电子电路和用于操作晶体管装置的方法_4

文档序号:8924925阅读:来源:国知局
号电平表示激活电平。在图8中所示的实施例中,激活信号S32当负载信号Sum低于预定义阈值Sum,时具有解激活电平以便解激活第二类型晶体管器件2,并且当负载信号Sumd高于预定义阈值SWAD_TH时具有激活电平以便激活第二类型晶体管器件2。参考图5,激活电路5接收负载信号根据一个实施例,如参考图8解释的,激活电路根据负载信号Sumd生成激活信号S32。
[0042]负载信号S_可表示电路装置的至少一个负载参数。下面参考图9-11解释那些负载参数的以及这些负载参数可如何被测量的不同实施例。
[0043]参考图9,负载信号Sumd可表示经过晶体管装置的负载电流I P在该情况下可使用耦合到晶体管装置并且被配置为测量穿过晶体管装置的负载电流k的电流测量电路41来获得负载信号电流测量电路41可包括被配置为感测电流并且利用基于电流的电流电平的信号电平来生成感测信号的常规电流传感器。电流传感器的示例包括但不限于分流电阻器、霍尔效应传感器或感应电流传感器。
[0044]根据一个实施例,驱动电路3被配置为当负载信号S_指示负载电流I ^高于预定义电流阈值时激活第二类型晶体管器件2。S卩,激活电路5被配置为当负载电流k高于预定义电流阈值时生成激活信号S32的激活电平,并且当负载电流在预定义电流阈值上或低于预定义电流阈值时生成激活信号S32的解激活电平。在该实施例中,在低负载电流(其是低于电流阈值的负载电流)处,仅激活第一晶体管器件1,而在高负载电流(其是高于预定义阈值的负载电流)处,激活第一晶体管器件I和第二晶体管器件2两者。
[0045]根据图10中图示的另一实施例,负载信号Sum取决于晶体管装置的温度。在该实施例中,温度传感器42对晶体管装置的温度提供负载信号SMAD。温度传感器42可被布置在驱动电路之外(如示出的)。根据另一实施例(在虚线中图示),该温度被集成在驱动电路3中。驱动电路3可被实施为集成电路。
[0046]在该实施例中,驱动电路3被配置为当负载信号S_指示晶体管装置的温度低于预定义温度阈值时解激活第二类型晶体管器件2,并且当负载信号Swad指示温度高于温度阈值时激活第二类型晶体管器件2。
[0047]根据图11所示的另一实施例,负载信号Sumd取决于输入信号Sin的频率。输入信号Sin的频率是输入信号Sin将信号电平从关断电平改变到导通电平所处于的速率。频率测量电路43接收输入信号Sin并且被配置为根据测量的频率生成负载信号SMAD。根据一个实施例,驱动电路3被配置为当负载信号Sum指示输入信号Sin的频率高于预定义频率阈值时解激活第二类型晶体管器件2,并且被配置为当负载信号Sum指示输入信号Sin的频率低于预定义频率阈值时激活第二类型晶体管器件2。这考虑到切换损耗随着输入信号Sin的切换频率增大而增大,输入信号Sin的切换频率定义晶体管装置的第一和第二类型晶体管器件1、2的切换频率。在该工作模式中解激活第二类型晶体管器件2帮助减小切换损耗。
[0048]根据另一实施例,负载信号Sumd取决于负载电流I P晶体管装置的温度和输入信号Sin的频率中的两个或更多个。在该实施例中,计算这些参数中的两个或更多个的加权和以便获得负载信号SMAD,其中正加权因子可被用于考虑负载电流k和温度,并且负加权因子可被用于考虑切换频率。如同前文解释的实施例中那样,第二类型晶体管器件2当负载信号Sumd低于预定义阈值时被解激活,并且当负载信号Swad高于预定义阈值时被激活。
[0049]在前文解释的实施例中,晶体管装置包括一个第一类型晶体管器件I和一个第二类型晶体管器件2。然而,这仅仅是示例。晶体管装置也可以被实施有两个或更多个第二类型晶体管器件。图12示出包括一个第一类型晶体管器件I和两个第二类型晶体管器件21、2?的晶体管装置的一个实施例。第一类型晶体管器件I和第二类型晶体管器件2 1-2n使它们的负载路径并联连接。在第一类型晶体管器件I的情况下,负载路径在漏极节点11和源极节点12之间。在第二类型晶体管器件的情况下,负载路径在漏极节点Il1-1ldP源极节点12i_12n之间。
[0050]第一类型晶体管器件I的场板节点14耦合到源极节点12 (如图示的)或耦合到栅极节点13 (未图示)。第二类型晶体管器件2r2n的场板节点24 p24n和栅极节点23 023n由驱动电路3控制。在该实施例中,驱动电路3被配置为基于负载信号Sum来选择被激活的第二类型晶体管器件2^2』^数量。例如,在晶体管装置包括两个第二类型晶体管器件2^2』^情况下,驱动电路3被配置为当负载信号S 于第一预定义阈值时解激活两个第二类型晶体管器件,被配置为当负载信号Sumd在第一阈值和高于第一阈值的第二阈值之间时仅激活第二类型晶体管器件21、2n*的一个,并且被配置为当负载信号Sumd高于第二阈值时激活第二类型晶体管器件21、2n中的两个。等同地,当晶体管装置包括多于两个第二类型晶体管器件2p2n时可定义多于两个阈值。
[0051]在第二类型晶体管器件2p2n具有不同电流额定的情况下,驱动电路3可不仅被配置为根据负载信号Sumd选择被激活的第二类型晶体管器件的数量,还可被配置为根据负载信号S_选择哪个第二类型晶体管器件将被激活。
[0052]图13图示了电子电路的另一实施例。在该实施例中,晶体管装置仅包括第二类型晶体管器件2r2n。这些第二类型晶体管器件21-2n使其负载路径并联连接。这些第二类型晶体管器件2的场板节点24r24n和栅极节点23 i_23n由驱动电路3驱动。在该实施例中,驱动电路3基于负载信号Sum来选择将被激活的第二类型晶体管器件的数量,其中存在第二类型晶体管器件21-2n*的总是被激活的至少一个。可如前文参考图7解释的那样激活和解激活第二类型晶体管器件21-2n。
[0053]在下面,在一个驱动周期被激活的一个或多个第二类型晶体管器件的组将被称为激活组。在该激活组中的第二晶体管器件的数量取决于负载信号尽管只要负载信号Sum指示某一负载状况,在激活组中的第二晶体管器件的数量就可保持相同,但是每一个切换周期或每多个切换周期,该组的成员(第二晶体管器件)可能改变。切换周期包括其中相应晶体管器件被导通的时间段,和其中相应切换器件被关断的时间段。改变激活组的组成可帮助更平等地将功率损耗分配到各个晶体管器件。
[0054]尽管已公开了本发明的各个示例性实施例,但是对本领域技术人员而言明显的是,可以做出各个改变和修改,其将实现本发明的优点中的一些而不背离本发明的精神和范围。对本领域理智的技术人员而言显而易见的是,可适当地替代执行同一功能的其它组件。应当提到,参考特定图解释的特征可以与其它图的特征组合,甚至在这还未被明确提到的那些情况下也是如此。此外,可以在使用适当的处理器指令的所有软件实施方式中,或者在利用硬件逻辑和软件逻辑的组合的混合实施方式中实现本发明的方法,以实现相同结果。对创新概念的如此修改旨在由所附权利要求来覆盖。
[0055]例如“之下”、“低于”、“下”、“之上”、“上”等的空间相对术语用于容易描述以解释一个元件相对于第二元件的定位。这些术语旨在包含除了与图中描绘的那些不同的取向之外的器件的不同取向。此外,例如“第一”、“第二”等的术语还用于描述各种元件、区、部分等,并且也非旨在作为限制。在整个说明书中,同样的术语指代同样的元件。
[0056]如本文使用的,术语“具有”、“包含”、“包括”、“含有”等是指示所陈述的元件或特征的存在的开放式术语,但是不排除附加元件或特征。冠词“一”、“一个”和“该”旨在包括复数和单数,除非上下文另有清楚声明。
[0057]在考虑了变型和应用的上述范围的情况下,应当理解的是,本发明不限于前述描述,也不限于附图。相反,本发明仅由下面的权利要求及其法律等同形式所限制。
【主权项】
1.一种电子电路,包括: 具有第一类型晶体管器件和至少一个第二类型晶体管器件的晶体管装置,每个晶体管器件包括控制节点和在第一负载节点和第二负载节点之间的负载路径,并且具有并联连接的负载路径;以及 耦合到所述第一类型晶体管器件的所述控制节点和所述第二类型晶体管器件的所述控制节点并且被配置为接收输入信号的驱动电路, 其中所述第
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