具有改进的晶体管关断控制方法的有源二极管技术

公开了一种具有改进的晶体管关断控制方法的有源二极管。该有源二极管包括：比较器，用于对晶体管的寄生二极管的相对端的电压进行比较；以及栅极驱动器，用于根据比较器的比较结果对晶体管的栅极端子进行控制，并且有源二极管还包括断开时刻控制器，用于控制晶体管以在寄生二极管的两端之间的电压变为正的时间处关断晶体管。相应地，在有源二极管应当被关断的时间处有源二极管能够被关断。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及有源二极管，更具体地涉及用于关断有源二极管的晶体管开关的技术。
技术介绍
图1是图示已有的有源二极管电路的图，图2是图示由延迟引起的正向导通的示例的图，其中，延迟可以由于图1中所图示的比较器和栅极驱动器二者而发生。有源二极管包括开关M1；并且由于MOSFET特性，寄生二极管D1位于在漏极与源极之间。当作为寄生二极管D1的相对端处的电压，即阴极K和阳极A处的电压的VKA转变为负以使得D1被导通时，有源二极管检测该时间点并且接通开关M1以减少传导损耗。然而，如可以在图2中看出的，如果存在由于比较器10和栅极驱动器20二者而发生的延迟较长的情况，则如图2所图示的，即使VKA已经转变为(+)，也可能产生M1被导通的区间。在这里，发生有源二极管的正向导通，这导致不必要的电力消耗。如果控制电路已经被设计成具有最小延迟，则可以减少正向导通的区间的时长；然而，的确发生了一些不可避免的延迟，并且如果VKA信号很快，则由延迟引起的问题可能会更大。换言之，在使用有源二极管来处理高速输入信号的情况下，由于由比较器10、栅极驱动器20等引起的受控的控制信号的延迟，即使当有源二极管应当被关断时，有源二极管仍然被导通，从而导致有源二极管的正向导通。这样的特性是导致不必要的电力消耗的原因。技术问题本专利技术的目的是提供一种用于在有源二极管应当被关断的时间点处关断有源二极管的技术方案。技术方案为了实现以上所提及的技术方案，在一个总的方面，有源二极管包括：比较器，该比较器用于对晶体管的寄生二极管的相对的两端处的电压进行比较；以及栅极驱动器，该栅极驱动器用于响应于比较器的比较结果来控制晶体管的栅极端子，其中，该有源二极管还包括定时关断控制器，该定时关断控制器用于在当寄生二极管的相对的两端处的电压为正时的时间点处关断晶体管。断开时刻控制器可以基于来自比较器的输出信号和栅极驱动器的栅极操作信号来调节晶体管何时被关断。断开时刻控制器可以包括：断开控制器，用于接收来自比较器的输出信号并且输出所接收的输出信号，其中，断开控制器基于来自比较器的输出信号和栅极驱动器的栅极操作信号的每个反相信号来延迟并且输出比较器的输出信号；以及逻辑电路，用于接收来自断开控制器的延迟输出信号并且关断栅极驱动器。断开控制器可以包括：可变延迟部件，用于接收来自比较器的输出信号并且输出所接收的输出信号，其中，断开控制器根据基本延迟值和可变附加延迟值来延迟并且输出比较器的输出信号；以及计数器，用于接收来自比较器的输出信号和栅极驱动器的栅极操作信号的每个反相信号，并且对附加延迟值进行计数。计数器可以包括：D触发器，用于接收来自比较器的输出信号和来自栅极驱动器的栅极操作信号的每个反相信号；以及可逆计数器，用于根据D触发器的输出来对附加延迟值进行上计数(countup)或倒计数。断开控制器还可以包括延迟部件，用于延迟栅极操作信号的反相信号，并且所延迟的反相信号到D触发器。逻辑电路可以是SR锁存器，用于将比较器的的输出信号接收至SR锁存器的置位端子，将断开控制器的延迟的输出信号接收至SR锁存器的复位端子。有益效果当使用有源二极管来处理高速输入信号时，本专利技术通过对由比较器、栅极驱动器等引起的受控的控制信号的延迟进行补偿来在有源二极管应当被关断的时间点处关断有源二极管，从而阻止不必要的电力消耗。附图说明图1是图示已有的有源二极管电路的图。图2是图示由延迟引起的正向导通的示例的图，其中，延迟可以由于图1中所图示的比较器和栅极驱动器二者而发生。图3是图示具有MOSFET关断的改进控制的有源二极管电路的示例的图。图4是图示断开控制电路的示例的图。图5是图示图4中所图示的断开控制电路的操作时序的示例的图。图6是图示断开控制电路的示例的图，在断开控制电路中对由于比较器和栅极驱动器二者而可以发生的延迟进行补偿。图7和图8是图示根据示例性实施方式的断开控制电路的仿真的图。具体实施方式通过参照附图所描述的优选实施方式，本专利技术的以上所提及的方面和附加方面可以更清楚。在下文中，对本专利技术进行具体描述，以帮助本领域技术人员通过这些示例性实施方式来容易地理解和实现本专利技术。图3是图示具有MOSFET关断的改进控制的有源二极管电路的示例的图；图4是图示断开控制电路的示例的图。如图3中所图示的，有源二极管包括：比较器100，比较器100对M1的寄生二极管D1的相对端处的电压进行比较；以及栅极驱动器200，栅极驱动器200基于比较器100的比较结果来控制M1的栅极端子。根据示例性实施方式的有源二极管可以还包括断开时刻控制器300。断开时刻控制器300控制M1以在VKA转变为正的时间点处关断M1。根据示例性实施方式，断开时刻控制器300可以根据来自比较器100的输出信号和来自栅极驱动器200的栅极操作信号来调节M1的断开时刻。如图3所图示的，断开时刻控制器300可以包括断开控制器310和逻辑电路320。断开控制器310接收来自比较器100的输出信号并且输出所接收的输出信号；更具体地，断开控制器310在考虑到来自比较器100的输出信号和来自栅极驱动器200的栅极操作信号二者的反相信号的情况下确定输出被延迟的时间长度，其中在该确定之后，断开控制器310在输出被发送出去之前将输出延迟与所确定的延迟时间一样多的时间。当接收到表明输出已经被延迟并且来自断开控制器310的输出(在下文中被称为“延迟的输出信号”)被接收的信号时，逻辑电路320关断栅极驱动器200。如图3中所图示的，逻辑电路320可以是SR锁存器。如图4中所图示的，断开控制器310可以包括可变延迟部件311和计数器312。可变延迟部件311接收来自比较器100的输出信号并且输出该信号，该信号被延迟与根据基本延迟值和可变附加延迟值确定的延迟时长一样多的时间。计数器312通过接收来自比较器100的输出信号的反相信号和来自栅极驱动器200的栅极操作信号的反相信号来对附加延迟值进行计数。如图4中所图示的，计数器312可以包括：D触发器312-1，来自比较器100的输出信号和来自栅极驱动器200的栅极操作信号二者的反相信号被输入至D触发器312-1；以及可逆计数器312-2，可逆计数器312-2根据D触发器312-1来调节附加延迟值。在下文中，参照图3和图4来具体描述控制有源二极管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有源二极管，包括：比较器，所述比较器被配置成对晶体管的寄生二极管的相对端处的电压进行比较；以及栅极驱动器，所述栅极驱动器被配置成响应于所述比较器的比较结果来控制所述晶体管的栅极端子，其中，所述有源二极管还包括：断开时刻控制器，所述断开时刻控制器被配置成在所述寄生二极管的相对端处的电压为正的时间点处关断所述晶体管。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.06.03 KR 10-2013-00635771.一种有源二极管，包括：
比较器，所述比较器被配置成对晶体管的寄生二极管的相对端处的电
压进行比较；以及栅极驱动器，所述栅极驱动器被配置成响应于所述比较
器的比较结果来控制所述晶体管的栅极端子，其中，所述有源二极管还包
括：
断开时刻控制器，所述断开时刻控制器被配置成在所述寄生二极管的
相对端处的电压为正的时间点处关断所述晶体管。
2.根据权利要求1所述的有源二极管，其中，所述断开时刻控制器
被配置成基于来自所述比较器的输出信号和所述栅极驱动器的栅极操作
信号来调节所述晶体管何时被关断。
3.根据权利要求2所述的有源二极管，其中，所述断开时刻控制器
包括：
断开控制器，所述断开控制器被配置成接收来自所述比较器的输出信
号并且输出所接收的输出信号，其中，所述断开控制器基于来自所述比较
器的输出信号和所述栅极驱动器的所述栅极操作信号的每个反相信号来
延迟并且输出所述比较器的输出信号；以及
逻辑电路，所述逻辑电路被配置成接收来自所述断开控制器的延迟输
出信号并且关断所述栅极驱动器。
4.根据权利要求3所述的有源二极管，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄锺泰，申铉翊，全商吾，李焌，
申请(专利权)人：曼珀斯有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR