[发明专利]整流器装置和用于操作整流器装置的方法

权利要求书

1.一种整流器装置，包括：

半导体衬底；

阳极端子和阴极端子，在所述阳极端子和所述阴极端子之间连接有第一MOS晶体管的源极-漏极电流路径和与所述源极-漏极电流路径并联连接的二极管；在所述阳极端子与所述阴极端子之间施加有交流输入电压；和

控制电路，其耦合到所述第一MOS晶体管的栅极并且被配置成在导通时段内导通所述第一MOS晶体管，在所述导通时段期间，所述二极管被正向偏置，

其中，所述控制电路包括栅极驱动器电路，所述栅极驱动器电路包括缓冲电容器以及串联连接在所述缓冲电容器与所述第一MOS晶体管的栅极之间的两个或更多个晶体管级的级联，其中，每个晶体管级包括低电压MOS晶体管和耦合到所述低电压MOS晶体管的过电压保护电路，以及其中，所述两个或更多个晶体管级的级联是指所述两个或更多个晶体管级各自的源极-漏极电流路径串联连接，以及

其中，所述控制电路被配置成：

通过检测所述二极管两端的电压降已经达到限定的第一阈值电压的第一时刻来检测所述导通时段的开始，

通过检测跨所述第一MOS晶体管的源极-漏极电流路径的电压降已经达到限定的第二阈值电压的第二时刻来检测所述导通时段的结束，以及

在限定的掩蔽时段内掩蔽所述第二时刻的任何检测，其中，基于所述第一MOS晶体管在所述交流输入电压的前一周期中的导通时段来调整所述掩蔽时段。

2.根据权利要求1所述的整流器装置，

其中，所述第一MOS晶体管、所述二极管和所述控制电路被集成在所述半导体衬底中。

3.根据权利要求1所述的整流器装置，

其中，所述第一MOS晶体管是n沟道MOSFET以及所述低电压MOS晶体管是p沟道MOSFET。

4.根据权利要求1所述的整流器装置，

其中，在每个晶体管级中，第二齐纳二极管被耦合到所述低电压MOS晶体管并且被配置成将跨所述晶体管级的源极-漏极电流路径的电压降限制到由所述第二齐纳二极管的齐纳电压所确定的最大电压值。

5.根据权利要求1所述的整流器装置，

其中，在每个晶体管级中，所述过电压保护电路连接至所述低电压MOS晶体管的栅极，使得所述过电压保护电路限制所述低电压MOS晶体管的栅极和源极之间的电压。

6.根据权利要求5所述的整流器装置，

其中，所述过电压保护电路包括第一齐纳二极管。

7.根据权利要求5所述的整流器装置，

其中，在每个晶体管级中，在所述低电压MOS晶体管的源极与栅极之间连接有电阻器。

8.根据权利要求1所述的整流器装置，

其中，所述栅极驱动器电路还包括耦合到所述第一MOS晶体管的栅极的钳位电路，所述钳位电路被配置成将所述栅极的电压限制到所述第一MOS晶体管的导通电压。

9.根据权利要求1所述的整流器装置，对于每个晶体管级，还包括：

电流阱，其被配置成根据驱动信号而耦合到每个晶体管级中的所述低电压MOS晶体管的栅极。

10.根据权利要求9所述的整流器装置，对于每个晶体管级，还包括：

电子开关，其被配置成根据所述驱动信号使每个晶体管级中的所述电流阱与所述低电压MOS晶体管的栅极相连或断开连接。

11.根据权利要求1所述的整流器装置，其中，所述第二阈值电压比所述第一阈值电压更接近于零。

12.根据权利要求1所述的整流器装置，还包括：

至少一个第二MOS晶体管，其具有与所述第一MOS晶体管的源极-漏极电流路径并联连接的源极-漏极电流路径。