用於電感性負載的停滯時間檢測電路及其調製電路的製作方法

2023-06-15 01:18:51

專利名稱：用於電感性負載的停滯時間檢測電路及其調製電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種停滯時間檢測電路及其調製電路，更明確地說，涉及一種用於電 感性負載的停滯時間(dead time)檢測電路及其調製電路，此檢測電路用以檢測脈衝寬度 /頻率調製電路的停滯時間。
背景技術：
在脈衝寬度 / 頻率調製(Pulse Width Modulation/Pulse Frequency Modulation, PWM/PFM)電路中，停滯時間(dead-time)的控制是相當重要的。在先前技術 中，停滯時間產生器僅由邏輯門構成，故所產生的停滯時間容易受製程/溫度變化而影響。 如果產生的停滯時間過短，則有可能造成脈衝寬度/頻率調製電路的輸出級電路中的功率 開關(power switch)同時導通，產生大電流而過熱，進一步損毀功率開關。如果停滯時間 過長，會降低脈衝寬度/頻率調製電路的工作效率。因此，在脈衝寬度/頻率調製電路的設 計中，停滯時間需要適切地設計且不能有太大的變化。

發明內容
本發明提供一種停滯時間檢測電路。該停滯時間檢測電路耦合至一輸出級電路與 一前級電路之間，以檢測該輸出級電路的停滯時間。該輸出級電路的輸出端耦合至一電感 性負載。該停滯時間檢測電路的一第一電阻耦合至一第一電壓源與該停滯時間檢測電路的 一第一電晶體的第二端之間。該第一電晶體的第一端耦合至該輸出級電路的輸出端，以接 收該輸出級電路的輸出電壓。該停滯時間檢測電路的控制端根據一控制電壓以控制該第一 電晶體的操作，其中當該輸出電壓與該控制電壓符合一預定關係時，該第一電晶體的第二 端輸出表示開啟的一停滯時間檢測信號至該前級電路，藉以該前級電路使該輸出級電路離 開一停滯時間狀態。本發明還提供一種停滯時間檢測電路。該停滯時間檢測電路耦合至一輸出級電路 與一前級電路之間，以檢測該輸出級電路的停滯時間。該輸出級電路耦合至一電感性負載。 該停滯時間檢測電路包含一第一停滯時間檢測器以及一第二停滯時間檢測器。該第一停滯 時間檢測器耦合至一第一電壓源與該輸出級電路的輸出端之間，根據一第一預定關係，輸 出一第一停滯時間檢測信號。該第二停滯時間檢測器耦合於一第二電壓源以及該輸出級電 路的該輸出端之間，根據一第二預定關係，輸出一第二停滯時間檢測信號。當該第一或該第 二停滯時間檢測信號表示開啟時，該輸出級電路離開一停滯時間狀態。該第一電壓源為一 高電壓源、該第二電壓源為一低電壓源。本發明還提供一種停滯時間檢測的調製電路。該停滯時間檢測的調製電路包含一 輸出級電路、一前級電路，以及一停滯時間檢測電路。該輸出級電路用以提供一輸出信號至 一電感性負載。該前級電路耦合至該輸出級電路，提供一開關驅動信號至該輸出級電路，以 控制該輸出級電路的操作。該停滯時間檢測電路耦合至該前級電路與該輸出級電路之間， 以檢測該輸出級電路的停滯時間。該停滯時間檢測電路根據一預定關係，輸出一停滯時間檢測信號至該前級電路。該前級電路根據該停滯時間檢測信號，藉以該輸出級電路離開一 停滯時間狀態。 本發明的停滯時間檢測電路利用電感性負載的電流連續特性，檢測輸出級電路功 率開關的停滯時間。當輸出級電路進入停滯時間狀態時，電感性負載上的電流不會瞬間改 變，所以會在輸出端產生電壓變化，導通其功率開關的寄生二極體，產生放電迴路，因而得 以檢測其停滯時間狀態，進而可有效縮短其停滯時間，提高輸出級電路的工作效率。


圖1為本發明的脈衝寬度/ζ頻率調製電路的示意圖。
圖2為說明本發明的停滯時間檢測電路的示意圖。
圖3為說明停滯時間檢測電路以N型停滯時間檢測器來實施的示意I
主要元件符號說明
100永衝寬度/頻率調製電路
110輸出級電路
120前級電路
130,330停滯時間檢測電路
131N型停滯時間檢測器
132P型停滯時間檢測器
1311,1321波形修整器
INVn, INVp反相器
Vdd、Vss電壓源
O^O1, O2, Op, On輸出端
S1輸入信號
Sout輸出信號
V0輸出電壓
L電感性負載
Qi、Q2、Q3、Q4電晶體
D1J2寄生二極體
I」 12、13、I輸入端
Sswpd、Sswnd開關驅動信號
Sdp、Sdn停滯時間檢測信號
SDPP、Sdnp前級停滯時間檢測信號
VG—BIASN、VG-—BIASP柵極控制電壓
RXP、RXN、RL電阻
具體實施例方式
請參考圖1。圖1為本發明的脈衝寬度/頻率調製電路100的示意圖。脈衝寬度 /頻率調製電路100用來將一輸入信號SI轉換為一輸出信號SOT，並提供給一電感性負載 L。脈衝寬度/頻率調製電路100包含一輸出級電路110、一前級電路120以及一停滯時間
7檢測電路130。前級電路120包含輸入端Ip I2與13，以及輸出端O1與02。前級電路120的輸入 端Ip 12、I3分別接收輸入信號S1、停滯時間檢測信號Sdp與SDN。前級電路120根據輸入信 號S1、停滯時間檢測信號Sdp與Sdn，在其輸出端O1與O2分別產生開關驅動信號Sswpd與SSWN。 更明確地說，前級電路120根據輸入信號S1,分別產生開關驅動信號Sswpd與Ss_。為了避免 輸出級電路110中的功率開關Q1與Q2同時導通，前級電路120會以一預定時間產生同時表 示「關閉」的開關驅動信號Sswpd與Ss_以將輸出級電路110的功率開關關閉，而進入停滯 時間狀態。然而，在輸出級電路110處於停滯時間狀態下，當前級電路120接收到表示「開 啟」的停滯時間檢測信號SDP/SDN時，前級電路120據以將原本表示「關閉」的開關驅動信號 sSffPD/sSWND改變為代表「開啟」，以使該輸出級電路110離開停滯時間狀態。輸出級電路110包含一 P型功率開關Q1與一 N型功率開關Q2。在一優選實施 例中，P型功率開關Q1可以利用P通道金屬氧化物半導體導體(Pcharmel Metal Oxide Semiconductor, PM0S)電晶體來實施；N型功率開關Q2可以利用N通道金屬氧化物半導體 導體(NMOS)電晶體來實施。P型功率開關Q1的第一端(源極)耦接於一電壓源Vdd ；P型功率開關Q1的第二端 (漏極)耦接於脈衝寬度/頻率調製電路100的輸出端0(電感性負載L的一端)；P型功 率開關Q1的控制端(柵極)耦接於前級電路120的輸出端O1，用來接收開關驅動信號SSWD。 當開關驅動信號Sswpd代表「開啟」時，P型功率開關Q1導通，電壓Vdd可傳送至輸出端0 ；當 開關驅動信號Sswpd代表「關閉」時，電壓Vdd無法經由P型功率開關Q1,傳送至輸出端0。N型功率開關Q2的第一端(源極)耦接於一電壓源Vss ；N型功率開關Q2的第二端 (漏極)耦接於輸出端0;N型功率開關Q2的控制端(柵極)耦接於前級電路120的輸出端 O2，用來接收開關驅動信號Ss_。當開關驅動信號Sswro代表「開啟」時，N型功率開關Q2導 通，電壓Vss將傳送至輸出端0。當開關驅動信號Ss_代表「關閉」時，N型功率開關Q2不導 通，電壓Vss無法經由N型功率開關Q2,傳送至輸出端0。在本發明的優選實施例中，電壓源 Vdd可代表提供一高電位的電壓Vdd的電壓源；電壓源Vss可代表提供一低電位的電壓Vss的 電壓源(如地端)。此外，P型功率開關Q1具有一寄生二極體Dl，耦接於P型功率開關Q1的第一端與 第二端之間。N型功率開關Q2具有一寄生二極體D2,耦接於N型功率開關Q2的第一端與第 二端之間。因此，當輸出級電路110處於停滯時間狀態下(功率開關Q1與Q2均為關閉)時， 如果電感性負載L通過二極體D1放電至電壓源VDD，則此時輸出端0上的輸出電壓\會等 於(VDD+VD1)，其中Vdi表示寄生二極體0工的順向電壓。當輸出級電路110處於停滯時間狀 態下時，如果電感性負載L通過寄生二極體D2從電壓源Vss放電，則此時輸出端0上的輸出 電壓I會等於(Vss-Vd2),其中Vd2表示寄生二極體D2的順向電壓。停滯時間檢測電路130包含一輸入端I與輸出端Op與0N。輸入端I耦接於脈衝 寬度/頻率調製電路100的輸出端0，用來接收輸出電壓V。。停滯時間檢測電路130的輸出 端Op耦接於前級電路120的輸入端12，用來傳送停滯時間檢測信號Sdp ；停滯時間檢測電路 130的輸出端On耦接於前級電路120的輸入端13，用來傳送停滯時間檢測信號SDN。因此， 停滯時間檢測電路130便可根據輸出電壓V。，來判斷輸出級電路110是否處於停滯時間狀 態以及電感性負載L是否通過電壓源Vdd或Vss放電，並據以產生表示「開啟」的停滯時間檢測信號Sdp或Sdn至前級電路120，以將功率開關Q1或Q2開啟。請參考圖2，停滯時間檢測電路130包含一 N型停滯時間檢測器131與一 P型停 滯時間檢測器132，以及一限流電阻&。N型停滯時間檢測器131包含一 N型電晶體Q3、一 電阻Rxn，以及一波形修整器1311。N型電晶體Q3的第一端(源極)通過限流電阻&，耦接 於停滯時間檢測電路130的輸入端I，用來接收輸出電壓V—限流電阻&可避免電感性負 載L過量的放電電流流至停滯時間檢測電路130。N型電晶體Q3的第二端(漏極)耦接於 電阻Rxn，用來產生前級停滯時間檢測信號Sdnp ；N型電晶體Q3的控制端(柵極)用來接收一 柵極控制電壓BIASN。電阻Rxn耦接於N型電晶體仏的第二端與電壓源Vdd之間。波形修 整器1311耦接於N型電晶體Q3的第二端與輸出端On之間，用來修整前級停滯時間檢測信 號Sdnp的波形，以據以輸出停滯時間檢測信號SDN。波形修整器1311可以一反相器INVn來 實施。此外，設於限流電阻&及功率開關QpQ2上的壓降可忽略，則柵極控制電壓Ve BIASN的 大小設計如下式(VSS+VT3) > Vgbiasn > V13+(Vss-Vd2).. · (1)；且Vgs3 彡[VT3+ (Vss-Vd2)-V0]；其中 V。= Vss-Vd2 ；其中Vt3表示N型電晶體Q3的臨界電壓(threshold voltage) ；N型停滯時間檢測 器131的運作原理說明如下。當輸出電壓Vq未降低至電壓(Vss-Vd2)時，意即輸出電壓Vq高於電壓(Vss-Vd2)。此 時N型電晶體Q3的柵極-源極電壓V㈣為[VT3+(Vss-Vd2)-VJ，由於輸出電壓Vq未降低至電 壓(Vss-Vd2)，因此此時的柵極-源極電壓V㈣並未大於N型電晶體Q3的臨界電壓Vt3，而使 得N型電晶體Q3不導通。如此一來，前級停滯時間檢測信號Sdnp通過電阻Rxn，被電壓源Vdd 提升至高電位Vdd ；反相器INVn將前級停滯時間檢測信號Sdnp反相，以輸出代表「關閉」的停 滯時間檢測信號Sdn，且此時的停滯時間檢測信號Sdn為低電位。當輸出電壓V。降低至電壓(Vss-Vd2)時，意即輸出電壓Vq等於/低於電壓(Vss-Vd2)， 表示輸出級電路110處於停滯時間狀態(功率開關Q1與Q2均為關閉)且電感性負載L通 過電壓源Vss放電。此時N型電晶體Q3的柵極-源極電壓V㈣為[VT3+(Vss-Vd2)-VJ,由於輸 出電壓\降低至電壓(Vss-Vd2)，因此此時的柵極-源極電壓V㈣大於N型電晶體Q3的臨界 電壓Vt3，而使得N型電晶體Q3導通。如此一來，前級停滯時間檢測信號Sdnp通過N型電晶體 Q3拉低至低電位；反相器INVn將前級停滯時間檢測信號Sdnp反相，以輸出代表「開啟」的停 滯時間檢測信號Sdn，且此時的停滯時間檢測信號Sdn為高電位，進而解除輸出級電路110的 停滯時間狀態。也就是說，本發明的N型停滯時間檢測器131能夠檢測輸出級電路110與 電感性負載L的狀態，以在輸出級電路110處於停滯時間狀態下且電感性負載L通過電壓 源Vss放電時，及時將輸出級電路110中的N型功率開關Q2開啟，有效縮短輸出級電路110 的停滯時間，以提高脈衝寬度/頻率調製電路100的工作效率。P型停滯時間檢測器132包含一 P型電晶體Q4、一電阻RXP，以及一波形修整器 1321。P型電晶體Q4的第一端(源極)通過限流電阻&，耦接於輸入端I，用來接收輸出電 壓I。P型電晶體Q4的第二端(漏極)耦接於電阻Rxp，用來產生前級停滯時間檢測信號 SDPP。P型電晶體Q4的控制端(柵極)用來接收一柵極控制電壓Ve BIASP。電阻Rxp耦接於P 型電晶體Q4的第二端與電壓源Vss之間。波形修整器1321耦接於P型電晶體Q4的第二端 與輸出端Op之間，用來修整前級停滯時間檢測信號Sdpp的波形，以輸出停滯時間檢測信號SDP。波形修整器1321可以一反相器INVp來實施。此外，設限流電阻&及功率開關QpQ2上 的壓降可忽略，則柵極控制電壓Ve BIASP的大小設計如下式Vdd-Vt4 < Vg biasp < VDD-VT4+VD1. · · (2)；且Vsg4 彡[V0- (VDD-VT4+VD1)]；其中 V0 = VDD+VD1 ；其中Vt4表示N型電晶體Q4的臨界電壓；N型停滯時間檢測器132的運作原理說明 如下。當輸出電壓Vtj未提升至電壓(VDD+VD1)時，此時P型電晶體04的源極-柵極電壓 Vsg4為[Vq- (VDD-VT4+VD1)]，由於輸出電壓Vq未提升至電壓(VDD+VD1)，因此此時的源極-柵極 電壓Vse4並未大臨界電壓Vt4，而使得P型電晶體Q4不導通。如此一來，前級停滯時間檢測信 號Sdpp通過電阻Rxp，被電壓源Vss拉低至低電位Vss ；反相器INVp將前級停滯時間檢測信號 Sdpp反相，以輸出代表「關閉」的停滯時間檢測信號SDP，且此時的停滯時間檢測信號Sdp為高 電位。當輸出電壓V。提升至電壓(VDD+VD1)時，意即輸出電壓V。等於/高於電壓(VDD+VD1)， 表示輸出級電路110處於停滯時間狀態，且電感性負載L通過電壓源Vdd放電。此時P型晶 體管Q4的源極_柵極電壓Vsc4為[Vq- (Vdd-Vt4+Vdi)]，由於輸出電壓Vq提升至電壓(VDD+VD1)， 因此此時的源極_柵極電壓Vse4大於臨界電壓Vt4，而使得P型電晶體Q4導通。如此一來， 前級停滯時間檢測信號Sdpp通過P型電晶體Q4拉高至高電位；反相器INVp將前級停滯時間 檢測信號Sdpp反相，以輸出代表「開啟」的停滯時間檢測信號SDP，且此時的停滯時間檢測信 號Sdp為低電位，以將P型功率開關Q1開啟，進而解除輸出級電路110的停滯時間狀態。也 就是說，本發明的P型停滯時間檢測器132能夠檢測輸出級電路110與電感性負載L的狀 態，以在輸出級電路110處於停滯狀態下且電感性負載L通過電壓源Vdd放電時，及時將輸 出級電路110中的P型功率開關Q1開啟，有效縮短其停滯時間，以提高脈衝寬度/頻率調 制電路100的工作效率。此外，在本發明的實施例中所提及的P型電晶體Q4可由P通道金屬氧化物半導體 導體電晶體所實施；N型電晶體Q3可由N通道金屬氧化物半導體導體電晶體所實施。在本發明所公開的停滯時間檢測電路，雖使用P型與N型停滯時間檢測器，然而 在實際應用上，使用者可根據需求，僅使用其中一種，便可有效地檢測輸出級電路的停滯時 間。請參考圖3的示意圖，停滯時間檢測電路330僅包含一 N型停滯時間檢測器131。相關 操作原理與前述類似，在此不再贅述。綜上所述，本發明所提供的停滯時間檢測電路，能夠根據輸出級電路的輸出電壓， 來判斷輸出級電路是否處於停滯狀態下並及時將其中的功率開關開啟以解除停滯狀態，如 此便可動態地調整輸出級電路的停滯時間，讓輸出級電路中的功率開關的寄生二極體導通 造成大功率消耗的狀況下，開啟輸出級電路中的功率開關，以降低輸出信號的失真程度，同 時提高脈衝寬度/頻率調製電路的工作效率，提供給使用者更大的便利性。以上所述僅為本發明的優選實施例，凡依本發明權利要求書所做的均等變化與修 飾，均應屬本發明的涵蓋範圍。
權利要求
一種停滯時間檢測電路，耦合至一輸出級電路與一前級電路之間，以檢測該輸出級電路的停滯時間，該輸出級電路的輸出端耦合至一電感性負載，該停滯時間檢測電路的一第一電阻耦合至一第一電壓源與該停滯時間檢測電路的一第一電晶體的第二端之間，該第一電晶體的第一端耦合至該輸出級電路的輸出端，以接收該輸出級電路的輸出電壓，該停滯時間檢測電路的控制端根據一控制電壓以控制該第一電晶體的操作，其中當該輸出電壓與該控制電壓符合一預定關係時，該第一電晶體的第二端輸出表示開啟的一停滯時間檢測信號至該前級電路，藉以該前級電路使該輸出級電路離開一停滯時間狀態。
2.如權利要求1所述的停滯時間檢測電路，其中該輸出級電路包含一第一功率開關，耦合於該第一電壓源與該輸出級電路的該輸出端之間；以及一第二功率開關，耦合於一第二電壓源與該輸出級電路的該輸出端之間；其中當該第一功率開關與該第二功率開關均關閉時，該輸出級電路進入該停滯時間狀態；其中該第一電壓源的電壓高於該第二電壓源的電壓。
3.如權利要求2所述的停滯時間控制電路，其中該第一電晶體為N通道金屬氧化物半 導體導體電晶體；該第一功率開關為P通道金屬氧化物半導體導體電晶體；以及該第二功 率開關為N通道金屬氧化物半導體導體電晶體。
4.如權利要求2所述的停滯時間檢測電路，其中當該輸出級電路進入該停滯時間狀 態，且該電感性負載通過該第二電壓源放電時，該輸出電壓與該控制電壓符合該預定關係。
5.如權利要求2所述的停滯時間檢測電路，其中當該輸出電壓與該控制電壓符合該預 定關係時，該第一電晶體輸出表示開啟的該停滯時間檢測信號，用以開啟該第二功率開關， 以使該輸出級電路離開該停滯時間狀態。
6.如權利要求5所述的停滯時間檢測電路，其中該預定關係為(Vss+Vt3) > Vg biasn > V13+(Vss-Vd2)；且Vgs3 彡[VT3+(Vss-Vd2)-V0]且 V0 = Vss-Vd2 ；其中■代表該控制電壓、Vtj代表該輸出電壓、Vt3代表該第一電晶體的臨界電壓、Vss 代表該第二電壓源所提供的電壓、Vd2代表該第二功率開關的一寄生二極體的順向電壓。
7.如權利要求1所述的停滯時間檢測電路，其中該停滯時間檢測器還包含一波形修整 器，耦接於該第一電晶體的該第二端，用來修整該停滯時間檢測信號的波形。
8.如權利要求7所述的停滯時間檢測電路，其中該波形修整器包括一反相器。
9.如權利要求1所述的停滯時間檢測電路，還包含一限流電阻，耦接於該第一電晶體 的該第一端與該輸出級電路的該輸出端之間，以避免該電感性負載的放電電流流至該停滯 時間檢測電路。
10.一種停滯時間檢測電路，耦合至一輸出級電路與一前級電路之間，以檢測該輸出級 電路的停滯時間，該輸出級電路耦合至一電感性負載，該停滯時間檢測電路包含一第一停滯時間檢測器，耦合至一第一電壓源與該輸出級電路的輸出端之間，根據一 第一預定關係，輸出一第一停滯時間檢測信號；以及一第二停滯時間檢測器，耦合於一第二電壓源以及該輸出級電路的該輸出端之間，根 據一第二預定關係，輸出一第二停滯時間檢測信號；其中當該第一或該第二停滯時間檢測信號表示開啟時，該輸出級電路離開一停滯時間狀態；其中該第一電壓源為一高電壓源、該第二電壓源為一低電壓源。
11.如權利要求10所述的停滯時間檢測電路，其中該輸出級電路包含一第一功率開關，耦接於該第一電壓源與該輸出級電路的該輸出端之間；以及一第二功率開關，耦接於該第二電壓源與該輸出級電路的該輸出端之間； 其中當該第一功率開關與該第二功率開關均關閉時，該輸出級電路進入該停滯時間狀態。
12.如權利要求11所述的停滯時間檢測電路，其中該第一停滯時間檢測器包括一第一 電晶體以及一第一電阻；其中該第一電阻耦接於該第一電晶體的第二端以及該第一電壓源 之間；其中該第一電晶體的第一端耦接於該輸出級電路的該輸出端，用來接收該輸出級電 路的輸出電壓，該第一電晶體的第二端，用來輸出一第一停滯時間檢測信號，該第一電晶體 的控制端，用來接收一第一控制電壓；其中當該輸出電壓與該第一控制電壓符合一第一預 定關係時，該第一電晶體輸出表示開啟的該第一停滯時間檢測信號；以及其中該第二停滯時間檢測器包括一第二電晶體以及一第二電阻；其中該第二電阻耦合 於該第二電晶體的第二端以及該第二電壓源之間；其中該第二電晶體的第一端耦合至該輸 出級電路的該輸出端，用來接收該輸出電壓；該第二電晶體的第二端，用來輸出一第二停滯 時間檢測信號，該第二電晶體的控制端，用來接收一第二控制電壓；其中當該輸出電壓與該 第二控制電壓符合一第二預定關係時，該第二電晶體輸出表示開啟的該第二停滯時間檢測 信號。
13.如權利要求12所述的停滯時間控制電路，其中該第一功率開關係為P通道金屬氧 化物半導體導體電晶體、該第二功率開關為N通道金屬氧化物半導體導體電晶體；以及其 中該第一電晶體為N通道金屬氧化物半導體導體電晶體、該第二電晶體為P通道金屬氧化 物半導體導體電晶體。
14.如權利要求12所述的停滯時間檢測電路，其中當該輸出級電路進入該停滯時間狀 態，且該電感性負載通過該第二電壓源放電時，該輸出電壓與該第一控制電壓符合該第一 預定關係。
15.如權利要求12所述的停滯時間檢測電路，其中當該輸出電壓與該第一控制電壓符 合該第一預定關係時，該第一電晶體輸出表示開啟的該停滯時間檢測信號以開啟該第二功 率開關，以使該輸出級電路離開該停滯狀態。
16.如權利要求12所述的停滯時間檢測電路，其中該第一預定關係為(Vss+Vt3) > Vg biasn > V13+(Vss-Vd2)；且Vgs3 >= [VT3+(Vss-Vd2)-V0]；其中 V。= Vss-Vd2 ；其中\ BIASN代表該第一控制電壓、V0表示該輸出電壓、Vt3表示該第一電晶體的臨界電 壓、Vss表示該第二電壓源所提供的電壓、Vd2表示該第二功率開關的一寄生二極體的順向電 壓。
17.如權利要求12所述的停滯時間檢測電路，其中當該輸出級電路進入該停滯時間狀 態，且該電感性負載通過該第一電壓源放電時，該輸出電壓與該第二控制電壓符合該第二 預定關係。
18.如權利要求12所述的停滯時間檢測電路，其中當該輸出電壓與該第二柵極控制電 壓符合該第二預定關係時，該第二電晶體輸出表示開啟的該第二停滯時間檢測信號以開啟 該第三功率開關，以使該輸出級電路離開該停滯狀態。
19.如權利要求18所述的停滯時間檢測電路，其中該第二預定關係為VdD_VT4〈 VG—BIASP〈 VDD_VT4+VD1 ；且Vsg4 >= [V0-(VDD-VT4+VD1)]；其中 V。= VDD+VD1 ；其中\ BIASP代表該第二控制電壓、V0表示該輸出電壓、V14表示該第二電晶體的臨界電 壓、Vdd表示該第一電壓源所提供的電壓、Vdi表示該第一功率開關的一寄生二極體的順向電 壓。
20.如權利要求12所述的停滯時間檢測電路，其中該第一停滯時間檢測器還包含一第 一波形修整器，耦接於該第一電晶體的該第二端，用來修整該第一停滯時間檢測信號的波 形；該第二停滯時間檢測器還包含一第二波形修整器，耦接於該第二電晶體的該第二端，用 來修整該第二停滯時間檢測信號的波形。
21.如權利要求20所述的停滯時間檢測電路，其中該第一與該第二波形修整器包括反 相器。
22.如權利要求12所述的停滯時間檢測電路，還包含一限流電阻，耦合至該第一晶體 管的該第一端、該第二電晶體的該第一端，與該輸出級電路的該輸出端之間。
23.一種停滯時間檢測的調製電路，包含一輸出級電路，用以提供一輸出信號至一電感性負載；一前級電路，耦合至該輸出級電路，提供一開關驅動信號至該輸出級電路，以控制該輸 出級電路的操作；以及一停滯時間檢測電路，耦合至該前級電路與該輸出級電路之間，以檢測該輸出級電路 的停滯時間，該停滯時間檢測電路根據一預定關係，輸出一停滯時間檢測信號至該前級電 路，該前級電路根據該停滯時間檢測信號，藉以該輸出級電路離開一停滯時間狀態。
24.如權利要求23所述的停滯時間檢測的調製電路，其中該停滯時間檢測電路包括一 第一電晶體與一第一電阻，該第一電阻耦合至一第一電壓源與該停滯時間檢測電路的一第 一電晶體的第二端之間；該第一電晶體的第一端耦合至該輸出級電路的輸出端，以接收該 輸出級電路的輸出電壓，該停滯時間檢測電路的控制端根據一控制電壓以控制該第一晶體 管的操作，其中當該輸出電壓與該控制電壓符合該預定關係時，該第一電晶體的第二端輸 出表示開啟的該停滯時間檢測信號至該前級電路，藉以該前級電路使該輸出級電路離開該 停滯時間狀態。
25.如權利要求23所述的停滯時間檢測的調製電路，其中該輸出級電路包含一第一功率開關，耦合於該第一電壓源與該輸出級電路的該輸出端之間；以及一第二功率開關，耦合於一第二電壓源與該輸出級電路的該輸出端之間；其中當該第一功率開關與該第二功率開關均關閉時，該輸出級電路進入該停滯時間狀態；其中該第一電壓源的電壓高於該第二電壓源的電壓。
26.如權利要求23所述的停滯時間檢測的調製電路，其中該預定關係為(Vss+Vt3) > Vg biasn > V13+(Vss-Vd2)；且 VGS3 >= [VT3+(VSS-VD2)-V0]； 其中 V。= VSS-VD2 ；其中■代表該控制電壓、Vtj表示該輸出電壓、Vt3表示該第一電晶體的臨界電壓、Vss 表示該第二電壓源所提供的電壓、Vd2表示該第二功率開關的一寄生二極體的順向電壓。
全文摘要
用於電感性負載的停滯時間檢測電路及其調製電路。該停滯時間檢測器包含一N型電晶體以及一電阻。N型電晶體包含第一端，耦接於輸出級電路的輸出端，用來接收輸出電壓，第二端，用來輸出停滯時間檢測信號，以及控制端，用來接收柵極控制電壓。電阻耦接於N型電晶體的第二端以及高電壓源之間，用來在當N型電晶體未輸出表示開啟的停滯時間檢測信號時，維持該停滯時間檢測信號的電位。當輸出電壓低於柵極控制電壓以使N型電晶體導通時，N型電晶體輸出表示開啟的停滯時間檢測信號。當前級電路接收到停滯時間檢測器的表示開啟信號時會開啟相對應的功率開關，使輸出級電路離開停滯時間狀態。
文檔編號G01R31/00GK101943730SQ20091015840
公開日2011年1月12日 申請日期2009年7月6日 優先權日2009年7月6日
發明者王偉 申請人:普誠科技股份有限公司