专利名称：：耐高电压的功率放大器电路及其使用方法
技术领域：
：本发明涉及一种功率放大器电路及其方法，尤其涉及一种能耐高电压且仍可保持低内电阻的功率放大器电路及其方法。
背景技术：
：图l是常规的闪光灯电容充电器(photoflashcapacitorcharger)的示意图。其中，在一次侧的电感器12是由功率晶体管11来控制其压降和电流的导通。所述功率晶体管ll是作为开关的功能。如果以BCD工艺的双扩散金氧半导体(DMOS)技术来说，可维持较低的内电阻，因此提供不错的导通速率和较低的功率消耗。按照所述工艺所制造的功率晶体管只有约30伏的耐压，然而常规的闪光灯电容充电器如果能在40伏操作，在使用上将更方便。换句话说，常规的BCD工艺DMOS技术在输出电压大于或接近30伏时就有可靠性的问题，更无法承受40伏的高电压，因此有进一步改进的必要。另有一种常规技术做法是将两颗功率晶体管以多芯片模块(Multi-ChipModule;MCM)的封装方式，以尝试解决耐压的问题。然而采用多芯片模块的封装方式可能产生衍生的问题。由于常规BCD工艺的DMOS功率晶体管有耐压上的缺点，产业界确实有必要进一步研究如何提高耐压，但仍保持较低内电阻的电路设计。
发明内容本发明的目的在于提高功率晶体管的整体耐压，以适应不同应用上的需求。另外，本发明在提高整体耐压时，仍可维持在较低内电阻的状态，因此并未造成过高的功率消耗。本发明的耐高电压的功率放大器电路的第一实施例包含第一功率放大器、第二功率放大器和启动电路。所述第二功率放大器的漏极连接到所述第一功率放大器的漏极。所述启动电路包含比较器，所述比较器的比较电压对应于所述第一功率放大器的耐压。比较器的输入端电连接到第一功率放大器的漏极，且启动电路的输出端电连接到第一功率放大器的栅极。第一功率放大器和第二功率放大器是采用不同的工艺，第一功率放大器的耐压小于第二功率放大器的耐压，且第一功率放大器的内电阻小于第二功率放大器的内电阻。此外，第一功率放大器的导通时间晚于第二功率放大器。本发明的耐高电压的功率放大器电路的第二实施例包含第一功率放大器、第二功率放大器和启动电路。所述第一功率放大器具有第一耐压和第一内电阻，而所述第二功率放大器具有第二耐压和第二内电阻。所述第一耐压小于所述第二耐压，且所述第一内电阻小于所述第二内电阻。第二功率放大器的漏极连接到第一功率放大器的漏极和所述启动电路。启动电路先启动第二功率放大器，当第一功率放大器的漏极电压小于第一耐压时，再启动第一功率放大器。本发明的耐高电压的功率放大器电路的使用方法包含提供第一功率放大器和第二功率放大器的步骤。所述第一功率放大器和第二功率放大器的漏极彼此耦合，第一功率放大器的内电阻和耐压都小于第二功率放大器的内电阻和耐压。之后，启动第二功率放大器，用以逐步降低第二功率放大器的漏极电压。另外，比较第一功率放大器的漏极电压与第一功率放大器的耐压。如果第一功率放大器的漏极电压小于或等于第一功率放大器的耐压，那么启动第一功率放大器。图l是常规的闪光灯电容充电器的示意图；图2(a)是本发明的耐高电压的功率放大器电路的一个实施例；图2(b)是图2(a)的时序图；图3是本发明的第一实施例应用于闪光灯电容充电器的示意图；图4(a)显示应用于闪光灯电容充电器的具体实施例；和图4(b)显示应用于闪光灯电容充电器的电流波形图。具体实施方式图2(a)是本发明的耐高电压的功率放大器电路的一个实施例。功率放大器电路20包含第一功率放大器21、第二功率放大器22和启动电路23。在本实施例中，所述第一功率放大器21是DM0S元件，而所述第二功率放大器22是横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)元件，两者是不同的工艺元件。第一功率放大器21具有较小的耐压和内电阻，而第二功率放大器22具有较大的耐压和内电阻。表l列出本实施例的第一功率放大器21和第二功率放大器22的规格，其中并联数量越多，内电阻越小，但布局面积越大。在相同的内电阻下，LDMOS的布局面积是DMOS的五倍。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>第一功率放大器21和第二功率放大器22的漏极彼此相连，再耦合到电感器27。所述启动电路23包含比较器25、与门26和延迟电路24。所述比较器24的比较电压对应于所述第一功率放大器21的耐压，就表1来说是30伏。所述比较器25的输入端电连接到第一功率放大器21的漏极。因此当第一功率放大器21的漏极电压大于30伏时，比较器25输出低电位。相对地，当第一功率放大器21的漏极电压小于30伏时，比较器25输出高电位。请参考图3，启动信号Q是来自二次侧的反馈。请参考图2(b)，当第一功率放大器21和第二功率放大器22都不导通时，V叫t电压大约等于第一功率放大器21的漏极电压或Vbw,其为大于30伏的高电压。启动信号Q经由所述延迟电路24首先启动第二功率放大器22。由于第二功率放大器22和所述电感器27形成通路，因此V。ut电压逐渐下降。然而由于第二功率放大器22的内电阻值较大，因此下降的速度较缓慢。当V。ut电压下降到30伏以下时，比较器25输出高电位，同时也使所述与门26输出高电位，进而启动第一功率放大器21。由于第一功率放大器21的内电阻值较小，因此电压下降的速度较快。在升压时，可先关闭第一功率放大器21,经一段延迟后再关闭第二功率放大器22。在本实施例中，频率宽度为2ns,而延迟时间为20ns，其约为频率宽度的百分之一。延迟时间不宜过长，以免造成功率的损耗。就本发明的启动电路23来说，延迟电路24是选择性的，未必是必需的。而所述比较器25和与门26可用其它逻辑电路替代，只要其能完成本发明的功效，都为本发明的权利范围所涵盖。图3是本发明的第一实施例应用于闪光灯电容充电器的示意图。图4(a)和4(b)进一步显示应用于闪光灯电容充电器的具体电流值及其时序波形图。本发明同时利用了第一功率放大器21的低内电阻特性和第二功率放大器22的耐高压特性。当第一功率放大器21的漏极电压大于30伏时，就先启动第二功率放大器22，藉此将电压降到30伏以下。当电压降到30伏以下时，再启动第一功率放大器21，藉此保护第一功率放大器21,且进入第二阶段的快速降压。另外，由于所述第二功率放大器22只是为了将漏极电压降到30伏，因此不需并联出很大的面积。所述项特性有助于将第一功率放大器21和第二功率放大器22同时制作在同一芯片，以达到集成化的功效。本发明的技术内容和技术特点已揭示如上，然而所属领域的技术人员仍可能基于本发明的教示和揭示而作种种不脱离本发明精神的替换和修改。因此，本发明的保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不脱离本发明的替换和修改，并为所附权利要求书所涵盖。权利要求1.一种耐高电压的功率放大器电路，其特征在于包含第一功率放大器，其包含漏极、源极和栅极，所述第一功率放大器具有第一耐压和第一内电阻；第二功率放大器，其包含漏极、源极和栅极，所述第二功率放大器具有第二耐压和第二内电阻，且所述第二功率放大器的漏极连接到所述第一功率放大器的漏极；和启动电路，其包含比较器，所述比较器的比较电压对应于所述第一耐压，所述比较器的输入端电连接到所述第一功率放大器的漏极，且所述启动电路的输出端电连接到所述第一功率放大器的栅极；其中所述第一功率放大器和所述第二功率放大器是不同的工艺元件，所述第一耐压小于所述第二耐压，所述第一内电阻小于所述第二内电阻，且所述第一功率放大器的导通时间晚于所述第二功率放大器。2.根据权利要求l所述的耐高电压的功率放大器电路，其特征在于所述第一功率放大器是采用双扩散金属氧化物半导体(DMOS)工艺。3.根据权利要求l所述的耐高电压的功率放大器电路，其特征在于所述第二功率放大器是釆用横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)工艺。4.根据权利要求l所述的耐高电压的功率放大器电路，其特征在于所述启动电路进一步包含延迟电路，所述延迟电路连接到所述第二功率放大器的栅极。5.根据权利要求4所述的耐高电压的功率放大器电路，其特征在于所述启动电路进一步包含与门，所述与门的一个输入端连接到所述比较器的输出端，所述与门的输出端连接到所述第一功率放大器的栅极。6.根据权利要求5所述的耐高电压的功率放大器电路，其特征在于进一步包含启动信号，所述启动信号连接到所述与门的另一输入端和所述延迟电路。7.—种耐高电压的功率放大器电路，其特征在于包含第一功率放大器，其包含漏极、源极和栅极，所述第一功率放大器具有第一耐压和第一内电阻；第二功率放大器，其包含漏极、源极和栅极，所述第二功率放大器具有第二耐压和第二内电阻，且所述第二功率放大器的漏极连接到所述第一功率放大器的漏极，其中所述第一耐压小于所述第二耐压，且所述第一内电阻小于所述第二内电阻；和启动电路，其输入端连接到所述第一功率放大器的漏极，所述启动电路的输出端先启动所述第二功率放大器，当判定所述第一功率放大器的漏极电压小于所述第一耐压时，再启动所述第一功率放大器。8.根据权利要求7所述的耐高电压的功率放大器电路，其特征在于所述启动电路进一步包含延迟电路，所述延迟电路连接到所述第二功率放大器的栅极。9.一种耐高电压的功率放大器的使用方法，其特征在于包含以下步骤提供第一功率放大器和第二功率放大器，所述第一功率放大器和第二功率放大器的漏极彼此耦合，其中所述第一功率放大器的内电阻小于所述第二功率放大器的内电阻，且所述第一功率放大器的耐压小于所述第二功率放大器的耐压；启动所述第二功率放大器，用以逐步降低所述第二功率放大器的漏极电压；比较所述第一功率放大器的漏极电压与所述第一功率放大器的耐压；和如果所述第一功率放大器的漏极电压小于所述第一功率放大器的耐压，那么启动所述第一功率放大器。10.根据权利要求9所述的耐高电压的功率放大器的使用方法，其特征在于进一步包含以下步骤先关闭所述第一功率放大器；和延迟一段时间后，再关闭所述第二功率放大器。全文摘要本发明的耐高电压的功率放大器电路包含第一功率放大器、第二功率放大器和启动电路。所述第一功率放大器具有第一耐压和第一内电阻，而所述第二功率放大器具有第二耐压和第二内电阻。所述第一耐压小于所述第二耐压，且所述第一内电阻小于所述第二内电阻。所述第二功率放大器的漏极连接到所述第一功率放大器的漏极和所述启动电路。所述启动电路先启动所述第二功率放大器，且当所述第一功率放大器的漏极电压小于所述第一耐压时，再启动所述第一功率放大器。文档编号H03F1/30GK101272130SQ20071008827公开日2008年9月24日申请日期2007年3月22日优先权日2007年3月22日发明者孙有民,朱竹有,钟建川申请人:台湾类比科技股份有限公司