用于驱动信号的动态调节装置及其驱动方法和驱动系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及开关电源中的驱动技术，尤其设及用于驱动信号的动态调节装置及其 驱动方法和驱动系统。
【背景技术】
[0002] 目前，在中小等输出功率离线式AC-DC变换电路中，原边控制（prima巧side regulation，PSR)反激式变化器采用初级反馈控制技术，消除光隔离的反馈和在传统的设 计所需的二次调节电路，简化设计，在家电等领域被广泛的应用。
[0003] 图1为典型的原边控制反激式AC-DC变换电路系统结构图。如图1所示，变化电路包 括离线式AC-D码E动控制电路W及外围电路。
[0004] 参见图1，一般的驱动电路101包括输出检测模块和Ton(导通时间VToff (关断时 间)控制模块。输出检测模块主要通过检测辅助绕组的反馈信号，得到输出电压、退磁时间、 导通时间、输入电压等信息。Ton/Toff控制模块根据输出检测模块对输出电压和输出电流 分析，通过改变Ton和Tof f时间，产生驱动MOSFET开关管Ml的驱动信号，来实现输出恒压、输 出恒流的功能。
[0005] 该离线式AC-DC转换器电路包括整流桥电路(二极管VDl，二极管VD2,二极管VD3， 二极管VD4组成）、滤波电容CU变压器(化为初级电感应数，化为次级电感应数，化UX为辅助 绕组电感应数）、输出整流二极管VD5、输出滤波电容C2、反馈分压电阻R3和R2、采样电阻RS、 MOSFET开关管（下文简称为MOS开关管)M1 W及驱动电路101。
[0006] 图2为典型的BUCK型开关电路，主要包括电感、电容、电阻等外围器件和驱动电路。 具体而言，如图2所示BUCK转换器电路包括励磁电感Ll、输入滤波电容Cl，整流二极管Dl、输 出滤波电容C2、采样电阻R1、R2和驱动电路102。驱动电路102-般包括输出检测模块和Ton/ Tof f控制模块。输出检测模块通过Rl和R2对输出电压采样得到输出信息。Ton/Toff控制模 块过改变Ton和Toff时间，产生驱动MOS开关管Ml的驱动信号，来实现输出恒压、输出恒流的 功能。
[0007] 在上述开关电源变换电路系统中，MOS开关管Ml作为开关器件，存在变化较快的电 压变化，W及较大的开关损耗。没有对MOS开关管Ml的驱动做优化处理，会导致较难处理的 EMI(电磁干扰），较低的平均效率，W及较大的待机功耗。
【发明内容】
[000引 W下给出一个或多个方面的简要概述W提供对运些方面的基本理解。此概述不是 所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非 试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要W简化形式给出一个或多个方面的一 些概念W为稍后给出的更加详细的描述之序。
[0009]根据本发明的一方面，提供了一种用于驱动信号的动态调节装置，该驱动信号用 于驱动MOS开关管的开关，该动态调节装置包括：
[0010] 上拉MOS管，栅极端接收用于控制其导通或关断的上拉控制信号，源极端和漏极端 中的一端禪接至电源电压端，另一端禪接至该MOS开关管的栅极端，
[0011] 下拉MOS管，栅极端接收用于控制其导通或关断的下拉控制信号，源极端和漏极端 中的一端禪接至电路地端，另一端禪接至该MOS开关管的栅极端，W及
[0012] 受控电压源模块，在该下拉MOS管在被该下拉控制信号开启时，向该下拉MOS管的 栅极端提供受控电压W使该下拉MOS管的栅-源电压W动态可调的速度升至电源电压，从而 W可变的驱动能力驱动该MOS开关管的关断。
[0013] 在一实例中，负载条件越重，则该受控电压源模块向该下拉MOS管的栅极端提供的 受控电压变化越缓，W减慢下拉MOS管的栅-源电压升至电源电压的速度，从而降低驱动能 力，而负载条件越轻，该受控电压源模块向该下拉MOS管的栅极端提供的受控电压变化越 快，W加快该下拉MOS管的栅-源电压升至电源电压的速度，从而提高驱动能力。
[0014] 在一实例中，该受控电压源电路包括：
[0015] 下拉充放电电容，禪接在该下拉MOS管的栅极端与源极端之间；W及
[0016] 动态电流生成模块，用于基于该MOS开关管的负载条件动态地生成大小变化的充 放电电流，该动态电流生成模块的输出端禪接至该下拉MOS管的栅极端，W在该下拉MOS管 开启时，通过对该下拉充放电电容的充放电，向该下拉MOS管的栅极提供受控电压。
[0017] 在一实例中，该动态电流生成模块在越重的负载条件下生成越小的充放电电流， W减慢该下拉MOS管的栅-源电压升至电源电压的速度，而在越轻的负载条件下生成越大的 充放电电流，W加快下拉MOS管的栅-源电压升至电源电压的速度。
[0018] 在一实例中，该下拉MOS管的栅极端与该动态电流生成模块之间设有下拉电流开 关管W控制该充放电电流的通断，该下拉电流开关管的栅极端禪接至该下拉控制信号，W 在该下拉控制信号控制该下拉MOS管导通时，使该下拉电流开关管导通W向该下拉MOS管的 栅极端提供充放电电流。
[0019] 在一实例中，该受控电压源电路还包括下拉复位开关管，该下拉复位开关管的源 极端和漏极端中的一端禪接至该下拉MOS开关管的栅极端，另一端在该下拉MOS管为PMOS管 时禪接至电源电压端而在该下拉MOS管为NMOS管时禪接至电路地端，该下拉复位开关管具 有与该下拉电流开关管相反的导通或关断状态。
[0020] 在一实例中，该下拉电流开关管的源极端和漏极端中的一端禪接至该动态电流生 成模块的输出端，另一端禪接至该下拉MOS管的栅极端。
[0021] 在一实例中，该受控电压源电路还包括下拉电流镜电路，该动态电流生成模块经 由该下拉电流镜电路禪接至该下拉MOS管的栅极端，该下拉电流开关管禪接至该下拉电流 镜电路W控制该下拉电流镜电路的通断。
[0022] 在一实例中，该下拉电流镜电路包括：
[0023] 第一电流镜单元，该第一电流镜单元的镜像输入端禪接该动态电流生成模块的输 出端；W及
[0024] 第二电流镜单元，该第二电流镜单元的镜像输入端经由该下拉电流开关管禪接至 该第一电流镜单元的镜像输出端，该第二电流镜单元的镜像输出端禪接至该下拉MOS管的 栅极端。
[0025] 在一实例中，该受控电压源电路还包括：
[0026] 补充电流生成模块，用于生成补充电流；
[0027] 补充电流开关管，该补充电流生成模块的输出端经由该补充电流开关管禪接至该 下拉MOS管的栅极端，该补充电流开关管在该下拉MOS管的开启过程中当该MOS开关管的栅 极电压变化时导通W向该下拉MOS管的栅极端提供补充电流，W加速该下拉MOS管的栅-源 电压的变化。
[0028] 在一实例中，该补充电流开关管和该下拉MOS管皆为醒OS管，该补充电流开关管的 栅极端经由反相器禪接至该下拉MOS管的栅极端，W控制该补充电流开关管的通断。
[0029] 在一实例中，该动态调节装置还包括：
[0030] 关断分析电路，其输入端禪接至该MOS开关管的栅极端，W检测该MOS开关管的栅 极电压，输出端禪接至该补充电流开关管的栅极端，W在该MOS开关管的栅极电压变化时开 启该补充电流开关管，而在该MOS开关管的栅极电压不变时关断该补充电流开关管。
[0031] 在一实例中，该关断分析电路包括：
[0032] 比较器，该比较器的第一输入端禪接至该MOS开关管的栅极端，第二输入端经由电 阻禪接至该MOS开关管的栅极端同时经由电容接地，输出端禪接至该补充电流开关管的栅 极端。
[0033] 在一实例中，该补充电流生成模块包括：
[0034] 镜像电路，用于将该动态电流生成模块生成的该充放电电流的镜像至该下拉MOS 管的栅极端W提供该补充电流。
[0035] 在一实例中，该受控电压源模块在该上拉MOS管在被该上拉控制信号开启时，向该 上拉MOS管的栅极端提供受控电压W使该上拉MOS管的栅-源电压W动态可调的速度升至电 源电压，从而W可变的驱动能力驱动该MOS开关管的开启。
[0036] 在一实例中，负载条件越重，则该受控电压源模块向该上拉MOS管的栅极端提供的 受控电压变化越缓，W减慢上拉MOS管的栅-源电压升至电源电压的速度，从而降低驱动能 力，而负载条件越轻，该受控电压源模块向该上拉MOS管的栅极端提供的受控电压变化越 快，W加快该上拉MOS管的栅-源电压升至电源电压的速度，从而提高驱动能力。
[0037] 在一实例中，该受控电压源电路包括：
[0038] 上拉充放电电容，禪接在该上拉MOS管的栅极端与源极端之间；W及
[0039] 动态电流生成模块，用于基于该MOS开关管的负载条件动态地生成大小变化的充 放电电流，该动态电流生成模块的输出端禪接至该上拉MOS管的栅极端，W在该上拉MOS管 开启时，通过对该上拉充放电电容的充放电，向该上拉MOS管的栅极提供受控电压。
[0040] 在一实例中，该动态电流生成模块在越重的负载条件下生成越小的充放电电流， W减慢该上拉MOS管的栅-源电压升至电源电压的速度，而在越轻的负载条件下生成越大的 充放电电流，W加快上拉MOS管的栅-源电压升至电源电压的速度。
[0041] 在一实例中，该上拉MOS管的栅极端与该动态电流生成模块之间设有上拉电流开 关管W控制该充放电电流的通断，该上拉电流开关管的栅极端禪接至该上拉控制信号，W 在该上拉控制信号控制该上拉MOS管导通时，使该上拉电流开关管导通W向该上拉MOS管的 栅极端提供充放电电流。
[0042] 在一实例中，该受控电压源电路还包括上拉复位开关管，该上拉复位开关管的源 极端和漏极端中的一端禪接至该上拉MOS开关管的栅极端，另一端在该上拉MOS管为PMOS管 时禪接至电源电压端而在该上拉MOS管为NMOS管时禪接至电路地端，该上拉复位开关管具 有与该上拉电流开关管相反的导通或关断状态。
[0043] 在一实例中，该上拉电流开关管的源极端和漏极端中的一端禪接至该动态电流生 成模块的输出端，另一端禪接至该上拉MOS管的栅极端。
[0044] 在一实例中，该受控电压源电路还包括上拉电流镜电路，该动态电流生成模块经 由该上拉电流镜电路禪接至该上拉MOS管的栅极端，该上拉电流开关管禪接至该上拉电流 镜电路W控制该上拉电流镜电路的通断。
[0045] 在一实例中，该上拉电流镜电路包括：
[0046] 第=电流镜单元，该第=电流镜单元的镜像输入端禪接该动态电流生成模块的输 出端；W及
[0047] 第四电流镜单元，该第四电流镜单元的镜像输入端经由该上拉电流开关管禪接至 该第=电流镜单元的镜像输出端，该第四电流镜单元的镜像输出端禪接至该上拉MOS管的 栅极端。
[004引在一实例中，该动态电流生成模块包括：
[0049] 误差放大器，其一输入端接收COMP电压，另一输入端禪接至其输出端，输出端通过 电阻接地，其中该COMP电压与负载轻重条件成反比；W及
[0050] 电流镜电路，该误差放大器的输出端禪接至该电流镜电路的输入端W从该电流镜 电路输出该充放电电流。
[0051 ]根据本发明的另一方面，提供了 一种驱动系统，包括：
[0052] MOS 开关管；
[0053] 如上所述的用于驱动信号的动态调节装置；W及
[0054] 驱动电路，用于生成该上拉控制信号和下拉控制信号。