用于驱动信号的动态调节装置及驱动系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及开关电源中的驱动技术，尤其涉及用于驱动信号的动态调节装置 及驱动系统。
【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（primary side regulati〇n，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-DC驱动控制电路以及外围电路。
[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）/Toff(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(Np为初级电感匝数，Ns为次级电感匝数，Naux为辅助 绕组电感匝数）、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)Ml以及驱动电路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Rl、R2和驱动电路102。驱动电路102-般包括输出检测模块和Ton/ Toff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，以及较大的开关损耗。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，以及较大的待机功耗。 【实用新型内容】
[0008] 以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。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。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一 些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
[0009] 本实用新型的目的之一在于提供一种用于驱动信号的动态调节装置和一种驱动 系统。
[0010] 根据本实用新型的一方面，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：
[0011] 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 中的一端耦接至电源电压端，另一端耦接至该MOS开关管的栅极端，
[0012] 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 中的一端耦接至电路地端，另一端耦接至该MOS开关管的栅极端，以及
[0013] 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以使该下拉MOS管的栅-源电压以动态可调的速度升至电源电压，从而 以可变的驱动能力驱动该MOS开关管的关断。
[0014] 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，以减慢下拉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，以加快该下拉MOS管的栅-源电压升至电源电压的速度，从而提高驱动能力。
[0015] 在一实例中，该受控电压源电路包括：
[0016] 下拉充放电电容，耦接在该下拉MOS管的栅极端与源极端之间；以及
[0017] 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耦接至该下拉MOS管的栅极端，以在该下拉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。
[0018] 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， 以减慢该下拉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，以加快下拉MOS管的栅-源电压升至电源电压的速度。
[0019] 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 关管以控制该充放电电流的通断，该下拉电流开关管的栅极端耦接至该下拉控制信号，以 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以向该下拉MOS管的 栅极端提供充放电电流。
[0020] 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親接至该下拉MOS开关管的栅极端，另一端在该下拉MOS管为PMOS管 时耦接至电源电压端而在该下拉MOS管为NMOS管时耦接至电路地端，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。
[0021] 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耦接至该动态电流生 成模块的输出端，另一端親接至该下拉MOS管的栅极端。
[0022] 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耦接至该下拉MOS管的栅极端，该下拉电流开关管耦接至该下拉电流 镜电路以控制该下拉电流镜电路的通断。
[0023] 在一实例中，该下拉电流镜电路包括：
[0024] 第一电流镜单元，该第一电流镜单元的镜像输入端耦接该动态电流生成模块的输 出端；以及
[0025] 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耦接至 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耦接至该下拉MOS管的 栅极端。
[0026] 在一实例中，该受控电压源电路还包括：
[0027] 补充电流生成模块，用于生成补充电流；
[0028] 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耦接至该 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 极电压变化时导通以向该下拉MOS管的栅极端提供补充电流，以加速该下拉MOS管的栅-源 电压的变化。
[0029]在一实例中，该补充电流开关管和该下拉MOS管皆为WOS管，该补充电流开关管的 栅极端经由反相器耦接至该下拉MOS管的栅极端，以控制该补充电流开关管的通断。
[0030] 在一实例中，该动态调节装置还包括：
[0031] 关断分析电路，其输入端耦接至该MOS开关管的栅极端，以检测该MOS开关管的栅 极电压，输出端耦接至该补充电流开关管的栅极端，以在该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。
[0032]在一实例中，该关断分析电路包括：
[0033]比较器，该比较器的第一输入端耦接至该MOS开关管的栅极端，第二输入端经由电 阻耦接至该MOS开关管的栅极端同时经由电容接地，输出端耦接至该补充电流开关管的栅 极端。
[0034] 在一实例中，该补充电流生成模块包括：
[0035] 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 管的栅极端以提供该补充电流。
[0036] 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以使该上拉MOS管的栅-源电压以动态可调的速度升至电 源电压，从而以可变的驱动能力驱动该MOS开关管的开启。
[0037] 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，以减慢上拉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，以加快该上拉MOS管的栅-源电压升至电源电压的速度，从而提高驱动能力。
[0038] 在一实例中，该受控电压源电路包括：
[0039] 上拉充放电电容，耦接在该上拉MOS管的栅极端与源极端之间；以及
[0040] 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耦接至该上拉MOS管的栅极端，以在该上拉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。
[0041] 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， 以减慢该上拉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，以加快上拉MOS管的栅-源电压升至电源电压的速度。
[0042] 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 关管以控制该充放电电流的通断，该上拉电流开关管的栅极端耦接至该上拉控制信号，以 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以向该上拉MOS管的 栅极端提供充放电电流。
[0043] 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耦接至该上拉MOS开关管的栅极端，另一端在该上拉MOS管为PMOS管 时耦接至电源电压端而在该上拉MOS管为NMOS管时耦接至电路地端，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。
[0044] 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耦接至该动态电流生 成模块的输出端，另一端親接至该上拉MOS管的栅极端。
[0045] 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耦接至该上拉MOS管的栅极端，该上拉电流开关管耦接至该上拉电流