[发明专利]耗尽型金属氧化物半导体场效应管驱动器

说明书

驱动器电路被配置为使用耗尽型MOSFET供应输出电容器两端的输出电压。该驱动器电路包括位于MOSFET的两个端子之间的电阻器。在n‑沟道耗尽型MOSFET的情况下，电阻器被耦合到源极和栅极。该电路是电流控制的耗尽型驱动器，其驱动反向电流通过电阻器以在栅极处相对于源极建立负电势来截止耗尽型MOSFET。齐纳二极管耦合在耗尽型MOSFET的源极和输出电容器之间以在输出和MOSFET源极之间建立电压差。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2013年3月15日提交的标题为“利用专用初级侧控制绕组划分的新的电源管理集成电路(New Power Management Integrated Circuit PartitioningWith Dedicated Primary Side Control Winding)”的共同未决的第61/799,124号美国临时申请的优先权。本申请通过引用合并第61/799,124号美国临时申请的全部内容。

技术领域

本发明一般涉及金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)驱动器的领域。更具体地，本发明涉及耗尽型MOSFET驱动器。

背景技术

MOSFET是用于放大或开关电子信号的晶体管。在增强型MOSFET中，氧化物两端的压降经由场效应诱生源极触点和漏极触点之间的导电沟道。术语“增强型”是指导电率随着将载流子添加到沟道(也被称为反转层)的氧化物场的增加而增加。为了导通增强型MOSFET，电压被施加到栅极。在耗尽型MOSKET中，沟道由与衬底相反类型的表面杂质层中的载流子构成，并且导电率通过施加使载流子从这样的表面层耗尽的场而下降。耗尽型MOSFET被掺杂为使得即使在从栅极到源极的电压为零时也存在沟道。因此，耗尽型MOSFET在不向栅极施加电压的情况下是导通的。为了控制沟道，负电压被施加到栅极(对于n沟道器件)，从而耗尽沟道，这减少了流过器件的电流。

耗尽型MOSFET常用在驱动器电路中。为了截止耗尽型MOSFET，负的栅极-到-源极电压必须被施加。这通常是通过利用电压控制将栅极电压拉到地来实现。

发明内容

驱动器电路被配置为使用耗尽型MOSFET来供应输出电容器两端的输出电压。驱动器电路包括位于MOSFET的两个端子之间的电阻器。在n-沟道耗尽型MOSFET的情况下，电阻器被耦合到源极和栅极。该电路是电流控制的耗尽型驱动器，其驱动反向电流通过电阻器以在栅极处相对于源极建立负电势来截止耗尽型MOSFET。齐纳二极管耦接在耗尽型MOSFET的源极和输出电容器之间以在输出和MOSFET源极之间建立电压差。

在一个方面，公开了一种电流驱动的基于耗尽型MOSFET的驱动器电路。该驱动器电路包括耗尽型MOSFET、输出电容器、晶体管和电阻器。耗尽型MOSFET具有第一端子、第二端子和栅极，其中第一端子耦合到电源。输出电容器耦合到耗尽型MOSFET的第二端子。晶体管具有接收驱动电压的第一端子、第二端子、以及耦合到地的第三端子。晶体管的第一端子耦合到输出电容器，而且晶体管的第二端子耦合到耗尽型MOSFET的栅极。电阻器具有第一端子和第二端子。电阻器的第一端子耦合到输出电容器和耗尽型MOSFET的第二端子。电阻器的第二端子耦合到耗尽型MOSFET的栅极和晶体管的第二端子。

在一些实施例中，耗尽型MOSFET是N沟道MOSFET，而且电阻器的第一端子耦合到耗尽型MOSFET的源极。在其它实施例中，耗尽型MOSFET是P沟道MOSFET，而且电阻器的第一端子耦合到耗尽型MOSFET的漏极。在一些实施例中，该驱动电路还包括分压器，其连接在输出电容器和晶体管的第一端子之间。在一些实施例中，分压器被配置为当输出电容器两端的电压等于或大于阈值电压时向晶体管的栅极供应导通电压。