[发明专利]用于调节开关电源的偏置电压的设备

说明书

本发明公开了一种用于调节开关电源的偏置电压的设备。所述设备包括级联放大器、反馈电路和偏置调节器电路。所述级联放大器包括共栅极晶体管和共源极晶体管，其中所述共栅极晶体管的源极与所述共源极晶体管的漏极进行信号通信。所述反馈电路与所述共栅极晶体管的源极和所述共源极晶体管的漏极进行信号通信，并且所述偏置调节器电路与所述共源极晶体管的栅极、所述共栅极晶体管的栅极和所述反馈电路进行信号通信。所述反馈电路从所述共源极晶体管的漏极接收漏极电压以及产生反馈电压，并且所述偏置调节器电路被配置为接收所述反馈电压以及产生并调节所述偏置电压。由所述偏置电压产生栅极电压，并且所述栅极电压被注入到所述共栅极晶体管的栅极中。

相关申请

本申请要求于2018年11月1日提交的标题为“用于调节开关电源的偏置电压的设备”的美国非临时专利申请号16/178,426的权益，该专利申请出于所有目的通过引用的方式并入本文中。

背景技术

当前，电动电子装置的存在和使用已变得司空见惯。现代电源用于为许多这样的电动电子装置中的供电或充电。在充电应用中，可能需要调整这些电源的功率输出。例如，USB-PD电源通常具有可调整的并且在约3至21伏(“V”)变化的功率输出。许多这些类型的电源都是离线开关电源。

传统的离线电源具有依赖于偏置电压来进行包括启动和稳态的适当操作的操作要求。具体地说，传统的离线电源需要一个或多个偏置电压来适当地上电和运行。此外，这些离线电源通常包括在离线电源内的多个电路、部件和装置，所述电路、部件和装置也需要单独的偏置电压以适当地操作。使事情变得复杂的是，这些电路、部件和装置中的一些以一种方式操作，在该方式中，一个电路、部件或装置的偏置电压可能会直接影响离线电源内的另一个电路、部件或装置的偏置电压的需要。此外，在使用来自开关变压器的绕组的电压生成偏置电压的离线电源的情况下，绕组的电压跟踪电源的主输出。作为示例，对于具有3至21V(7∶1的变化)的可调整输出电压的电源而言，如果需要12V的偏置电压，则绕组的电压将具有12V至84V的范围不幸地，在该示例中，绕组的过电压将需要跨越整个电路下降，以生成偏置电压，诸如，例如使用低压降(“LDO”)调节器，并且功率将会受到损失(例如，作为热量)。通常，功率损耗将等于电压降乘以跨电路的电流。这样，需要一种为具有低损耗的开关电源产生偏置电压的系统和方法。

发明内容

本发明公开了一种用于调节开关电源的偏置电压的设备。所述设备包括级联放大器、反馈电路和偏置调节器电路。所述级联放大器包括共栅极晶体管和共源极晶体管，其中所述共栅极晶体管的源极与所述共源极晶体管的漏极进行信号通信。所述反馈电路与所述共栅极晶体管的所述源极和所述共源极晶体管的所述漏极进行信号通信，并且所述偏置调节器电路与所述共源极晶体管的栅极、所述共栅极晶体管的栅极和所述反馈电路进行信号通信。所述反馈电路被配置为从所述共源极晶体管的所述漏极接收漏极电压以及产生反馈电压，并且所述偏置调节器电路被配置为接收所述反馈电压以及产生并调节所述偏置电压。由所述偏置电压产生栅极电压，并且所述栅极电压被注入到所述共栅极晶体管的所述栅极中。

在操作的示例中，设备执行一种方法，所述方法包括从所述级联放大器的所述共源极晶体管的所述漏极接收漏极电压，用所述偏置调节器电路从所述漏极电压产生所述偏置电压，以及在所述共栅极晶体管的所述栅极处注入所述栅极电压。所述栅极电压与所述偏置电压相关，并且产生所述偏置电压包括调节所述偏置电压。

在研究以下附图和具体实施方式时，其他装置、设备、系统、方法、特征以及优点对于本领域技术人员来说将是明显的或将变得明显。期望所有这样的附加的装置、设备、系统、方法、特征以及优点都应包括在本说明书中、在本发明的范围内并且受所附权利要求的保护。

附图说明

通过参考以下附图可以更好地理解本公开。图中的部件不一定是按比例的，而是着重示出本发明的原理。附图中，在不同的视图中，相似的附图标记指定对应的部分。

图1是根据本公开的用于调节开关电源的偏置电压的设备的实现方式的示例的系统图。