述信号中的至少一个信号和所述信号的所述变化是超过或降至低于阈值;以及
[0120]所述信号中的至少一个信号和所述信号的所述变化在极性上变化。
[0121]4、根据条款1-3中任一项所述的电路,其中
[0122]所述检测电路进一步包括驱动器控制器,所述驱动器控制器被配置为给所述驱动器电路提供信号以将所述晶体管置于导通状态和非导通状态中的一个。
[0123]5、根据条款1-4中任一项所述的电路,进一步包括:
[0124]整流器,所述整流器耦合在所述电压和所述两个受控端子之间,
[0125]其中所述驱动器控制器提供信号给所述驱动器电路,以在所述信号的变化已经被所述估计电路检测到并经过预定时间间隔之后,在预定持续时间内将所述晶体管置于导通状态。
[0126]6、根据条款5所述的电路,其中
[0127]施加到所述受控端子的所述电压是周期性的;并且
[0128]所述预定时间间隔和所述预定持续时间总共的持续时间小于所述电压的周期。
[0129]7、根据条款1-6中任一项所述的电路,其中
[0130]所述晶体管是下列中的一个:
[0131]金属氧化物半导体场效应晶体管;
[0132]场板沟晶体管;以及
[0133]超结晶体管。
[0134]8、根据条款7所述的电路,其中
[0135]所述晶体管的栅极-漏极电容器的电容在跨所述两个受控端子两端耦合的0V电压处至少比所述晶体管的额定击穿电压处大20倍。
[0136]9、根据条款7或8所述的电路,其中
[0137]所述晶体管的栅极-漏极电容器的电容取决于跨所述受控端子两端的所述电压乘以倍数,所述倍数对于低于角电压的电压比对于高于角电压的电压大两到三个数量级。
[0138]10、根据条款1-9中任一项所述的电路,进一步包括:
[0139]多个晶体管,其中
[0140]所述多个晶体管中的晶体管的漏极和所述晶体管的漏极親合在一起;
[0141]所述多个晶体管中的晶体管的源极和所述晶体管的源极耦合在一起;
[0142]所述多个晶体管中的晶体管的栅极耦合在一起;以及
[0143]所述晶体管的栅极没有连接到所述多个晶体管的所述晶体管的所述栅极。
[0144]11、根据条
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