包括开关元件、整流元件和电荷存储元件的电路制造技术

一种包括开关元件、整流元件和电荷存储元件的电路可包括一对开关元件，所述开关元件具有电连接到电源端子的端子，且具有电连接到输出端子的其它端子。所述电路可包括整流元件和一个或多个电荷存储元件。所述电路可用作降压转换器。所述整流元件和电荷存储元件可帮助减少在正常操作期间所述电路的输出端子处的振铃，且减小在开关操作期间超过所述电路内的开关元件的载流电极之间的击穿电压的可能性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及包括开关元件、整流元件和电荷存储元件的电路。
技术介绍
绝缘栅场效应晶体管（IGFET）是常见类型的功率开关设备。IGFET可被连接以提供开关电路，如图1中的开关电路100，其允许输出电压大体上处在电源102的较高电压或较低电压。两个n沟道IGFET122和124被连接使得IGFET122的漏极电连接到电源102的正极端子，且IGFET124的源极被电连接到电源102的负极端子。IGFET122的源极和IGFET124的漏极电连接到提供Vout的输出端子。IGFET122和124的栅极电连接到提供Vin1和Vin2的输入端子。输入端子控制开关电路100。理想地，当IGFET122和124的状态被切换使得IGFET122开启且IGFET124关闭时，在输出端子处没有任何电压过冲，电压下冲，或振铃（过冲电压与下冲电压之间振荡）的情况下，Vout将立即为电源102的正极端子的电压。理想地，当IGFET122与124的状态被切换使得IGFET122关闭且IGFET124开启时，在输出端子处没有任何电压过冲、电压下冲或振铃（过冲电压与下冲电压之间振荡）的情况下，Vout将立即为电源102的负极端子的电压。切换电路100不是理想的且在IGFET122的源极、IGFET124的漏极与输出端子Vout之间具有寄生特性，虽然这三者彼此电连接。寄生特性可被模拟为寄生元件，如寄生电阻和寄生电感，其在图中的虚线框内表示。在开关电路100中，寄生特性用在IGFET122的源极与输出端子之间串联连接的寄生电阻132和寄生电感134模拟。如随后将在本说明书中讨论，寄生特性可在输出节点处导致振铃，其可包括可超过IGFET124的漏极到源极击穿电压的显著电压过冲，损害耦接到输出端子的负载（未图示）或另外的不利影响。
技术实现思路
本技术提供了一种电路，其特征在于包括：第一开关元件，其具有第一载流电极和第二载流电极；第二开关元件，其具有第一载流电极和第二载流电极，其中所述第二开关元件的所述第一载流电极耦接到所述第一开关元件的所述第二载流电极；第一整流元件，其具有阳极和阴极，其中所述第一整流元件的所述阳极耦接到所述第一开关元件的所述第二载流电极，且所述第一整流元件的所述阴极耦接到所述第一开关元件的所述第一载流电极；第二整流元件，其具有阳极和阴极，其中所述第二整流元件的所述阳极耦接到所述第二开关元件的所述第二载流电极，且所述第二整流元件的所述阴极耦接到所述第二开关元件的所述第一载流电极；和第一电荷存储元件，其具有第一端子和第二端子，其中所述第一电荷存储元件的所述第一端子耦接到所述第一整流元件的所述阴极，且所述第一电荷存储元件的所述第二端子耦接到所述第二开关元件的所述第二载流电极。根据一方面，本技术的特征在于进一步包括：第二电荷存储元件，其具有第一端子和第二端子，其中所述第二电荷存储元件的所述第一端子耦接到所述第一开关元件的所述第一载流电极，且其中所述第二电荷存储元件的所述第二端子耦接到所述第二整流元件的所述阳极。根据一方面，本技术的特征在于所述第一整流元件、所述第二整流元件或所述第一整流元件和第二整流元件的每个包括肖特基二极管或pn结二极管。根据一方面，本技术的特征在于所述第一整流元件、所述第二整流元件或所述第一整流元件和第二整流元件的每个包括并联电连接的肖特基二极管和pn结二极管；所述第一整流元件具有不大于所述第一开关元件的漏极到源极击穿电压约2.0倍的击穿电压；且所述第二整流元件具有不大于所述第二开关元件的漏极到源极击穿电压约2.0倍的击穿电压。根据一方面，本技术的特征在于所述第一开关元件是包括栅极的绝缘栅场效应晶体管，其中所述第一开关元件的所述第一载流电极是漏极，且所述第一晶体管的所述第二载流电极是源极；且所述第二开关元件是包括栅极的另一绝缘栅场效应晶体管，其中所述第二开关元件的所述第一载流电极是漏极，且所述第二开关元件的所述第二载流电极是源极。本技术提供了一种电路，其特征在于包括：高侧晶体管，其具有第一载流电极和第二载流电极；低侧晶体管，其具有第一载流电极和第二载流电极，其中所述低侧晶体管的所述第一载流电极耦接到所述高侧晶体管的所述第二载流电极；整流元件，其具有阳极和阴极，其中所述整流元件的所述阳极耦接到所述高侧晶体管的所述第二载流电极，且所述整流元件的所述阴极耦接到所述高侧晶体管的所述第一载流电极；和电荷存储元件，其具有第一端子和第二端子，其中所述电荷存储元件的所述第一端子耦接到所述高侧晶体管的所述第一载流电极，且所述电荷存储元件的所述第二端子耦接到所述低侧晶体管的所述第二载流电极。根据一方面，本技术的特征在于所述电荷存储元件包括电容器并且具有电容，所述高侧晶体管、所述低侧晶体管或所述高侧晶体管和低侧晶体管的每个具有在其对应的第一载流电极与第二载流电极之间的电容，且所述电容与其对应的第一载流电极和第二载流电极之间的电容的比率是至少1.5:1。根据一方面，本技术的特征在于所述整流元件包括并联电连接的肖特基二极管和pn二极管。根据一方面，本技术的特征在于所述整流元件具有不大于所述高侧晶体管的漏极到源极击穿电压约2.0倍的击穿电压。本技术提供了一种开关电路，其特征在于包括：高侧晶体管，其具有源极、栅极和漏极，其中：所述高侧晶体管的所述漏极电连接到第一电源端子；所述高侧晶体管的所述栅极电连接到所述开关电路的第一输入；且所述高侧晶体管的所述源极电连接到所述开关电路的输出端子；低侧晶体管，其具有源极、栅极和漏极，其中：所述低侧晶体管的所述漏极电连接到所述输出端子；所述低侧晶体管的所述栅极电连接到所述开关电路的第二输入；和所述低侧晶体管的所述源极电连接到第二电源端子；第一肖特基二极管，其具有阳极和阴极，其中所述第一肖特基二极管的所述阳极电连接到所述输出端子，且所述第一肖特基二极管的所述阴极电连接到所述第一电源端子；第二肖特基二极管，其具有阳极和阴极，其中所述第二肖特基二极管的所述阳极电连接到所述第二电源端子，且所述肖特基二极管的所述阴极电连接到所述输出端子；第一电容器，其具有第一端子和第二端子，其中所述第一电容器的所述第一端子电连接到所述第一电源端子，且所述第一电容器的所述第二端子电连接到所述第二电源端子；和第二电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电路，其特征在于包括： 第一开关元件，其具有第一载流电极和第二载流电极； 第二开关元件，其具有第一载流电极和第二载流电极，其中所述第二开关元件的所述第一载流电极耦接到所述第一开关元件的所述第二载流电极； 第一整流元件，其具有阳极和阴极，其中所述第一整流元件的所述阳极耦接到所述第一开关元件的所述第二载流电极，且所述第一整流元件的所述阴极耦接到所述第一开关元件的所述第一载流电极； 第二整流元件，其具有阳极和阴极，其中所述第二整流元件的所述阳极耦接到所述第二开关元件的所述第二载流电极，且所述第二整流元件的所述阴极耦接到所述第二开关元件的所述第一载流电极；和 第一电荷存储元件，其具有第一端子和第二端子，其中所述第一电荷存储元件的所述第一端子耦接到所述第一整流元件的所述阴极，且所述第一电荷存储元件的所述第二端子耦接到所述第二开关元件的所述第二载流电极。

【技术特征摘要】
2013.03.11 US 13/794,0381.一种电路，其特征在于包括： 
第一开关元件，其具有第一载流电极和第二载流电极； 
第二开关元件，其具有第一载流电极和第二载流电极，其中所述第二开关元件的所述第一载流电极耦接到所述第一开关元件的所述第二载流电极； 
第一整流元件，其具有阳极和阴极，其中所述第一整流元件的所述阳极耦接到所述第一开关元件的所述第二载流电极，且所述第一整流元件的所述阴极耦接到所述第一开关元件的所述第一载流电极； 
第二整流元件，其具有阳极和阴极，其中所述第二整流元件的所述阳极耦接到所述第二开关元件的所述第二载流电极，且所述第二整流元件的所述阴极耦接到所述第二开关元件的所述第一载流电极；和 
第一电荷存储元件，其具有第一端子和第二端子，其中所述第一电荷存储元件的所述第一端子耦接到所述第一整流元件的所述阴极，且所述第一电荷存储元件的所述第二端子耦接到所述第二开关元件的所述第二载流电极。 
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于进一步包括： 
第二电荷存储元件，其具有第一端子和第二端子， 
其中所述第二电荷存储元件的所述第一端子耦接到所述第一开关元件的所述第一载流电极，且其中所述第二电荷存储元件的所述第二端子耦接到所述第二整流元件的所述阳极。 
3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于所述第一整流元件、 所述第二整流元件或所述第一整流元件和第二整流元件的每个包括肖特基二极管或pn结二极管。 
4.根据权利要求1或2所述的电路，其特征在于： 
所述第一整流元件、所述第二整流元件或所述第一整流元件和第二整流元件的每个包括并联电连接的肖特基二极管和pn结二极管； 
所述第一整流元件具有不大于所述第一开关元件的漏极到源极击穿电压2.0倍的击穿电压；且 
所述第二整流元件具有不大于所述第二开关元件的漏极到源极击穿电压2.0倍的击穿电压。 
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的电路，其特征在于： 
所述第一开关元件是包括栅极的绝缘栅场效应晶体管，其中所述第一开关元件的所述第一载流电极是漏极，且所述第一开关元件的所述第二载流电极是源极；且 
所述第二开关元件是包括栅极的另一绝缘栅场效应晶体管，其中所述第二开关元件的所述第一载流电极是漏极，且所述第二开关元件的所述第二载流电极是源极。 
6.一种电路，其特征在于包括： 
高侧晶体管，其具有第一载流电极和第二载流电极； 
低侧晶体管，其具有第一载流电极和第二载流电极，其中所述低侧晶体管的所述第一载流电极耦接到所述高侧晶体管的所述第二载流电极； <...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·H·罗切尔特，C·卡斯蒂尔，
申请(专利权)人：半导体元件工业有限责任公司，
类型：新型
国别省市：美国;US