高电流驱动电路及降低驱动电路短路电流的方法技术

本发明专利技术提供一高电流驱动电路及降低驱动电路短路电流的方法。此驱动电路具有一输入端、一第一级与一第二级。其中，输入端是用以输入一驱动信号。第一级是用以将驱动信号转换为低电流的一第一信号与一第二信号。第二级具有一Ｐ型开关器件与一Ｎ型开关器件，串接于一高电位端与一低电位端之间。第一信号与第二信号是分别用以驱动第二级的Ｐ型开关器件与Ｎ型开关器件，以选择输出高电位或是低电位的信号。用以解决驱动电路在驱动信号切换的过程中产生短路电流而可能烧毁金属氧化物半导体器件的问题。以及，避免限流电阻的使用而导致驱动电路的驱动力降低的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种驱动电路，尤其是一种可避免产生短路电流的驱动电路。
技术介绍
随着电子产品的功率越来越大，对于驱动电路的要求也越来越高。图1A 是一典型驱动电路10的示意图。如图1A中所示，此驱动电路10具有一输入 端P、 一个P型金属氧化物半导体器件XI1与一个N型金属氧化物半导体器 件X12。其中，输入端P是用以输入驱动信号Vin。 P型金属氧化物半导体器 件XI1与N型金属氧化物半导体器件X12是串接于一高电位端H与一接地端 G之间。驱动信号Vin是同时控制两个金属氧化物半导体器件XI1与X12是 否导通，以选择输出高电位或是低电位的输出信号Vo。图1B显示图1A中，驱动信号Vin、输出信号Vo以及流经两个金属氧化 物半导体器件X11与X12的电流I的波形图。如图1B中所示，驱动信号Vin 是在高电位与低电位间切换。因为驱动信号Vin在切换过程中的斜率并非无 限大，也就是驱动信号Vin在高低电位间的切换过程必须耗费一定时间。因 此，同时请参照图1A，驱动信号Vin在高电位切换至低电位或是低电位切换 至高电位的过程中，会同时导通两个金属氧化物半导体器件Xll与X12，而 产生短路电流Is。过大的短路电流值会使金属氧化物半导体器件Xll与X12 耗损过大功率而烧毁。为了解决短路电流的问题，请参照图2所示的驱动电路12，典型的解决 方法是于P型金属氧化物半导体器件XI1与N型金属氧化物半导体器件X12 之间设置一限流电阻RL，以降低两个金属氧化物半导体器件XI1与X12同时导通时流经金属氧化物半导体器件Xll与X12的电流值I。值得注意的是， 限流电阻RL固然可解决金属氧化物半导体器件Xll与X12耗损过大功率的 问题，但也会同时降低输出信号Vo的电流值，而限制了驱动电路10的驱动 力。于是，如何提供一种驱动电路，除了可以避免产生短路电流烧毁金属氧 化物半导体器件，同时也可以避免因限流电阻而导致驱动电路的驱动力受限 的问题，对于本领域而言，是一个亟欲解决的课题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于解决驱动电路在驱动信号切换的过程中产生短路 电流而可能烧毁金属氧化物半导体器件的问题。本专利技术的另一目的在于避免限流电阻的使用而导致驱动电路的驱动力降 低的问题。本专利技术提供一高电流驱动电路，包括一输入端、 一第一级与一第二级。 其中，输入端是用以输入一驱动信号。第一级是用以将驱动信号转换为低电 流的一第一信号与一第二信号。第二级具有一第二级P型开关器件与一第二 级N型开关器件，串接于一高电位端与一低电位端之间。第一信号与第二信 号是分别用以驱动第二级P型开关器件与第二级N型开关器件，以选择输出 高电位或是低电位的信号。在本专利技术的一实施例中，第一级具有一第一级P型开关器件与一第一级N 型开关器件，驱动信号是同时控制第一级P型开关器件与第一级N型开关器 件的导通与否，以产生第一信号与第二信号。因为第一级P型开关器件与第一级N型开关器件的工作特性，第一信号为低电位信号的时间范围与第二信 号为高电位信号的时间范围不互相重迭，以避免第二级P型开关器件与第二 级N型开关器件同时被第一信号与第二信号驱动。本专利技术并提供一种降低驱动电路的短路电流的方法，以输出大功率信号。此方法包括下列步骤(a)提供一驱动信号；(b)利用一第一级P型开关器件与一第一级N型开关器件，将驱动信号转换为低电流的一第一信号与一第二f号，第一信号与该第二信号是驱动信号的反向信号，并且，第一信号为低电 位信号的时间范围与第二信号为高电位信号的时间范围不互相重迭；(c)利用 第一信号与第二信号分别驱动一第二级P型开关器件与一第二级N型开关器 件，以产生大功率信号。关于本专利技术的优点与精神可以通过以下的专利技术详述及所附图式得到进一 步的了解。附图说明图1A是一典型驱动电路的示意图1B显示图1A中驱动信号、输出信号以及流经金属氧化物半导体器件 的电流的波形图2是另一典型具有限流电阻的驱动电路的示意图3是本专利技术高电流驱动电路一较佳实施例的示意图4是图3的驱动电路中，驱动信号驱动第一级产生第一信号与第二信号一较佳实施例的波形图5是本专利技术高电流驱动电路另一较佳实施例的示意图；以及图6是本专利技术降低驱动电路的短路电流的方法一较佳实施例的流程图。附图标号驱动电路10，12P型金属氧化物半导体器件XI1高电位端H低电位端L第一信号VS1输出信号Vo输入端PN型金属氧化物半导体器件X12接地端G驱动信号Vin第二信号VS2电流Il短路电流Is限流电阻RL高电流驱动电路20,20， 第二级24,24' 第一级P型开关器件X21第一级22，22'第一级N型开关器件X22 第二级N型开关器件X24 二极管D1,D2反向器26第二级P型开关器件X23第一电阻R具体实施例方式图3是本专利技术的高电流驱动电路20—较佳实施例的示意图。如图3中所 示，此驱动电路20具有一输入端P、 一第一级22与一第二级24。其中，输 入端P是用以输入一驱动信号Vin。第一级22具有一第一级P型开关器件X21 与一第一级N型开关器件X22。此第一级P型开关器件X21与第一级N型开 关器件X22是串接于一高电位端H与一低电位端L (例如一接地端)之间。 输入端P输入的驱动信号Vin是同时控制第一级P型开关器件X21与第一级 N型开关器件X22导通与否，而在第一级P型开关器件X21的漏极与第一级 N型开关器件X22的漏极分别输出一第一信号VS1与一第二信号VS2。值得注意的是，为了避免产生短路电流，第一级22并具有一第一电阻 Rl ，串接于第一级P型开关器件X21与第一级N型开关器件X22之间。第'一 信号VS1与第二信号VS2是分别由此第一电阻R1的两端输出。图4是图3的驱动电路20中，驱动信号Vin驱动第一级22产生第一信 号VS1与第二信号VS2 —较佳实施例的波形图。如图4中所示，驱动信号 Vin在高电位与低电位间切换的过程中的斜率不可能是无限大。也就是说，驱 动信号Vin开始由低电位上升的时间点tl与达到高电位的时间点t2具有明显 的时间差。同样地，驱动信号Vin开始由高电位下降的时间点t3与降到低电 位的时间点t4亦具有明显的时间差。因此，驱动信号Vin在高低电位间的切 换过程中，第一级P型开关器件X21与第一级N型开关器件X22会同时被驱9动信号Vin导通。在此情况下，如图3所示，第一电阻R1的存在可以限制流经其上的电流 值Il，以降低第一级P型开关器件X21与第一级N型开关器件X22所耗损的 功率，防止第一级P型开关器件X21与第一级N型开关器件X22被烧毁。因 此，由第一级22输出的第一信号VS1与第二信号VS2只能是低电流信号。 此外，就一较佳实施例而言，为了避免两个开关器件X21，X22被烧毁，第一 电阻R1的电阻值不能太小。请参照图4所示，如图4中所示，在时间点tl之前，即驱动信号Vin为 低电位时，第一级P型开关器件X21是导通，第一级N型开关器件X22是不 导通，而使第一信号VS1与第二信号VS2均为高电位信号。接下来，在时间 点tl至t2间，即驱动信号Vin由低电位转变为高电位的过程中，第一级P型 幵关器件X21与第一级N型开关器件X22均导通，而使第一信号VS1与第 二信号VS本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高电流驱动电路，其特征在于，该高电流驱动电路包括：　一输入端，用以输入一驱动信号；　一第一级，用以将该驱动信号转换为低电流的一第一信号与一第二信号，并且，所述的第一信号为低电位信号的时间范围与所述的第二信号为高电位信号的时间 范围不互相重迭；以及　一第二级，具有一第二级Ｐ型开关器件与一第二级Ｎ型开关器件，串接于一高电位端与一低电位端之间，所述的第一信号与所述的第二信号是分别用以驱动所述的第二级Ｐ型开关器件与所述的第二级Ｎ型开关器件，以选择输出高电位或是低电 位的信号。

【技术特征摘要】
1.一种高电流驱动电路，其特征在于，该高电流驱动电路包括一输入端，用以输入一驱动信号；一第一级，用以将该驱动信号转换为低电流的一第一信号与一第二信号，并且，所述的第一信号为低电位信号的时间范围与所述的第二信号为高电位信号的时间范围不互相重迭；以及一第二级，具有一第二级P型开关器件与一第二级N型开关器件，串接于一高电位端与一低电位端之间，所述的第一信号与所述的第二信号是分别用以驱动所述的第二级P型开关器件与所述的第二级N型开关器件，以选择输出高电位或是低电位的信号。2. 如权利要求1所述的高电流驱动电路，其特征在于，所述的第一信号与 所述的第二信号是所述的驱动信号的反向信号。3，如权利要求1所述的高电流驱动电路，其特征在于，所述的第一级具有 一第一级P型开关器件与一第一级N型开关器件，所述的驱动信号是同时控 制所述的第一级P型开关器件与所述的第一级N型幵关器件的导通与否，以 产生所述的第一信号与所述的第二信号，并且，所述的第一级P型开关器件 与所述的第一级N型开关器件是串接于该高电位端与低电位端之间。4. 如权利要求3所述的高电流驱动电路，其特征在于，所述的第一信号与 所述的第二信号分别由所述的第一级P型开关器件的源极与所述的第一级N 型开关器件的漏极输出。5. 如权利要求4所述的高电流驱动电路，其特征在于，在所述的驱动信号由低电位转变为高电位的过程中，所述的第一级P型开关器件与所述的第一 级N型开关器件是导通，而使所述的第一信号与所述的第二信号分别是一高 电位信号与一低电位信号，在所述的驱动信号由高电位转变为低电位的过程 中，所述的第一级P型开关器件与所述的第一级N型开关器件是导通，而使所述的第一信号与所述的第二信号分别是一高电位信号与一低电位信号，当 所述的驱动信号为高电位，所述的第一级P型开关器件是不导通，所述的第一级N型开关器件是导通，而使所述的第一信号与所述的第二信号均为低电 位信号，当所述的驱动信号为低电位，所述的第一级P型开关器件是导通， 所述的第一级N型开关器件是不导通，而使所述的第一信号与所述的第二信 号均为高电位信号。6. 如权利要求1所述的高电流驱动电路，其特征在于，所述的第一级更包 括一第一电阻，串接于所述的第一级P型开关器件与所述的第一级N型开关 器件之间，以避免产生短路电流流经所述的第一级P型开关器件与所述的第 一级N型开关器件。7. 如权利要求1所述的高电流驱动电路，其特征在于，所述的第二级更包 括一第二电阻，串接于所述的第二级P型开关器件与所述的第二级N型开关 器件之间，以检测短路电流。8. 如权利要求1所述的高电流驱动电路，其特征在于，所述的电路更包括 一反向器，连接于所述的输入端与所述的第一级间，以使所述的第二级输出 与所述的驱动信号反向的信号。9. 如权利要求1所述的高电流驱动电路，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄志忠，刘弘毅，许志鸿，
申请(专利权)人：中茂电子深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]