专利名称：用于驱动具有可变宽度脉冲的高侧和低侧开关装置的自激振荡电路的制作方法
本申请要求享有2001年1月26日提交的美国临时申请第60/264,076号的优先权权益，该美国临时申请的全部内容在此通过引用而包含于本申请中。
背景技术：
1.发明领域本发明涉及用于驱动高侧(high-side)与低侧(low-side)开关装置的技术。更具体地讲，本发明涉及驱动高侧与低侧开关装置的方法与电路，其通过交替提供具有变化的持续时间或脉冲宽度的高侧脉冲和低侧脉冲以在开关操作之间提供平稳起动与空载时间(dead time)。
2.现有技术市场上可以买得到各种各样的具有高侧与低侧输出的驱动器电路。例如，典型的半桥驱动器可将高侧输出脉冲与低侧输出脉冲交替提供给高侧与低侧功率晶体管的门。具体的例子包括由International RectifierCorporation公司售卖的IR2152和IR2153自激振荡半桥驱动器集成电路(IC)产品，其一些技术特征在第5,545,955号美国专利中得到了记述，所述美国专利的全部内容在此通过引用而包含于本申请中。
在IR2152和IR2153产品中，驱动器封装采用的是传统的DIP或SOIC封装形式。该封装包含内部电平移位电路、下电压闭锁(lockout)电路、空载时间延迟电路、以及附加逻辑电路，并且通过输入因此该驱动器能够在由外部电阻与电容确定的频率下进行自激振荡。这些与其它的驱动器电路在高、低输出脉冲之间提供了空载时间，用以避免交叉导通(该现象出现在当两个晶体管同时导通时)。
美国专利第6,002,213号披露了一种MOS门驱动器(MGD)电路，该电路含有用来实现时间延迟间隔的高侧和低侧空载时间延迟电路。该MGD电路还包括死区(dead band)控制电路，其用以接收负载电路的反馈信号并响应该反馈信号而对时间延迟间隔的持续时间进行控制。
在一些申请中，对驱动器起动时的输出脉冲进行改进是相当重要的。由International Rectifier Corporation公司出售的产品IR2157和IR21571提供了用于荧光灯全集成镇流器控制集成电路。IR2157与IR21571产品含有多个驱动器，并且具有确保起动过程是无闪烁起动且不会有起动瞬间高压脉冲经过灯的特征以及与灯的工作有关的其它特征。类似地，美国专利第5,932,974号披露了一种灯镇流器电路，该电路带有以半桥方式连接的MOS-门控功率晶体管，用以驱动气体放电灯。自激振荡驱动器电路驱动晶体管，并且平稳起动电路在点亮灯之前以缓变方式逐渐增大经过灯管的电压。该电路还具有内置的空载时间。
为门驱动电路设置提供改进的平稳起动与空载时间技术是非常有益的。
发明内容
本发明提供了以交替方式驱动例如半桥方式、全桥方式、或者推挽初级线圈方式(push-pull primary)的高侧和低侧开关装置的电路。本发明的电路能够产生持续时间(本说明书中也称为脉冲“宽度”)可变的驱动脉冲用以控制开关装置的操作，它尤其涉及平稳起动与空载时间的实现。
本发明的电路所产生的高侧和低侧脉冲具有近似相等的持续时间，因而具有平衡性。所述高侧和低侧脉冲优选地由空载时间分隔开。
为了提供平稳起动，脉冲的持续时间或脉冲宽度从零值增大到最大值。脉冲由空载时间分隔开，所述空载时间随着脉冲朝着最大值增大而减小。当脉冲的具有最大持续时间时，所述空载时间具有最小的持续时间。因此，在不需要用于改变电压或振荡器频率的复杂电路的情况下就可实现平稳起动。
脉冲电路优选地利用能够提供锯齿状信号的振荡器实现；每一个振荡器信号的周期都包含一个上升部分，其后是一个到达低电平部分的下降沿。脉冲电路含有用于提供可变参考信号的参考电路。脉冲电路还包含比较器，所述比较器能够响应周期信号和所述可变参考信号而提供脉冲输出信号，所述脉冲输出信号的脉冲宽度正比于所述参考信号，并且所述脉冲输出信号终止于所述振荡器信号的下降沿。
在这个实施过程中，所述振荡器还在所述振荡器信号的交替周期的下降沿之后提供一个门脉冲，由此使门脉冲的周期为第一振荡器信号的周期的一半。所述参考电路包含用于提供从开始起一直增大到最大值的上升信号的电路。所述参考电路还包含采样电路，该采样电路能够响应各个门脉冲而对所述上升信号的值进行采样；所述参考电路能够通过每个采样值获取可变参考信号直至下一个门脉冲到来为止。因此，在连续的门脉冲之间就有两个脉冲，一个用于高侧开关装置而另一个用于低侧开关装置，这两个脉冲的持续时间近似相等。
本发明优选地采用集成电路的形式用以驱动高侧与低侧开关装置。所述集成电路包含高侧和低侧输出管脚，它们分别用于连接高侧和低侧开关装置的门。所述集成电路还包含脉冲电路，所述脉冲电路交替地通过所述高侧输出管脚输出脉冲以开启高侧开关装置以及通过所述低侧输出管脚输出脉冲以开启低侧开关装置。可以通过改变脉冲的持续时间从而设定空载时间和平稳起动。
所述脉冲电路包含如上所述的振荡器电路、参考电路以及比较器。而且，振荡器电路还含有振荡器电阻与电容管脚，用于通过连接外部电阻与外部电容以确定周期信号的频率。所述参考电路包含如上所述的增幅电路(increasing circuitry)和采样电路，并且所述增幅电路包含参考电压管脚，用以连接外部电容。当所述电容初始充电时，其电压将增大。参考电压管脚就是通过这种方式提供出上升信号。
通过以下参考附图对本发明进行的描述说明，本发明的其它特征以及优点将变得更加清楚。
附图的简要说明
图1是带有波形的时序图，用于说明具有可变持续时间的高侧和低侧脉冲的波形以及其它相关的波形。
图2示出了提供图1所示波形的集成电路的管脚与内部组件的电路图。
图3示出了其中连接有图2所示集成电路的用于驱动高侧和低侧开关装置的电路的电路图，其中所述高侧与低侧开关装置以半桥或全桥的拓扑方式连接。
图4示出了其中连接有图2所示集成电路的用于驱动高侧和低侧开关装置的电路的电路图，其中所述高侧与低侧开关装置以推挽初级线圈的拓扑方式连接。
本发明实施例的详细说明图1显示了一个时序图，用以说明采用上述新技术的交替的高侧和低侧脉冲。在左侧标记为“HO”和“LO”的波形分别代表用于高侧和低侧开关装置的门驱动信号。例如，开关装置可以是诸如绝缘栅双极晶体管(IGBT)的功率MOSFET(电力场效应晶体管)开关装置，它采用半桥、全桥、或推挽初级线圈的方式连接。
如图所示，HO和LO包含交替的脉冲，其中，LO中的脉冲10、12、14、16和18与HO中的脉冲20、22、24、26交替出现。改变脉冲的持续时间可以设定实现空载时间和平稳起动，下面将进一步就此进行讨论。在图1所示的特定例子中，低侧和高侧脉冲开始时在脉冲12之前具有零持续时间，并且其持续时间通过脉冲16和26而增加，脉冲16、26都具有最大的脉冲持续时间；由此得到的脉冲序列可以提供平稳起动。脉冲18被在左侧标记为“SD”的波形中的上升沿30缩短，它代表已经接收到关闭信号因此不再提供门驱动脉冲。
在关闭之前，HO信号与LO信号包含成对的连续出现的脉冲，这些脉冲具有近似相等的持续时间长度。在各对脉冲中，低侧脉冲(如脉冲10、12、14和16之一)在时间上先于高侧脉冲(如脉冲20、22、24和26之一)。例如，对于图示的脉冲10和脉冲20来说，T1＝T2±25纳秒，其中T1是脉冲20的持续时间，T2则是脉冲10的持续时间。假设各个信号通道的周期(例如，在低侧从脉冲10起始处直至脉冲12起始处的周期)为2000纳秒(500KHz)，则这个差异将不会大于一个周期的1.25％。
在成对的脉冲之内和之间，连续的HO和LO脉冲被空载时间分隔开，以帮助避免开关装置的交叉导通。为了产生脉冲的平稳起动序列，则将空载时间的持续时间从最大的空载时间持续时间减小到最小的空载时间持续时间。在图示的例子中，在50％的脉冲占空比处所获得了120纳秒的最小空载时间。
图1中的HO和LO波形示出了脉冲持续时间如何从零增大到最大脉冲持续时间，同时空载时间如何从最大空载时间持续时间减小到最小空载时间持续时间，由此提供了平稳起动。
图1中波形的其它特征说明如下。
图2中电路40示出了其中本发明的电路可以得到实现的集成电路42的管脚与内部组件。集成电路42的一个示例就是受让人InternationalRectifier Corporation公司的标号为IR2191的产品。IR2191可以用做高速、高压的自激振荡半桥驱动器。其技术特征包括浮动通道(floatingchannel)，其设计用于多达+200VDC的自举操作；成对出现的高侧脉冲和低侧脉冲，它们在每一个周期中的宽度可用于与±25纳秒相匹配的平衡操作；外部异步关闭；以及在固定的空载时间或脉宽调制DC-DC转换器中的应用，所述DC-DC变换器具有至多达200Vdc的布斯电压(bussvoltage)的半桥或全桥拓扑结构或者具有不受布斯电压限制的推挽初级线圈拓扑结构。
集成电路42的一些管脚和外部连接可以通过它们在IR2152产品中的对应部分而得到清楚的理解，这些内容披露于IR2152的公开出版的数据表(data sheet)中以及美国专利第5,545,955号中，其全部内容通过引用而包含到本说明书中。上述美国专利第5,545,955号还披露了在集成电路42的HO和LO输出电路中有对应部分的一些组件，包括带有晶体管50和52的电平移位电路，R/S锁存电路54以及高侧和低侧驱动器56和58，而所述高侧和低侧驱动器56和58与高侧门驱动器浮动电源(VB)管脚、高侧输出(HO)管脚、高压浮动电源返回(VS)管脚、低侧电源(VCC)管脚、低侧输出(LO)管脚以及低侧驱动器返回(COM)管脚相连接。
但是，除了HO和LO输出电路之外，集成电路42还包含与HO和LO输出电路一起构成脉冲电路的多个其它组件，用以提供脉冲以交替开启高侧和低侧开关装置。如前面所提到的那样，其脉冲的持续时间是可变的。图2显示了实现脉冲电路的许多方式中的一种。
振荡器60以及相关电路起到了振荡器电路的功能，用于提供第一和第二周期信号。第一周期信号是在图1中被标记为“OSC”锯齿状信号，其频率为fosc。如图1的OSC信号的周期62所示，每个周期都包含上升部分64，接着是一个下降沿66，而后达到一个低电平部分68，所述低电平部分68提供了最小的空载时间持续时间。第二周期信号在图1中被标记为“S/H门”，其频率为fosc/2，并且如图2所示包括一脉冲串。S/H门信号的各个周期都含有一个单脉冲，如图1中的脉冲70所示。
图2中的振荡器电路还包含RT管脚80和CT管脚82，如前面所讨论的那样，它们可分别连接外部的电阻和外部的电容，用以设定fosc值。此外，振荡器60还接收来自UVLO/VREF组件90的信号。
UVLO/VREF组件90(它可类似于传统的低压电路而得到实现)从逻辑电源(VDD)管脚92接收电源电压VDD。此电源电压由图1中被标记为“VDD”的波形所示。当VDD达到最小工作电压时，UVLO/VREF 90提供高使能信号给振荡器60，在图1中标记为“UVLO”。UVLO/VREF 90还提供适当的电压给参考电压(VREF)管脚94，其具体讨论如下。最后，UVLO/VREF 90通过关闭(SD)管脚96接收如图1中SD波形所示的信号，并且，当SD管脚96达到高电平时，UVLO/VREF提供低使能信号或禁止信号给振荡器60，以阻止振荡器60再提供OSC信号和S/H门信号。
振荡器60可被实现为能够以多种不同方式提供OSC信号和S/H门信号。在一个实现方式中，可以使用锯齿振荡器产生如图所示的锯齿状周期性信号。可以使用单稳态电路提供S/H门信号。
比较器100起到了比较电路的作用，用于接收OSC信号并且也接收来自S/H缓冲器102的S/H输出信号。作为响应，比较器100提供脉冲输出信号，其脉冲宽度正比于可变参考信号的电平，并且其脉冲输出信号具有在OSC信号中的下降沿66处终止的脉冲。
比较器100的脉冲输出信号由脉冲滤波与控制电路104接收。所述脉冲滤波与控制电路104可以依照传统电路那样的方式或者依照其它任意合适方式而得到实现，以用于过滤脉冲并且控制如上所述的输出到HO和LO输出电路的交替脉冲。脉冲滤波与控制电路104还接收S/H门(S/HGate)信号，该信号为脉冲滤波与控制电路104提供了定时信息。
S/H缓冲器102是参考电路的构成部分，它提供S/H输出(S/H OUT)信号以得到一个可变的参考电压，该参考电压的电平值最终决定了LO和HO脉冲的持续时间。如图1所示，在开始时，当S/H OUT为低电平时，LO和HO脉冲的持续时间为零。然后，随着S/H OUT电平的增高，LO和HO脉冲的持续时间将增大，直至S/H OUT到达LO和HO脉冲的持续时间为最大值处为止。
脉冲宽度控制(DTC)管脚110、缓冲器112、S/H门114、电容116以及逻辑地(VSS)管脚118也都是参考电路的一部分，它们也可以按照多种其它方式得到实现。作为对来自如下所述的外部组件的信号的响应，DTC管脚110和缓冲器112将提供一个上升信号，该上升信号从开始时的零增加到诸如5V的最大值。这个上升信号由电容CDT充电产生。所述电容CDT充电达到由分压器确定的一个电压，所述分压器包括电阻R1和R2。
S/H门114响应S/H门脉冲而短暂地提供导通路径，以使来自缓冲器112的上升信号能够到达S/H缓冲器102以及电容116。电容116存储来自缓冲器112的上升信号的门控值，而S/H缓冲器102则将其提供作为比较器100的输入。因此S/H门114、电容116以及S/H缓冲器102起到了采样与保持电路的作用，从而响应每一个S/H门脉冲而对来自缓冲器112的电平进行采样和保持。每次对缓冲器112中的电平进行采样，电容116都会充电，从而增大S/H缓冲器102的采样电压。受到采样和保持的值被提供作为参考信号直至下一个S/H门脉冲到来为止。
由于每两个OSC信号循环周期接收一个S/H门脉冲，所以可变的参考信号在连续的S/H门脉冲之间是近似恒定的。因此，在S/H门脉冲之间提供的一对HO和LO输出脉冲基本上具有相等的脉冲宽度。
附加电路(未示出)响应UVLO/VREF 90的禁止信号以使电容116放电，因此，当SD达到高电平时，S/H OUT变为低电平，如图1所示。
在图3中，集成电路42的HO和LO信号分别被提供给以半桥或全桥拓扑方式连接的MOSFET开关装置130和132。类似地，在图4中，集成电路42的HO和LO信号被分别提供给以推挽初级线圈拓扑方式连接的MOSFET开关装置140和142。
在图3和图4中，RT管脚80、CT管脚82、VREF管脚94、DTC管脚110以及VSS管脚被连接至用于控制集成电路42的工作参数的外部组件。例如，电阻(RT)150和电容(CT)152的一端被分别连接在RT管脚80和CT管脚82上，它们的另一端则被连接至VSS管脚118。fosc(即，OSC信号的频率)由下式确定fosc＝1/(RT·CT+DTMIN)其中，DTMIN是由振荡器60的组件所确定的最小空载时间，例如为120纳秒。
空载时间电容(CDT)160连接在DTC管脚110和VSS管脚118之间，串联电阻(R1)162连接在VREF管脚94和DTC管脚110之间，而分流电阻(R2)164并联连接CDT 160，它用于确定DTC管脚110上的电压Vdtc等类似用途。由于振荡器60产生上升部分64具有均匀的斜度，所以Vref、Vdtc、RT 150以及CT 152可以根据下述公式来确定高侧和低侧的脉冲宽度(PW)PW＝RT·CT·Vdtc/Vref如果适当选择CVDT 160、R1 162以及R2 164，则可使Vdtc足够缓慢地增大，从而在其到达最大值之前可以出现多个S/H门脉冲，所述最大值由Vref以及串联电阻162与分流电阻164之比来确定。在这种情形下，就可以像前面所述的那样出现平稳起动。CVDT 160控制脉冲的持续时间以使其从开始时的零变化至最大脉冲持续时间PWmax。例如，在Vdtc＝Vref的情况下，有
PWmax＝1/fosc-DTMIN尽管本发明已经结合其特定实施例而得到了描述说明，但是对于本领域普通技术人员而言，许多其它的改变与变型以及其它应用都是显而易见的。因此，本发明不受说明书中披露的具体特定内容的局限，而只受所附权利要求的限定。
权利要求
1.一种驱动高侧和低侧开关装置的方法；所述方法包括提供多个脉冲用以交替导通高侧和低侧开关装置；所述脉冲从最小持续时间增大到最大持续时间以提供平稳起动。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述每个脉冲都被与其下一个脉冲分隔开一个空载时间；随着所述脉冲的持续时间向其最大持续时间增大，所述空载时间的持续时间减小；当所述脉冲具有最大持续时间时，所述空载时间的持续时间具有最小持续时间。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脉冲包括第一高侧脉冲和第一低侧脉冲，所述第一高侧脉冲用于导通高侧开关装置，所述第一低侧脉冲用于导通低侧开关装置；所述第一高侧脉冲和第一低侧脉冲是连续的，并且具有近似相等的脉冲持续时间。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述各对连续的脉冲都包含高侧脉冲和低侧脉冲。
5.一种用于驱动高侧和低侧开关装置的电路；所述电路包括脉冲电路，它提供多个脉冲用以交替导通高侧和低侧开关装置；所述脉冲从最小持续时间增大到最大持续时间以提供平稳起动。
6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述脉冲电路包括振荡器电路，它提供周期信号，所述周期信号的每个周期都包含一个上升部分，其后是一个到达低电平部分的下降沿；参考电路，它提供可变的参考信号；以及比较电路，它响应所述周期信号和所述可变的参考信号以提供脉冲输出信号，所述脉冲输出信号的脉冲宽度正比于所述参考信号。
7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述脉冲输出信号的各个脉冲都终止于所述周期信号的下降沿。
8.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述振荡器电路还在所述周期信号的交替周期的低电平部分期间提供门脉冲；所述参考电路包括增幅电路，它提供从开始起一直增大到最大值的上升信号；以及采样电路，它响应每一个门脉冲而对所述上升信号的值进行采样；所述参考电路通过各个采样值得到可变的参考信号，直至下一个门脉冲到来为止。
9.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，所述脉冲电路在连续的门脉冲之间提供高侧脉冲以导通高侧开关装置并提供低侧脉冲以导通低侧开关装置；所述高侧脉冲和低侧脉冲的持续时间近似相等。
10.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述高侧和低侧开关装置以半桥方式连接。
11.一种用于驱动高侧和低侧开关装置的集成电路；所述集成电路包括高侧输出管脚，其用于与高侧开关装置的门连接；低侧输出管脚，其用于与低侧开关装置的门连接；脉冲电路，其交替地通过所述高侧输出管脚提供脉冲以导通高侧开关装置和通过所述低侧输出管脚提供脉冲以导通低侧开关装置；所述脉冲的持续时间从最小持续时间变化为最大持续时间以提供平稳起动。
12.根据权利要求11所述的集成电路，其特征在于，所述脉冲电路包括振荡器电路，它提供周期信号，所述周期信号的每个周期都包含一个上升部分，其后是一个到达低电平部分的下降沿；参考电路，它提供可变的参考信号；以及比较电路，它响应所述周期信号和所述可变的参考信号以提供脉冲输出信号，所述脉冲输出信号的脉冲宽度正比于所述参考信号。
13.根据权利要求12所述的集成电路，其特征在于，所述脉冲输出信号的各个脉冲都终止于所述周期信号的下降沿。
14.根据权利要求12所述的集成电路，其特征在于，所述振荡器电路包括用以与外部电阻连接的振荡器电阻管脚和用以与外部电容连接的振荡器电容管脚；所述外部电阻和外部电容确定了所述周期信号的频率。
15.根据权利要求12所述的集成电路，其特征在于，所述振荡器电路还在所述周期信号的交替周期的低电平部分期间提供门脉冲；所述参考电路包括增幅电路，它提供从开始起一直增大到最大值的上升信号；以及采样电路，它响应每一个门脉冲对所述上升信号的值进行采样；所述参考电路通过各个采样值得到可变的参考信号，直至下一个门脉冲到来为止。
16.根据权利要求15所述的集成电路，其特征在于，所述脉冲电路在连续的门脉冲之间提供高侧脉冲以导通高侧开关装置并提供低侧脉冲以导通低侧开关装置；所述高侧脉冲和低侧脉冲的持续时间近似相等。
17.根据权利要求15所述的集成电路，其特征在于，所述增幅电路包括用以与外部电容连接的参考电压管脚，所述外部电容存储的电压升高以使所述参考电压管脚提供上升信号。
18.一种用于驱动高侧和低侧开关装置的集成电路；所述集成电路包括高侧输出管脚，其用于与高侧开关装置的门连接；低侧输出管脚，其用于与低侧开关装置的门连接；脉冲电路，其交替地通过所述高侧输出管脚提供脉冲以导通高侧开关装置和通过所述低侧输出管脚提供脉冲以导通低侧开关装置；所述脉冲电路包括振荡器电路，其提供第一和第二周期信号，所述第一周期信号的各个周期都包含一个上升部分，其后是一个到达低电平部分的下降沿；所述第二周期信号的各个周期都包括两个连续的第一周期信号的周期，并且在第一个连续周期的低电平部分期间都包含一个门脉冲；参考电路，其提供可变的参考信号；所述参考电路包括增幅电路，用于提供其值从开始起一直增大到最大值的上升信号；采样电路，它响应每一个门脉冲而对所述上升信号的值进行采样；所述参考电路通过各个采样值得到可变的参考信号，直至下一个门脉冲到来为止；所述可变的参考信号在连续的门脉冲之间近似恒定不变；以及比较电路，其响应所述第一周期信号和所述可变的参考信号而提供脉冲输出信号，所述脉冲输出信号的脉冲宽度正比于所述参考信号，并且其脉冲终止于所述第一周期信号的下降沿；所述比较电路在连续的门脉冲之间提供第一和第二脉冲输出信号；所述脉冲电路响应各个脉冲输出信号而提供脉冲；所述响应第一和第二脉冲输出信号而被提供的脉冲包含高侧脉冲和低侧脉冲，所述高侧脉冲用于导通高侧开关装置，所述低侧脉冲则用于导通低侧开关装置；由于所述可变的参考信号在连续的门脉冲之间是近似恒定不变的，因此所述高侧脉冲和低侧脉冲的脉冲持续时间近似相等。
19.一种用于驱动高侧和低侧开关装置的集成电路；所述集成电路包括高侧输出管脚，其用于与高侧开关装置的门连接；低侧输出管脚，其用于与低侧开关装置的门连接；脉冲电路，其交替地通过所述高侧输出管脚提供脉冲以导通高侧开关装置和通过所述低侧输出管脚提供脉冲以导通低侧开关装置；所述脉冲电路包括振荡器电路，其提供周期性的振荡器信号，所述振荡器信号的各个周期都包含一个上升部分，其后是一个到达低电平部分的下降沿；参考电路，其提供可变的参考信号；以及比较电路，其响所述应振荡器信号和所述可变的参考信号而提供脉冲输出信号，所述脉冲输出信号的脉冲宽度正比于所述参考信号；所述脉冲电路响应各个脉冲输出信号而提供脉冲；所述脉冲从开始时的最小脉冲持续时间增大至最大脉冲持续时间，从而实现平稳起动。
20.根据权利要求19所述的集成电路，其特征在于，所述脉冲输出信号的各个脉冲都终止于所述周期性信号的下降沿。
21.一种用于驱动高侧和低侧开关装置的集成电路；所述集成电路包括高侧输出管脚，其用于与高侧开关装置的门连接；低侧输出管脚，其用于与低侧开关装置的门连接；脉冲电路，其交替地通过所述高侧输出管脚提供脉冲以导通高侧开关装置和通过所述低侧输出管脚提供脉冲以导通低侧开关装置；所述脉冲电路包括振荡器电路，其提供周期性的振荡器信号，所述振荡器信号的各个周期都包含一个上升部分，其后是一个到达低电平部分的下降沿；所述低电平部分的时间长度等于最小空载时间持续时间；参考电路，其提供可变的参考信号；以及比较电路，其响所述应振荡器信号和所述可变的参考信号而提供脉冲输出信号，所述脉冲输出信号的脉冲宽度正比于所述参考信号；所述脉冲电路响应各个脉冲输出信号而提供脉冲；各个所述脉冲都被与其后的脉冲分隔以空载时间；所述脉冲从开始时的最小脉冲持续时间增大至最大脉冲持续时间，从而提供平稳起动；所述脉冲之间的空载时间则从开始时的最大空载时间持续时间减小到最小空载时间持续时间。
22.根据权利要求21所述的集成电路，其特征在于，所述脉冲输出信号的各个脉冲都终止于所述周期性信号的下降沿。
全文摘要
本发明披露了一种用于驱动诸如以半桥构造方式连接的MOSFETs的高侧和低侧开关装置(50，52)的自激振荡电路。该电路通过提供交替的具有可变脉冲持续时间或脉冲宽度的门脉冲而交替导通开关装置(50，52)。该脉冲相互之间间隔以空载时间，从而避免了交叉导通。在起动时，脉冲从零值的最小持续时间增大到最大持续时间，而同时空载时间减小到起最小持续时间，从而实现平稳起动。该电路包含用于提供周期性信号的振荡器(60)，在该周期性信号中，每个周期都包含一个上升部分，其后是一个到达低电平部分的下降沿。参考电路(90)提供了可变的参考信号。比较器(100)响应所述周期性信号和可变参考信号而提供其脉冲宽度正比于参考信号的脉冲输出信号。振荡器(60)还在交替的周期的低电平部分期间提供门脉冲，并且参考电路(90)包含提供从开始起一直增大到最大值的上升信号的电路；采样电路(102)响应各个门脉冲而对上升信号的值进行采样，并且参考电路(90)通过每个采样值而得到可变的参考信号直至下一个门脉冲到来为止。本发明电路优选地实现为一种具有适当数目的与外部连接的管脚的集成电路。
文档编号H02M7/538GK1502162SQ02804199
公开日2004年6月2日 申请日期2002年1月15日 优先权日2001年1月26日
发明者乔纳森·亚当斯, 埃德加·阿卜杜林, 阿卜杜林, 乔纳森 亚当斯 申请人:国际瑞克提菲尔公司