之间；第二线圈，在共模控制端处耦合至第一线圈并耦合至浮置电源的第二端；以及第二二极管，耦合在第二线圈和浮置电源的第二端之间。第二线圈磁性地耦合至第一线圈。
[0041]在一个实施例中，切换晶体管包括常导通晶体管，其可以是电路的一部分。常导通晶体管可使用GaN HEMT器件来实施，并且常导通晶体管的控制端可以是GaN HEMT的栅极。在一些实施例中，依赖于时间的电压是基于切换晶体管的阈值的电压。该电压可以基于切换晶体管的阈值，并且可以是基本等于切换晶体管的阈值的电压。在一个实施例中，偏置电路具有切换晶体管的复制件。
[0042]在一个实施例中，驱动器被配置为通过将第一电源端的电压耦合至晶体管的控制端来导通切换晶体管，以及通过将第二电源端的电压耦合至切换晶体管的控制端来关断切换晶体管。
[0043]根据又一实施例，一种控制切换晶体管的方法包括:通过利用浮置电源的第一电压驱动切换晶体管的控制端来导通切换晶体管；通过利用浮置电源的第二电压驱动切换晶体管的控制端来关断切换晶体管；以及利用基于切换晶体管的阈值的电压来偏置浮置电源的共模控制端，其中基于切换晶体管的阈值的电压基本等于切换晶体管的阈值。偏置浮置电源的共模控制端可包括:提供切换晶体管的复制件的阈值电压。
[0044]在一个实施例中，根据切换信号来执行导通和关断的步骤。切换晶体管可以包括常导通晶体管，并且切换晶体管包括GaN HEMT器件，使得切换晶体管的控制端是GaN HEMT的栅极。
[0045]根据又一实施例，一种切换电路包括:浮置电源，具有正端、负端和共模端。切换电路还包括驱动电路，其具有耦合至电源的正端的第一电源端、耦合至电源的负端的第二电源端以及耦合至切换晶体管的控制端的输出端。切换电路还包括共模偏置电路，具有耦合至浮置电源的共模端的输出端，使得共模偏置电路被配置为在共模偏置电路的输出端处提供基于切换晶体管的阈值的电压。在一些实施例中，切换电路包括切换晶体管。
[0046]在一个实施例中，切换晶体管包括常导通晶体管，并且常导通晶体管包括GaNHEMT器件，使得切换晶体管的控制端包括GaN HEMT的栅极。共模偏置电路可包括电压缓冲放大器，其具有耦合至浮置电源的共模端的输出端。
[0047]切换电路可包括耦合在切换晶体管的负载路径端和电压缓冲放大器的输出端之间的电容器，并且还可以包括耦合至电压缓冲放大器的输入端的复制件晶体管。在一些实施例中，浮置电源包括变压器，并且浮置电源的共模端包括变压器的中心抽头端。
[0048]—些实施例的优势包括:由于较低的电源被用于向切换驱动器提供电源而实现能量节省。又一优势包括:跟踪阈值随时间变化的能力以及向切换晶体管提供对称驱动电压的能力。
[0049]实施例的其他优势包括:不仅相对于晶体管阈值而且还考虑其他方面(诸如晶体管操作模式(切换/ 二极管)、负载电流变化或切换速度)改变栅极驱动电平的能力。
[0050]虽然参照所示实施例描述了本发明，但说明不是用于限制的目的。本领域技术人员在阅读说明书的基础上可以明白所示实施例的各种修改和组合以及本发明的其他实施例。
【主权项】
1.一种用于驱动切换晶体管的控制端的电路，所述电路包括: 驱动器，包括被配置为耦合至所述切换晶体管的控制端的输出端、被配置为耦合至浮置电源的第一端的第一电源端、被配置为耦合至所述浮置电源的第二端的第二电源端以及被配置为接收切换信号的切换输入端；以及 偏置电路，具有被配置为耦合至所述浮置电源的共模控制端的输出端，其中所述偏置电路被配置为提供依赖于时间的电压。2.根据权利要求1所述的电路，还包括所述浮置电源。3.根据权利要求2所述的电路，其中所述浮置电源包括: 第一线圈； 第一二极管，耦合在所述浮置电源的第一端和所述第一线圈之间； 第二线圈，在所述共模控制端处耦合至所述第一线圈并耦合至所述浮置电源的第二端；以及 第二二极管，耦合在所述第二线圈和所述浮置电源的第二端之间，其中所述第二线圈磁性地耦合至所述第一线圈。4.根据权利要求1所述的电路，其中所述切换晶体管包括常导通晶体管。5.根据权利要求4所述的电路，其中所述电路还包括所述常导通晶体管。6.根据权利要求5所述的电路，其中所述常导通晶体管包括GaNHEMT器件，并且所述常导通晶体管的控制端包括所述GaN HEMT的栅极。7.根据权利要求6所述的电路，其中所述依赖于时间的电压包括基于所述切换晶体管的阈值的电压。8.根据权利要求7所述的电路，其中基于所述切换晶体管的阈值的电压包括基本等于所述切换晶体管的阈值的电压。9.根据权利要求8所述的电路，其中所述偏置电路包括所述切换晶体管的复制件。10.根据权利要求1所述的电路，其中所述驱动器被配置为: 通过将所述第一电源端的电压耦合至所述晶体管的控制端来导通所述切换晶体管；以及 通过将所述第二电源端的电压耦合至所述切换晶体管的控制端来关断所述切换晶体管。11.一种控制切换晶体管的方法，所述方法包括: 通过利用浮置电源的第一电压驱动所述切换晶体管的控制端来导通所述切换晶体管； 通过利用所述浮置电源的第二电压驱动所述切换晶体管的控制端来关断所述切换晶体管；以及 利用基于所述切换晶体管的阈值的电压来偏置所述浮置电源的共模控制端。12.根据权利要求11所述的方法，其中基于所述切换晶体管的阈值的电压基本等于所述切换晶体管的阈值。13.根据权利要求12所述的方法，其中偏置所述浮置电源的所述共模控制端包括:提供所述切换晶体管的复制件的阈值电压。14.根据权利要求11所述的方法，其中根据切换信号来执行导通和关断的步骤。15.根据权利要求11所述的方法，其中所述切换晶体管包括常导通晶体管。16.根据权利要求15所述的方法，其中所述切换晶体管包括GaNHEMT器件，并且所述切换晶体管的控制端包括所述GaN HEMT的栅极。17.一种切换电路，包括: 浮置电源，包括正极端、负极端和共模端； 驱动器电路，包括耦合至所述电源的正极端的第一电源端、耦合至所述电源的负极端的第二电源端以及耦合至切换晶体管的控制端的输出端；以及 共模偏置电路，具有耦合至所述浮置电源的所述共模端的输出端，其中所述共模偏置电路被配置为在所述共模偏置电路的输出端处提供基于所述切换晶体管的阈值的电压。18.根据权利要求17所述的切换电路，还包括所述切换晶体管。19.根据权利要求18所述的切换电路，其中: 所述切换晶体管包括常导通晶体管；以及 所述常导通晶体管包括GaN HEMT器件，并且所述切换晶体管的控制端包括所述GaNHEMT的栅极。20.根据权利要求17所述的切换电路，其中所述共模偏置电路包括电压缓冲放大器，所述电压缓冲器具有耦合至所述浮置电源的共模端的输出端。21.根据权利要求20所述的切换电路，还包括耦合在所述切换晶体管的负载路径端和所述电压缓冲放大器的输出端之间的电容器。22.根据权利要求21所述的切换电路，还包括耦合至所述电压缓冲放大器的输入端的复制件晶体管。23.根据权利要求17所述的切换电路，其中所述浮置电源包括变压器，并且所述浮置电源的所述共模端包括所述变压器的中心抽头端。
【专利摘要】本发明涉及用于驱动晶体管的系统和方法。根据实施例，一种用于驱动切换晶体管的控制端的电路包括驱动器，驱动器包括被配置为耦合至切换晶体管的控制端的输出端、被配置为耦合至浮置电源的第一端的第一电源端、被配置为耦合至浮置电源的第二端的第二电源端以及被配置为接收切换信号的切换输入端。该电路还包括偏置电路，其具有被配置为耦合至浮置电源的共模控制端的输出端，其中偏置电路被配置为提供依赖于时间的电压。
【IPC分类】H03K17/56, H03K17/687
【公开号】CN105391435
【申请号】CN201510541542
【发明人】B·佐杰, M-A·库沙克
【申请人】英飞凌科技奥地利有限公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年8月28日
【公告号】DE102015114366A1, US20160065086