用于驱动双极晶体管的系统和用于控制电源变换器的系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于驱动双极结晶体管的系统与方法。该系统包括第一晶体管，第一晶体管包括第一栅极、第一终端和第二终端。第一栅极被配置接收第一控制信号。此外，该系统包括第二晶体管，第二晶体管包括第二栅极、第三终端和第四终端。第二栅极被配置接收第二控制信号。而且，该系统包括第一电阻器，第一电阻器包括第五终端和第六终端。第五终端连接到第一终端，第六终端被偏置到第一预定电压。第四终端被偏置到第二预定电压。第二终端和第三终端在节点处连接，所述节点连接到双极结晶体管的基极。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路。更具体而言，本专利技术提供了一种用于驱动双极结晶体管的系统与方法。仅仅作为示例，本专利技术已被应用于电源变换器。但是应当认识到，本专利技术具有更广阔的应用范围。
技术介绍
电源变换器被广泛应用于诸如便携式设备的消费类电子设备。电源变换器将电源从一种形式转换到另一种形式。作为示例，电源被从交流(AC)变换成直流(DC)、从DC变换成AC、从AC变换成AC或者从DC变换成DC。此外，电源变换器可以将电源从一个电平转换到另一个电平。电源变换器包括线性变换器和开关方式变换器。开关方式变换器通常比线性变换器具有更高的效率，并且通常使用功率晶体管作为开关。例如，功率晶体管是场效应晶体管、双极结晶体管、绝缘栅双极晶体管、和/或其它类型的晶体管。电源开关通常从脉宽调制(PWM)控制器和/或脉冲频率调制(PFM)控制器接收控制信号。可以通过取样输出电压或电流响应于输出负载来调节控制信号。图1是具有电源开关的简化的现有开关方式变换器。开关方式变换器100包括多电流保护(OCP)比较器110、PWM控制器组件120、栅极驱动器130、电源开关140、初级绕组150和次级绕组160。电源开关140是场效应晶体管(例如高电压功率MOSFET)，并且用于控制被输送到开关方式变换器100的次级侧的功率。例如，如果初级绕组160的电流大于限制级别，则PWM控制器组件120断开电源开关140并关断开关方式变换器100。作为电源开关，高电压功率MOSFET和高电压功率双极NPN晶体管对于低功率应用可以获得相似的性能。但是高电压功率MOSFET通常比高电压功率双极NPN晶体管昂贵得多。因此，为了降低成本希望在低功率应用的开关方式功率变换器中使用双极NPN晶体管来代替MOSFET。但是MOSFET的操作与双极结晶体管(BJT)的操作是不同的。MOSFET是电压控制的器件；而BJT是电流控制的器件。作为一个示例，对于MOSFET来说，漏极到源极电流是通过栅极电压来导通和关断的。作为另一示例，对于BJT来说，集电极电流是通过基极电流来导通和关断的。因此，用于驱动功率MOSFET的系统与方法通常不能用来驱动功率BJT。因此，非常需要用于驱动双极结晶体管的改进技术。
技术实现思路
本专利技术涉及集成电路。更具体而言，本专利技术提供了一利用于驱动双极结晶体管的系统与方法。仅仅作为示例，本专利技术已被应用于电源变换器。但是应当认识到，本专利技术具有更广阔的应用范围。根据本专利技术的一个实施例，提供了一种用于驱动双极结晶体管的系统。该系统包括第一晶体管，第一晶体管包括第一栅极、第一终端和第二终端。第一栅极被配置接收第一控制信号。此外，该系统包括第二晶体管，第二晶体管包括第二栅极、第三终端和第四终端。第二栅极被配置接收第二控制信号。而且，该系统包括第一电阻器，第一电阻器包括第五终端和第六终端。第五终端连接到第一终端，并且第六终端被偏置到第一预定电压。第四终端被偏置到第二预定电压。第二终端和第三终端在节点处连接，并且所述节点连接到双极结晶体管的基极。第一控制信号和第二控制信号每个都与电源变换器的脉宽调制信号有关，并且电源变换器包括与电流相关联的初级绕组。双极结晶体管被配置用作与所述电流有关的开关。根据本专利技术的另一实施例，一种用于驱动双极结晶体管的系统包括第一晶体管，第一晶体管包括第一栅极、第一终端和第二终端。第一栅极被配置接收第一控制信号，并且第一终端被偏置到第一预定电压。此外，该系统包括第二晶体管，第二晶体管包括第二栅极、第三终端和第四终端。第二栅极被配置接收第二控制信号，并且第四终端被偏置到第二预定电压。第二终端和第三终端在第一节点处连接。而且，该系统包括第一电阻器，第一电阻器包括第五终端和第六终端。第五终端连接到第一节点，并且第六终端连接到第二节点。第二节点连接到双极结晶体管的基极。第一控制信号和第二控制信号每个都与电源变换器的脉宽调制信号有关。电源变换器包括与电流相关联的初级绕组，并且双极结晶体管被配置用作与所述电流有关的开关。根据本专利技术的又一实施例，一种用于驱动双极结晶体管的系统包括第一晶体管，第一晶体管包括第一栅极、第一终端和第二终端。第一栅极被配置接收第一控制信号，并且第一终端被偏置到第一预定电压。此外，该系统包括第二晶体管，第二晶体管包括第二栅极、第三终端和第四终端。第二栅极被配置接收第二控制信号，并且第四终端被偏置到第二预定电压。而且，该系统包括第一电阻器，第一电阻器包括第五终端和第六终端。第五终端连接到第二终端，并且第三终端和第六终端在节点处连接。所述节点连接到双极结晶体管的基极。第一控制信号和第二控制信号每个都与电源变换器的脉宽调制信号有关。电源变换器包括与电流相关联的初级绕组，并且双极晶体管被配置用作与所述电流有关的开关。根据又一实施例，一种用于控制电源变换器的系统包括第一电阻器和双极结晶体管，第一电阻器包括第一电阻器终端和第二电阻器终端，双极结晶体管包括基极、集电极和发射极。此外，该系统包括集成电路芯片。所述集成电路芯片包括晶体管，该晶体管包括栅极、第一晶体管终端和第二晶体管终端。而且，所述集成电路芯片包括耦合在第二电阻器终端和第一晶体管终端之间的第一芯片终端，耦合到双极结晶体管的基极的第二芯片终端，以及被配置接收与第一电流相关联的第一信号的第三芯片终端，其中第一电流与电源变换器的初级绕组有关。而且，集成电路芯片包括第四芯片终端、第五芯片终端和第六终端，第四芯片终端被配置接收与第二电流相关联的第二信号，其中第二电流与电源变换器的次级绕组有关；第五芯片终端被配置向集成电路芯片提供第一预定电压，第六终端被配置向集成电路芯片提供第二预定电压。双极结晶体管被配置用作与第一电流有关的开关。通过本专利技术实现了优于现有技术的许多优点。例如，本专利技术的一些实施例提供了一种用于驱动PWM控制的开关方式电源变换器中的功率双极结晶体管的系统与方法。例如，开关方式电源变换器是离线回扫(offlinefly-back)变换器或正向变换器。本专利技术的某些实施例可以降低低功率应用中的开关方式电源变换器的成本。根据实施例，可以实现这些优点中的一个或多个。参考下文详细的说明和附图，将充分理解本专利技术的这些优点以及各种其它目的、特征和好处。附图说明图1是具有电源开关的简化的现有开关方式变换器；图2是根据本专利技术实施例的用于驱动双极结晶体管的简化系统；图3是根据本专利技术另一实施例的用于驱动双极结晶体管的简化系统；图4是根据本专利技术又一实施例的用于驱动双极结晶体管的简化系统；图5是根据本专利技术实施例的用于开关方式电源变换器的简化控制系统；图6是根据本专利技术另一实施例的用于开关方式电源变换器的简化控制系统。具体实施例方式本专利技术涉及集成电路。更具体而言，本专利技术提供了一种用于驱动双极结晶体管的系统与方法。仅仅作为示例，本专利技术已被应用于电源变换器。但是应当认识到，本专利技术具有更广阔的应用范围。图2是根据本专利技术实施例的用于驱动双极结晶体管的简化系统。该示图仅仅是示例，其不应当不适当地限制权利要求的范围。本领域普通技术人员将认识到许多变化、替换和修改形式。系统200包括晶体管210和220、以及电阻器230。虽然使用了选定的一组组件来示出系统200，但是可以有许多替代形式、修改形式和变化形式。例如，一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于驱动双极结晶体管的系统，所述系统包括：第一晶体管，第一晶体管包括第一栅极、第一终端和第二终端，第一栅极被配置接收第一控制信号；第二晶体管，第二晶体管包括第二栅极、第三终端和第四终端，第二栅极被配置接收第二控制信号；　 　第一电阻器，第一电阻器包括第五终端和第六终端，第五终端连接到第一终端，第六终端被偏置到第一预定电压；其中：第四终端被偏置到第二预定电压；第二终端和第三终端在节点处连接；所述节点连接到双极结晶体管的基极； 第一控制信号和第二控制信号每个都与电源变换器的脉宽调制信号有关；电源变换器包括与电流相关联的初级绕组；所述双极结晶体管被配置用作与所述电流有关的开关。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：方烈义，赵时峰，陈志樑，李振华，
申请(专利权)人：昂宝电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]