具非对称并联裸晶的金氧半场效晶体管及其实施方法技术

本发明专利技术公开一种具非对称并联裸晶的金氧半场效晶体管及其实施方法，包括一电感、一负载辨识控制单元，及具有一第一裸晶、一第二裸晶、与一开关的一金氧半场效晶体管，其中，第一裸晶尺寸大于第二裸晶尺寸；在实施时，电感可在负载变化时产生一电压讯号，由负载辨识控制单元对开关进行控制，可在不同负载情况由不同裸晶进行导通，达到能兼顾体积、成本，并有效的在轻载情况下提升效率的功效。在轻载情况下提升效率的功效。在轻载情况下提升效率的功效。

【技术实现步骤摘要】
具非对称并联裸晶的金氧半场效晶体管及其实施方法


[0001]本专利技术涉及一种金氧半场效晶体管，尤指一种应用于电源转换，具有非对称并联裸晶并可基于负载进行调变的金氧半场效晶体管及其实施方法。

技术介绍

[0002]随着科技发展，人们对晶体管开关的要求也越来越高，除了要求开关体积缩小、降低开关损耗，效率的提升也成了重要的课题，以电池来供应电力的笔记型计算机来说，计算机具有多种不同的电路及负载，如:中央处理器（CPU）、芯片组绘图处理器（GPU）与存储器等，由不同的电压线路来进行供电，而由于电路负载会随着操作状态不同而改变，如在重载切换为轻载时，有时只能达到约10～20％的转换效率，或在进行轻载时效率不佳，导致了不必要的能源耗损。
[0003]关于如何有效提高轻负载效率，已有如中国专利第CN102904424B号公开一种具有提高轻负载效率的开关调节器，其包括控制器、多相降压转换器、和辅助低功率相，其中，控制器可控制多相转换器和辅助相的操作，多相降压转换器包括有多个主相，被配置为将输入电压Vdd2转换成较低电压，以施加到不同负载状态下的电子设备，以此将小量输出电流输送到轻负载状态下的电子设备，增加开关调节器在轻负载状态下的效率；然而，该案所公开的技术手段需具有多个主项，如此将会使控制开关具有较大的体积及成本，而会面临无法达到轻量、简便、低成本的问题，据此，如何能兼顾体积、成本，并有效的在轻载情况下提升效率，此乃待须解决的问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于上述的问题，本专利技术针对金氧半场效晶体管进行改进；缘此，本专利技术的主要目的在于提供一种具非对称并联裸晶的金氧半场效晶体管，其可依据负载大小调变所导通的裸晶，以此增加在轻载时的效率。
[0005]为达上述的目的，本专利技术的具非对称并联裸晶的金氧半场效晶体管，包括相互呈电性连接的一金氧半场效晶体管、一负载辨识控制单元、及一电感，其中金氧半场效晶体管具有一第一裸晶、一第二裸晶、及一开关；且该第一裸晶与该第二裸晶相并联，该开关与该第一裸晶的一闸极或该第二裸晶的一闸极呈电性连接，使该第一裸晶或该第二裸晶导通；一负载辨识控制单元，一端与该开关呈电性连接，另一端与该第一裸晶的一源极及该第二裸晶的一源极呈电性连接，且以一电压讯号控制该开关，并产生一闸极驱动电压；以及一电感，与该金氧半场效晶体管呈电性连接，并与该负载辨识控制单元相并联，该电感基于该负载变化产生该电压讯号。
[0006]该负载辨识控制单元以一数位讯号或一类比讯号对该开关进行控制。
[0007]该开关供以同时导通该第一裸晶及该第二裸晶。
[0008]还包括有多个裸晶，该多个裸晶与该第一裸晶、及该第二裸晶相并联，该负载辨识
控制单元基于该电压讯号，对该开关进行控制，使该第一裸晶、该第二裸晶、或该多个裸晶分别导通或并联导通其中一种或其组合。
[0009]一种具非对称并联裸晶的金氧半场效晶体管的实施方法，依据一负载变化进行调变，以提升电源转换效率，包括：一电感基于该负载变化产生一电压讯号，一负载辨识控制单元基于该电压讯号控制一开关；当该负载为重负载时，一金氧半场效晶体管通过一第一裸晶进行导通；以及当该负载为轻负载时，该金氧半场效晶体管通过一第二裸晶进行导通。
[0010]该负载辨识控制单元以一数位讯号或一类比讯号对该开关进行控制。
[0011]当重载时，该开关同时导通该第一裸晶及该第二裸晶。
[0012]该负载辨识控制单元基于该电压讯号控制该开关，使该第一裸晶、该第二裸晶、或多个裸晶基于该电压讯号分别导通或并联导通其中一种或其组合。
[0013]本专利技术实施时，电感可因负载变化产生一电压讯号，负载辨识控制单元基于电压讯号调控开关，使第一裸晶、或第二裸晶导通，其中，第一裸晶的尺寸大于第二裸晶的尺寸，当轻载时，金氧半场效晶体管系驱动第二裸晶进行导通，由于第二裸晶为较小的裸晶，可利用较小的闸极驱动电压进行驱动，进一步降低了具非对称并联裸晶的金氧半场效晶体管的驱动损耗及整体功率的损耗，可在兼顾体积、成本的情况下，有效达到的在轻载情况下提升效率的功效。
附图说明
[0014]为清楚了解本专利技术的目的、技术特征及其实施后的功效，兹以下列说明搭配附图进行说明。
[0015]图1为本专利技术的电路方块示意图；图2为本专利技术的实施示意图（一）；图3为本专利技术的实施示意图（二）；图4为本专利技术的实施示意图（三）；图5为本专利技术的实施例；图6为本专利技术的另一实施例。
[0016]附图标记说明1
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具非对称并联裸晶的金氧半场效晶体管11
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金氧半场效晶体管111
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第一裸晶112
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第二裸晶113
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开关2
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负载12
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负载辨识控制单元13
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电感S
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金氧半场效晶体管之源极D
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金氧半场效晶体管之汲极
S1
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第一裸晶之源极S2
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第二裸晶之源极D1
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第一裸晶之汲极D2
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第二裸晶之汲极G1
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第一裸晶之闸极G2
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第二裸晶之闸极。
具体实施方式
[0017]请参阅图1，为本专利技术的电路方块示意图，如图所示，本专利技术的具非对称并联裸晶的金氧半场效晶体管1，包括一金氧半场效晶体管11、一负载辨识控制单元12、及一电感13，以下对各要件作说明及例示:（1）金氧半场效晶体管11具有一第一裸晶111、一第二裸晶112、及一开关113，其中，第一裸晶111与第二裸晶112相并联，且第一裸晶111的源极S1与第二裸晶112的源极S2共同形成金氧半场效晶体管11的源极S，第一裸晶111的汲极D1与第二裸晶112的汲极D2共同形成金氧半场效晶体管11的汲极D，所述的第一裸晶111与第二裸晶112为两个尺寸大小不同的裸晶(die)，第一裸晶111为相对第二裸晶112尺寸较大的裸晶(die)，第二裸晶112为相对第一裸晶111尺寸较小的裸晶(die)，第二裸晶112相较第一裸晶111系具有体积小、耗能低、较佳的切换效率，在轻负载的情况更可实现无载待机的特性；开关113与第一裸晶111的闸极G1或第二裸晶112的闸极G2呈电性连接，开关113受负载辨识控制单元12调控，可使金氧半场效晶体管11通过第一裸晶111或第二裸晶112进行导通；（2）负载辨识控制单元12(Load recognition control)一端与开关113呈电性连接，另一端与金氧半场效晶体管11的源极S呈电性连接，负载辨识控制单元12供以一电压讯号控制开关113，并产生裸晶(die)相对应的一闸极驱动电压，使金氧半场效晶体管11能够在不同负载的情况下切换开关113，如此便可随着负载的轻重，选择透过第一裸晶111或第二裸晶112进行导通，其中，负载辨识控制单元12所实施控制的方式可为一数位讯号或一类比讯号进行判断；（3）本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具非对称并联裸晶的金氧半场效晶体管，其特征在于：用以依据一负载变化进行调变，以提升电源转换效率，包括：一金氧半场效晶体管，包括一第一裸晶、一第二裸晶、及一开关，该第一裸晶的尺寸大于该第二裸晶的尺寸，且该第一裸晶与该第二裸晶相并联，该开关与该第一裸晶的一闸极或该第二裸晶的一闸极呈电性连接，使该第一裸晶或该第二裸晶导通；一负载辨识控制单元，一端与该开关呈电性连接，另一端与该第一裸晶的一源极及该第二裸晶的一源极呈电性连接，且以一电压讯号控制该开关，并产生一闸极驱动电压；以及一电感，与该金氧半场效晶体管呈电性连接，并与该负载辨识控制单元相并联，该电感基于该负载变化产生该电压讯号。2.如权利要求1所述的具非对称并联裸晶的金氧半场效晶体管，其特征在于：该负载辨识控制单元以一数位讯号或一类比讯号对该开关进行控制。3.如权利要求1所述的具非对称并联裸晶的金氧半场效晶体管，其特征在于：该开关供以同时导通该第一裸晶及该第二裸晶。4.如权利要求1所述的具非对称并联裸晶的金氧半场效晶体管，其特征在于：还包括有多个裸晶，该多个裸晶与该第一裸晶、及该第二裸晶相并联，该负载辨识控制单元基于该电...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄文楠，陈庆国，游智名，孟祥集，赖东明，
申请(专利权)人：博盛半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：