[发明专利]功率高效同步整流器栅极驱动器架构

权利要求书

1.一种交流到直流(AC-DC)电源，包括：

同步整流器场效应晶体管(FET)；

AC-DC转换器的变压器，所述变压器耦接到所述同步整流器FET；以及

耦接到所述同步整流器FET的次级侧控制器，其中，所述次级侧控制器用于跨越电隔离屏障控制初级侧FET，其中，所述次级侧控制器包括耦接到所述同步整流器FET的栅极的同步整流器栅极驱动器(SRGD)，其中，所述SRGD用于使用电容器和自适应转换速率来驱动所述同步整流器FET，其中，所述电容器被绝热地充电和放电。

2.根据权利要求1所述的AC-DC电源，其中，所述次级侧控制器还包括耦接到所述SRGD的所述电容器，并且其中，所述SRGD包括：

耦接到所述电容器的第一极板和所述电容器的第二极板的电压发生器电路；

耦接到所述电容器的所述第一极板和所述同步整流器FET的所述栅极的栅极驱动器电路；以及

耦接到所述电压发生器电路并且耦接到所述栅极驱动器电路的相位和转换速率控制器电路。

3.根据权利要求2所述的AC-DC电源，其中，所述电压发生器电路包括：

耦接到所述第一极板并且耦接到处于第一电压电平的第一节点的第一上拉元件；

耦接到所述第一上拉元件并且耦接到所述第二极板，并且进一步耦接到所述第一节点的第二上拉元件；以及

耦接到所述第二上拉元件、所述第二极板以及处于第二电压电平的第二节点的第一下拉元件，其中，所述第二电压电平低于所述第一电压电平。

4.根据权利要求2所述的AC-DC电源，其中，所述栅极驱动器电路包括：

耦接于所述第一极板与所述同步整流器FET的所述栅极之间的第一上拉元件；

耦接于处于第一电压电平的第一节点与所述同步整流器FET的所述栅极之间，并且进一步耦接到所述第一上拉元件的第二上拉元件；以及

耦接到所述第一上拉元件、所述第二上拉元件以及所述同步整流器FET的所述栅极，并且进一步耦接到处于第二电压电平的第二节点的第一下拉元件，其中，所述第二电压电平低于所述第一电压电平。

5.根据权利要求2所述的AC-DC电源，其中，所述相位和转换速率控制器包括驱动强度和转换速率控制器，并且其中，所述电压发生器电路包括：

耦接到所述第二极板的第一节点；

耦接到所述第一节点的第一下拉元件；

耦接于所述第一下拉元件、驱动强度和转换速率控制器之间，并且进一步耦接到处于第一电压电平的第二节点的第一开关；

耦接到所述第一节点的第一上拉元件；

耦接于所述第一上拉元件与所述驱动强度和转换速率控制器之间的第二开关；

耦接于所述驱动强度和转换速率控制器与第三节点之间的第三开关，其中，所述第三节点耦接于所述第二开关与所述第三开关之间，并且其中，所述第三节点处于大于所述第一电压电平的第二电压电平，并且耦接到所述栅极驱动器电路；以及

耦接于电平移位器与第二上拉元件之间的第四开关。

6.根据权利要求5所述的AC-DC电源，其中，所述相位和转换速率控制器包括自适应偏置控制器，并且其中，所述栅极驱动器电路包括：

耦接到所述第一极板的第四节点；

耦接于第三上拉元件与所述自适应偏置控制器之间的第五开关，其中，所述第三上拉元件耦接到所述第四节点；

耦接到所述同步整流器FET的所述栅极的第四上拉元件，其中，所述第五开关耦接于所述第三上拉元件与所述第四上拉元件之间；

耦接于所述电平移位器与第五上拉元件之间的第六开关，其中，所述第五上拉元件耦接到所述同步整流器FET的所述栅极；

耦接于所述驱动强度和转换速率控制器与处于所述第二电压电平的所述第三节点之间的第七开关；以及

耦接于所述驱动强度和转换速率控制器与所述同步整流器FET的所述栅极之间，并且进一步耦接到处于所述第一电压电平的所述第一节点的第八开关。