專利名稱：高電流驅(qū)動(dòng)電路及降低驅(qū)動(dòng)電路短路電流的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種驅(qū)動(dòng)電路，尤其是一種可避免產(chǎn)生短路電流的驅(qū)動(dòng)電路。
背景技術(shù)：
隨著電子產(chǎn)品的功率越來越大，對(duì)于驅(qū)動(dòng)電路的要求也越來越高。圖1A 是一典型驅(qū)動(dòng)電路10的示意圖。如圖1A中所示，此驅(qū)動(dòng)電路10具有一輸入 端P、 一個(gè)P型金屬氧化物半導(dǎo)體器件XI1與一個(gè)N型金屬氧化物半導(dǎo)體器 件X12。其中，輸入端P是用以輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vin。 P型金屬氧化物半導(dǎo)體器 件XI1與N型金屬氧化物半導(dǎo)體器件X12是串接于一高電位端H與一接地端 G之間。驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vin是同時(shí)控制兩個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體器件XI1與X12是 否導(dǎo)通，以選擇輸出高電位或是低電位的輸出信號(hào)Vo。
圖1B顯示圖1A中，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vin、輸出信號(hào)Vo以及流經(jīng)兩個(gè)金屬氧化 物半導(dǎo)體器件X11與X12的電流I的波形圖。如圖1B中所示，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vin 是在高電位與低電位間切換。因?yàn)轵?qū)動(dòng)信號(hào)Vin在切換過程中的斜率并非無 限大，也就是驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vin在高低電位間的切換過程必須耗費(fèi)一定時(shí)間。因 此，同時(shí)請(qǐng)參照?qǐng)D1A，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vin在高電位切換至低電位或是低電位切換 至高電位的過程中，會(huì)同時(shí)導(dǎo)通兩個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體器件Xll與X12，而 產(chǎn)生短路電流Is。過大的短路電流值會(huì)使金屬氧化物半導(dǎo)體器件Xll與X12 耗損過大功率而燒毀。
為了解決短路電流的問題，請(qǐng)參照?qǐng)D2所示的驅(qū)動(dòng)電路12，典型的解決 方法是于P型金屬氧化物半導(dǎo)體器件XI1與N型金屬氧化物半導(dǎo)體器件X12 之間設(shè)置一限流電阻RL，以降低兩個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體器件XI1與X12同時(shí)導(dǎo)通時(shí)流經(jīng)金屬氧化物半導(dǎo)體器件Xll與X12的電流值I。值得注意的是， 限流電阻RL固然可解決金屬氧化物半導(dǎo)體器件Xll與X12耗損過大功率的 問題，但也會(huì)同時(shí)降低輸出信號(hào)Vo的電流值，而限制了驅(qū)動(dòng)電路10的驅(qū)動(dòng) 力。
于是，如何提供一種驅(qū)動(dòng)電路，除了可以避免產(chǎn)生短路電流燒毀金屬氧 化物半導(dǎo)體器件，同時(shí)也可以避免因限流電阻而導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)力受限 的問題，對(duì)于本領(lǐng)域而言，是一個(gè)亟欲解決的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于解決驅(qū)動(dòng)電路在驅(qū)動(dòng)信號(hào)切換的過程中產(chǎn)生短路 電流而可能燒毀金屬氧化物半導(dǎo)體器件的問題。
本發(fā)明的另一目的在于避免限流電阻的使用而導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)力降 低的問題。
本發(fā)明提供一高電流驅(qū)動(dòng)電路，包括一輸入端、 一第一級(jí)與一第二級(jí)。 其中，輸入端是用以輸入一驅(qū)動(dòng)信號(hào)。第一級(jí)是用以將驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為低電 流的一第一信號(hào)與一第二信號(hào)。第二級(jí)具有一第二級(jí)P型開關(guān)器件與一第二 級(jí)N型開關(guān)器件，串接于一高電位端與一低電位端之間。第一信號(hào)與第二信 號(hào)是分別用以驅(qū)動(dòng)第二級(jí)P型開關(guān)器件與第二級(jí)N型開關(guān)器件，以選擇輸出 高電位或是低電位的信號(hào)。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，第一級(jí)具有一第一級(jí)P型開關(guān)器件與一第一級(jí)N 型開關(guān)器件，驅(qū)動(dòng)信號(hào)是同時(shí)控制第一級(jí)P型開關(guān)器件與第一級(jí)N型開關(guān)器 件的導(dǎo)通與否，以產(chǎn)生第一信號(hào)與第二信號(hào)。因?yàn)榈谝患?jí)P型開關(guān)器件與第
一級(jí)N型開關(guān)器件的工作特性，第一信號(hào)為低電位信號(hào)的時(shí)間范圍與第二信 號(hào)為高電位信號(hào)的時(shí)間范圍不互相重迭，以避免第二級(jí)P型開關(guān)器件與第二 級(jí)N型開關(guān)器件同時(shí)被第一信號(hào)與第二信號(hào)驅(qū)動(dòng)。
本發(fā)明并提供一種降低驅(qū)動(dòng)電路的短路電流的方法，以輸出大功率信號(hào)。此方法包括下列步驟(a)提供一驅(qū)動(dòng)信號(hào)；(b)利用一第一級(jí)P型開關(guān)器件與
一第一級(jí)N型開關(guān)器件，將驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為低電流的一第一信號(hào)與一第二f
號(hào)，第一信號(hào)與該第二信號(hào)是驅(qū)動(dòng)信號(hào)的反向信號(hào)，并且，第一信號(hào)為低電 位信號(hào)的時(shí)間范圍與第二信號(hào)為高電位信號(hào)的時(shí)間范圍不互相重迭；(c)利用 第一信號(hào)與第二信號(hào)分別驅(qū)動(dòng)一第二級(jí)P型開關(guān)器件與一第二級(jí)N型開關(guān)器 件，以產(chǎn)生大功率信號(hào)。
關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以通過以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進(jìn)一 步的了解。


圖1A是一典型驅(qū)動(dòng)電路的示意圖1B顯示圖1A中驅(qū)動(dòng)信號(hào)、輸出信號(hào)以及流經(jīng)金屬氧化物半導(dǎo)體器件 的電流的波形圖2是另一典型具有限流電阻的驅(qū)動(dòng)電路的示意圖3是本發(fā)明高電流驅(qū)動(dòng)電路一較佳實(shí)施例的示意圖4是圖3的驅(qū)動(dòng)電路中，驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)第一級(jí)產(chǎn)生第一信號(hào)與第二信
號(hào)一較佳實(shí)施例的波形圖5是本發(fā)明高電流驅(qū)動(dòng)電路另一較佳實(shí)施例的示意圖；以及
圖6是本發(fā)明降低驅(qū)動(dòng)電路的短路電流的方法一較佳實(shí)施例的流程圖。
附圖標(biāo)號(hào)
驅(qū)動(dòng)電路10，12
P型金屬氧化物半導(dǎo)體器件XI1
高電位端H
低電位端L
第一信號(hào)VS1
輸出信號(hào)Vo
輸入端P
N型金屬氧化物半導(dǎo)體器件X12
接地端G
驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vin
第二信號(hào)VS2
電流Il短路電流Is
限流電阻RL
高電流驅(qū)動(dòng)電路20,20， 第二級(jí)24,24' 第一級(jí)P型開關(guān)器件X21
第一級(jí)22，22'
第一級(jí)N型開關(guān)器件X22 第二級(jí)N型開關(guān)器件X24 二極管D1,D2
反向器26
第二級(jí)P型開關(guān)器件X23
第一電阻R具體實(shí)施例方式
圖3是本發(fā)明的高電流驅(qū)動(dòng)電路20—較佳實(shí)施例的示意圖。如圖3中所 示，此驅(qū)動(dòng)電路20具有一輸入端P、 一第一級(jí)22與一第二級(jí)24。其中，輸 入端P是用以輸入一驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vin。第一級(jí)22具有一第一級(jí)P型開關(guān)器件X21 與一第一級(jí)N型開關(guān)器件X22。此第一級(jí)P型開關(guān)器件X21與第一級(jí)N型開 關(guān)器件X22是串接于一高電位端H與一低電位端L (例如一接地端)之間。 輸入端P輸入的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vin是同時(shí)控制第一級(jí)P型開關(guān)器件X21與第一級(jí) N型開關(guān)器件X22導(dǎo)通與否，而在第一級(jí)P型開關(guān)器件X21的漏極與第一級(jí) N型開關(guān)器件X22的漏極分別輸出一第一信號(hào)VS1與一第二信號(hào)VS2。
值得注意的是，為了避免產(chǎn)生短路電流，第一級(jí)22并具有一第一電阻 Rl ，串接于第一級(jí)P型開關(guān)器件X21與第一級(jí)N型開關(guān)器件X22之間。第'一 信號(hào)VS1與第二信號(hào)VS2是分別由此第一電阻R1的兩端輸出。
圖4是圖3的驅(qū)動(dòng)電路20中，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vin驅(qū)動(dòng)第一級(jí)22產(chǎn)生第一信 號(hào)VS1與第二信號(hào)VS2 —較佳實(shí)施例的波形圖。如圖4中所示，驅(qū)動(dòng)信號(hào) Vin在高電位與低電位間切換的過程中的斜率不可能是無限大。也就是說，驅(qū) 動(dòng)信號(hào)Vin開始由低電位上升的時(shí)間點(diǎn)tl與達(dá)到高電位的時(shí)間點(diǎn)t2具有明顯 的時(shí)間差。同樣地，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vin開始由高電位下降的時(shí)間點(diǎn)t3與降到低電 位的時(shí)間點(diǎn)t4亦具有明顯的時(shí)間差。因此，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vin在高低電位間的切 換過程中，第一級(jí)P型開關(guān)器件X21與第一級(jí)N型開關(guān)器件X22會(huì)同時(shí)被驅(qū)
9動(dòng)信號(hào)Vin導(dǎo)通。
在此情況下，如圖3所示，第一電阻R1的存在可以限制流經(jīng)其上的電流 值Il，以降低第一級(jí)P型開關(guān)器件X21與第一級(jí)N型開關(guān)器件X22所耗損的 功率，防止第一級(jí)P型開關(guān)器件X21與第一級(jí)N型開關(guān)器件X22被燒毀。因 此，由第一級(jí)22輸出的第一信號(hào)VS1與第二信號(hào)VS2只能是低電流信號(hào)。 此外，就一較佳實(shí)施例而言，為了避免兩個(gè)開關(guān)器件X21，X22被燒毀，第一 電阻R1的電阻值不能太小。
請(qǐng)參照?qǐng)D4所示，如圖4中所示，在時(shí)間點(diǎn)tl之前，即驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vin為 低電位時(shí)，第一級(jí)P型開關(guān)器件X21是導(dǎo)通，第一級(jí)N型開關(guān)器件X22是不 導(dǎo)通，而使第一信號(hào)VS1與第二信號(hào)VS2均為高電位信號(hào)。接下來，在時(shí)間 點(diǎn)tl至t2間，即驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vin由低電位轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娢坏倪^程中，第一級(jí)P型 幵關(guān)器件X21與第一級(jí)N型開關(guān)器件X22均導(dǎo)通，而使第一信號(hào)VS1與第 二信號(hào)VS2分別是一高電位信號(hào)與一低電位信號(hào)。然后，在時(shí)間點(diǎn)t2至t3 間，即驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vin為高電位時(shí)，第一級(jí)P型開關(guān)器件X21是不導(dǎo)通，第一 級(jí)N型開關(guān)器件X22是導(dǎo)通，而使第一信號(hào)VS1與第二信號(hào)VS2均為低電 位信號(hào)。接下來，在時(shí)間點(diǎn)t3至t4間，即驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vin由高電位轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗?位的過程中，第一級(jí)P型開關(guān)器件X21與第一級(jí)N型開關(guān)器件X22是導(dǎo)通， 而使第一信號(hào)VS1與第二信號(hào)VS2分別是一高電位信號(hào)與一低電位信號(hào)。然 后，在時(shí)間點(diǎn)t4之后，即驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vin降為低電位，第一級(jí)P型開關(guān)器件X21 是導(dǎo)通，第一級(jí)N型開關(guān)器件X22是不導(dǎo)通，而使第一信號(hào)VS1與第二信號(hào) VS2均為高電位信號(hào)。
如前述，當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vin為高電位時(shí)，第一信號(hào)VS1與第二信號(hào)VS2均 為低電位信號(hào)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vin為低電位時(shí)，而使第一信號(hào)VS1與第二信號(hào) VS2均為高電位信號(hào)。也就是說，第一信號(hào)VS1與第二信號(hào)VS2大致上是驅(qū) 動(dòng)信號(hào)Vin的反向信號(hào)。
值得注意的是，因?yàn)榈谝患?jí)P型開關(guān)器件X21與第一級(jí)N型開關(guān)器件X22的工作特性，第二信號(hào)VS2為低電位信號(hào)的時(shí)間范圍(即tl至t4)是大 于第一信號(hào)VS1為低電位信號(hào)的時(shí)間范圍(即t2至t3)。也就是說，第一信 號(hào)VS1為低電位信號(hào)的時(shí)間范圍(即t2至t3)與第二信號(hào)VS2為高電位信號(hào) 的時(shí)間范圍(即tl以前與t4以后)不互相重迭。
驅(qū)動(dòng)電路20的驅(qū)動(dòng)力的大小主要是由第二級(jí)24 (或稱功率級(jí))所決定。 第二級(jí)24具有一第二級(jí)P型開關(guān)器件X23與一第二級(jí)N型開關(guān)器件X24， 串接于高電位端H與低電位端L之間。在本實(shí)施例中，第一級(jí)22與第二級(jí) 24是共用高電位端H與低電位端L。
第二級(jí)24的第二級(jí)P型開關(guān)器件X23與第二級(jí)N型開關(guān)器件X24是分 別受到來自第一級(jí)22的第一信號(hào)VS1與第二信號(hào)VS2所驅(qū)動(dòng)，以選擇輸出 高電位或是低電位的信號(hào)Vo。值得注意的是，第二級(jí)P型開關(guān)器件X23會(huì)被 低電位信號(hào)驅(qū)動(dòng)，第二級(jí)N型開關(guān)器件X24會(huì)被高電位信號(hào)驅(qū)動(dòng)，并且，第 一信號(hào)VS1為低電位信號(hào)的時(shí)間范圍與第二信號(hào)VS2為高電位信號(hào)的時(shí)間范 圍不互相重迭。因此，本發(fā)明可以避免第二級(jí)P型開關(guān)器件X23與第二級(jí)N 型開關(guān)器件X24同時(shí)被第一信號(hào)VS1與第二信號(hào)VS2驅(qū)動(dòng)。也就是說，在同 一時(shí)間，第二級(jí)P型開關(guān)器件X23與第二級(jí)N型開關(guān)器件X24中，只有一個(gè) 開關(guān)器件是導(dǎo)通的。也因此，本發(fā)明可以避免在第二級(jí)24產(chǎn)生短路電流。又， 就一較佳實(shí)施例而言，第二級(jí)P型開關(guān)器件X23與第二級(jí)N型開關(guān)器件X24 可分別是一P型金屬氧化物半導(dǎo)體器件(MOS)與一N型金屬氧化物半導(dǎo)體 器件(MOS)，以產(chǎn)生大功率輸出。
其次，雖然由第一級(jí)22輸出的第一信號(hào)VS1與第二信號(hào)VS2受到第一 電阻R1的影響，都是低電流信號(hào)。但是，第一信號(hào)VS1與第二信號(hào)VS2驅(qū) 動(dòng)第二級(jí)P型開關(guān)器件X23與第二級(jí)N型開關(guān)器件X24主要是倚靠其電位， 而非電流。因此，降低第一信號(hào)VS1與第二信號(hào)VS2的電流值，并不會(huì)影響 其驅(qū)動(dòng)第二級(jí)P型開關(guān)器件X23與第二級(jí)N型幵關(guān)器件X24的能力。
此外，本發(fā)明驅(qū)動(dòng)電路20的驅(qū)動(dòng)力，決定于流經(jīng)第二級(jí)24的第二級(jí)P型開關(guān)器件X23與第二級(jí)N型開關(guān)器件X24的電流值，而非流經(jīng)第一級(jí)22 的第一級(jí)P型開關(guān)器件X21與第一級(jí)N型開關(guān)器件X22的電流值。因?yàn)榈谝?信號(hào)VS1為低電位信號(hào)的時(shí)間范圍與第二信號(hào)VS2為高電位信號(hào)的時(shí)間范圍 不重迭，第二級(jí)24的第二級(jí)P型開關(guān)器件X23與第二級(jí)N型開關(guān)器件X24 并不會(huì)同時(shí)被導(dǎo)通。因此，即使未在第二級(jí)P型開關(guān)器件X23與第二級(jí)N型 開關(guān)器件X24的間設(shè)置限流電阻，也不會(huì)產(chǎn)生短路電流燒毀第二級(jí)P型開關(guān) 器件X23與第二級(jí)N型開關(guān)器件X24。也就是說，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路20不 需要為了防止第二級(jí)P型開關(guān)器件X23與第二級(jí)N型開關(guān)器件X24被燒毀， 而限制驅(qū)動(dòng)電路20的驅(qū)動(dòng)力。
在圖3的實(shí)施例中，第二級(jí)的P型開關(guān)器件X23與第一級(jí)的P型開關(guān)器 件X21的間設(shè)置有一二極管D1。此二極管D1是一齊納二極管(ZenerDiode)， 用以限制電流流動(dòng)的方向，以保護(hù)第二級(jí)P型開關(guān)器件X23。 一般而言，此 二極管Dl亦可用于調(diào)整第一信號(hào)VS1驅(qū)動(dòng)第二級(jí)P型開關(guān)器件X23的時(shí)間 點(diǎn)。第二級(jí)的N型開關(guān)器件X24與第一級(jí)的N型開關(guān)器件X22之間設(shè)置有一 二極管D2。此二極管D2也是一齊納二極管，以保護(hù)第二級(jí)N型開關(guān)器件X24。 此二極管D2亦可用于調(diào)整第二信號(hào)VS2驅(qū)動(dòng)該第二級(jí)N型開關(guān)器件X24的 時(shí)間點(diǎn)。值得注意的是，二極管Dl與二極管是D2是反向設(shè)置于第一級(jí)22 與第二級(jí)24之間。
又，為了檢測(cè)流經(jīng)第二級(jí)24的第二級(jí)P型開關(guān)器件X23與第二級(jí)N型 開關(guān)器件X24的電流值，以防止第二級(jí)P型開關(guān)器件X23與第二級(jí)N型開關(guān) 器件X24被燒毀，可在第二級(jí)P型開關(guān)器件X23與第二級(jí)N型開關(guān)器件X24 之間串接一電阻以檢測(cè)是否產(chǎn)生短路電流。
此外，若是有反向輸出的需求，如圖5的高電流驅(qū)動(dòng)電路20'所示，可 以在輸入端P與第一級(jí)22，間設(shè)置一反向器26。在此情況下，第一信號(hào)VS1 與第二信號(hào)VS2會(huì)是驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vin的同相信號(hào)，而輸出信號(hào)Vo會(huì)是驅(qū)動(dòng)信 號(hào)Vin的反向信號(hào)。
12如圖1A所示，傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電路10具有一輸入端P與一功率級(jí)。此功率 級(jí)具有一P型開關(guān)器件X11與一N型開關(guān)器件X12。其中，輸入端P是用以 通入一驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vin。依據(jù)P型開關(guān)器件XI1或N型開關(guān)器件X12是否被此 驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vin驅(qū)動(dòng)，即可選擇輸出高電位或低電位的信號(hào)。圖6是本發(fā)明針 對(duì)此驅(qū)動(dòng)電路10所提供的降低短路電流的方法一較佳實(shí)施例的流程圖。
如圖6中所示，首先，于步驟S120，利用一前級(jí)P型開關(guān)器件與一前級(jí) N型幵關(guān)器件，將驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vin轉(zhuǎn)換為一第一信號(hào)VS1與一第二信號(hào)VS2。 并且，第一信號(hào)VS1為低電位信號(hào)的時(shí)間范圍與第二信號(hào)VS2為高電位信號(hào) 的時(shí)間范圍不互相重迭。就一較佳實(shí)施例而言，如圖3所示，可以使用驅(qū)動(dòng) 信號(hào)Vin同時(shí)控制相連的前級(jí)P型開關(guān)器件X21與前級(jí)N型開關(guān)器件X22導(dǎo) 通與否，而分別由前級(jí)P型開關(guān)器件X21與前級(jí)N型開關(guān)器件X22輸出第一 信號(hào)VS1與第二信號(hào)VS2。
進(jìn)一步來說，請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D3所示，在驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vin由低電位轉(zhuǎn)變?yōu)楦?電位的過程中，前級(jí)P型開關(guān)器件X21與前級(jí)N型開關(guān)器件X22是導(dǎo)通，而 使第一信號(hào)VS1與第二信號(hào)VS2分別是一高電位信號(hào)與一低電位信號(hào)。當(dāng)驅(qū) 動(dòng)信號(hào)Vin為高電位，前級(jí)P型開關(guān)器件X21是不導(dǎo)通，前級(jí)N型幵關(guān)器件 X22是導(dǎo)通，而使第一信號(hào)VS1與第二信號(hào)VS2均為低電位信號(hào)。在驅(qū)動(dòng)信 號(hào)Vin由高電位轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娢坏倪^程中，前級(jí)P型開關(guān)器件X21與前級(jí)N型 開關(guān)器件X22是導(dǎo)通，而使第一信號(hào)VS1與第二信號(hào)VS2分別是一高電位信 號(hào)與一低電位信號(hào)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vin為低電位，前級(jí)P型開關(guān)器件X21是導(dǎo) 通，前級(jí)N型開關(guān)器件X22是不導(dǎo)通，而使第一信號(hào)VS1與第二信號(hào)VS2 均為高電位信號(hào)。因此，第一信號(hào)VS1為低電位信號(hào)的時(shí)間范圍與第二信號(hào) VS2為高電位信號(hào)的時(shí)間范圍不互相重迭。
然后，于步驟S140，于前級(jí)P型開關(guān)器件與前級(jí)N型開關(guān)器件之間串接 一高阻抗的電阻，以避免產(chǎn)生短路電流流經(jīng)前級(jí)P型開關(guān)器件與前級(jí)N型開 關(guān)器件，防止前級(jí)P型開關(guān)器件與前級(jí)N型開關(guān)器件被燒毀。值得注意的是，此高阻抗的電阻同時(shí)也會(huì)降低輸出的第一信號(hào)VS1與第二信號(hào)VS2的電流 值。接下來，于步驟S160，將第一信號(hào)VS1與第二信號(hào)VS2輸入功率級(jí)P 型開關(guān)器件與功率級(jí)N型開關(guān)器件。第一信號(hào)VS1與第二信號(hào)VS2是分別用 以驅(qū)動(dòng)功率級(jí)P型開關(guān)器件與功率級(jí)N型開關(guān)器件，以產(chǎn)生大功率輸出信號(hào)。 也就是說，功率級(jí)P型開關(guān)器件是被低電位的第一信號(hào)VS1驅(qū)動(dòng)，功率級(jí)N 型開關(guān)器件是被高電位的第二信號(hào)VS2驅(qū)動(dòng)。
值得注意的是，雖然第一信號(hào)VS1與第二信號(hào)VS2的電流值受到限制， 而無法提供足夠的驅(qū)動(dòng)力。但在本發(fā)明中，第一信號(hào)VS1與第二信號(hào)VS2是 用以驅(qū)動(dòng)功率級(jí)P型開關(guān)器件與功率級(jí)N型開關(guān)器件。第一信號(hào)VS1與第二 信號(hào)VS2驅(qū)動(dòng)功率級(jí)P型開關(guān)器件與功率級(jí)N型開關(guān)器件是倚靠其電位而非 電流。因此，降低第一信號(hào)VS1與第二信號(hào)VS2的電流值，并不會(huì)影響其驅(qū) 動(dòng)功率級(jí)P型開關(guān)器件與功率級(jí)N型開關(guān)器件的能力。
此外，相較于圖2的驅(qū)動(dòng)電路10必須利用限流電阻RL避免短路電流產(chǎn) 生而燒毀金屬氧化物半導(dǎo)體器件Xll與X12，由于第一信號(hào)VS1為低電位信 號(hào)的時(shí)間范圍與第二信號(hào)VS2為高電位信號(hào)的時(shí)間范圍不互相重迭，因此， 功率級(jí)P型開關(guān)器件與功率級(jí)N型開關(guān)器件并不會(huì)有同時(shí)導(dǎo)通的情形發(fā)生， 也就不會(huì)產(chǎn)生短路電流燒毀金屬氧化物半導(dǎo)體器件的情形。
以上所述是利用較佳實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明的范圍， 而且本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員皆能明了，適當(dāng)而作些微的改變及調(diào)整，仍將不失 本發(fā)明的要義所在，亦不脫離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種高電流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，該高電流驅(qū)動(dòng)電路包括一輸入端，用以輸入一驅(qū)動(dòng)信號(hào)；一第一級(jí)，用以將該驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為低電流的一第一信號(hào)與一第二信號(hào)，并且，所述的第一信號(hào)為低電位信號(hào)的時(shí)間范圍與所述的第二信號(hào)為高電位信號(hào)的時(shí)間范圍不互相重迭；以及一第二級(jí)，具有一第二級(jí)P型開關(guān)器件與一第二級(jí)N型開關(guān)器件，串接于一高電位端與一低電位端之間，所述的第一信號(hào)與所述的第二信號(hào)是分別用以驅(qū)動(dòng)所述的第二級(jí)P型開關(guān)器件與所述的第二級(jí)N型開關(guān)器件，以選擇輸出高電位或是低電位的信號(hào)。
2. 如權(quán)利要求1所述的高電流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述的第一信號(hào)與 所述的第二信號(hào)是所述的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的反向信號(hào)。
3，如權(quán)利要求1所述的高電流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述的第一級(jí)具有 一第一級(jí)P型開關(guān)器件與一第一級(jí)N型開關(guān)器件，所述的驅(qū)動(dòng)信號(hào)是同時(shí)控 制所述的第一級(jí)P型開關(guān)器件與所述的第一級(jí)N型幵關(guān)器件的導(dǎo)通與否，以 產(chǎn)生所述的第一信號(hào)與所述的第二信號(hào)，并且，所述的第一級(jí)P型開關(guān)器件 與所述的第一級(jí)N型開關(guān)器件是串接于該高電位端與低電位端之間。
4. 如權(quán)利要求3所述的高電流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述的第一信號(hào)與 所述的第二信號(hào)分別由所述的第一級(jí)P型開關(guān)器件的源極與所述的第一級(jí)N 型開關(guān)器件的漏極輸出。
5. 如權(quán)利要求4所述的高電流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，在所述的驅(qū)動(dòng)信號(hào)由低電位轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娢坏倪^程中，所述的第一級(jí)P型開關(guān)器件與所述的第一 級(jí)N型開關(guān)器件是導(dǎo)通，而使所述的第一信號(hào)與所述的第二信號(hào)分別是一高 電位信號(hào)與一低電位信號(hào)，在所述的驅(qū)動(dòng)信號(hào)由高電位轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娢坏倪^程 中，所述的第一級(jí)P型開關(guān)器件與所述的第一級(jí)N型開關(guān)器件是導(dǎo)通，而使所述的第一信號(hào)與所述的第二信號(hào)分別是一高電位信號(hào)與一低電位信號(hào)，當(dāng) 所述的驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高電位，所述的第一級(jí)P型開關(guān)器件是不導(dǎo)通，所述的第一級(jí)N型開關(guān)器件是導(dǎo)通，而使所述的第一信號(hào)與所述的第二信號(hào)均為低電 位信號(hào)，當(dāng)所述的驅(qū)動(dòng)信號(hào)為低電位，所述的第一級(jí)P型開關(guān)器件是導(dǎo)通， 所述的第一級(jí)N型開關(guān)器件是不導(dǎo)通，而使所述的第一信號(hào)與所述的第二信 號(hào)均為高電位信號(hào)。
6. 如權(quán)利要求1所述的高電流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述的第一級(jí)更包 括一第一電阻，串接于所述的第一級(jí)P型開關(guān)器件與所述的第一級(jí)N型開關(guān) 器件之間，以避免產(chǎn)生短路電流流經(jīng)所述的第一級(jí)P型開關(guān)器件與所述的第 一級(jí)N型開關(guān)器件。
7. 如權(quán)利要求1所述的高電流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述的第二級(jí)更包 括一第二電阻，串接于所述的第二級(jí)P型開關(guān)器件與所述的第二級(jí)N型開關(guān) 器件之間，以檢測(cè)短路電流。
8. 如權(quán)利要求1所述的高電流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述的電路更包括 一反向器，連接于所述的輸入端與所述的第一級(jí)間，以使所述的第二級(jí)輸出 與所述的驅(qū)動(dòng)信號(hào)反向的信號(hào)。
9. 如權(quán)利要求1所述的高電流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述的電路更包括 一二極管設(shè)置于所述的第二級(jí)P型開關(guān)器件與所述的第一級(jí)P型開關(guān)器件之 間，以保護(hù)所述的第二級(jí)P型開關(guān)器件，并調(diào)整所述的第一信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述的 第二級(jí)P型開關(guān)器件的時(shí)間點(diǎn)。
10. 如權(quán)利要求9所述的高電流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述的電路更包 括另一二極管設(shè)置于所述的第二級(jí)N型幵關(guān)器件與所述的第一級(jí)N型開關(guān)器 件之間，以保護(hù)所述的第二級(jí)N型開關(guān)器件，并調(diào)整所述的第二信號(hào)驅(qū)動(dòng)所 述的第二級(jí)N型開關(guān)器件的時(shí)間點(diǎn)，并且，所述的二個(gè)二極管是以相反方向 設(shè)置于所述的第一級(jí)與所述的第二級(jí)之間。
11. 如權(quán)利要求l所述的高電流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，第二級(jí)P型開關(guān)器件與所述的第二級(jí)N型開關(guān)器件分別是一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體器件與一 N型金屬氧化物半導(dǎo)體器件。
12. —種降低一驅(qū)動(dòng)電路短路電流的方法，所述的驅(qū)動(dòng)電路包括一輸入端 與一功率級(jí)，所述的功率級(jí)具有一功率級(jí)P型開關(guān)器件與一功率級(jí)N型開關(guān) 器件，其中，所述的輸入端是用以通入一驅(qū)動(dòng)信號(hào)，透過控制所述的功率級(jí)P 型開關(guān)器件或所述的功率級(jí)N型開關(guān)器件是否被所述的驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)，以選 擇輸出高電位或低電位的信號(hào)，該方法包括-利用一前級(jí)P型開關(guān)器件與一前級(jí)N型開關(guān)器件，將所述的驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn) 換為一第一信號(hào)與一第二信號(hào)，所述的第一信號(hào)與所述的第二信號(hào)是所述的 驅(qū)動(dòng)信號(hào)的反向信號(hào)，并且，所述的第一信號(hào)為低電位信號(hào)的時(shí)間范圍與所 述的第二信號(hào)為高電位信號(hào)的時(shí)間范圍不互相重迭；于所述的前級(jí)P型開關(guān)器件與所述的前級(jí)N型開關(guān)器件之間串接一高阻 抗的電阻，以避免產(chǎn)生短路電流流經(jīng)所述的前級(jí)P型開關(guān)器件與所述的前級(jí)N 型開關(guān)器件；以及利用所述的第一信號(hào)與所述的第二信號(hào)分別驅(qū)動(dòng)所述的功率級(jí)P型幵關(guān) 器件與所述的功率級(jí)N型開關(guān)器件，以產(chǎn)生大功率信號(hào)。
13. 如權(quán)利要求12所述的降低一驅(qū)動(dòng)電路短路電流的方法，其特征在于， 利用所述的前級(jí)P型開關(guān)器件與所述的前級(jí)N型開關(guān)器件將所述的驅(qū)動(dòng)信號(hào) 轉(zhuǎn)換為一第一信號(hào)與一第二信號(hào)的步驟，是以所述的驅(qū)動(dòng)信號(hào)同時(shí)控制所述 的前級(jí)P型開關(guān)器件與所述的前級(jí)N型開關(guān)器件導(dǎo)通與否，在所述的驅(qū)動(dòng)信 號(hào)由低電位轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娢坏倪^程中，所述的前級(jí)P型開關(guān)器件與所述的前級(jí)N型開關(guān)器件是導(dǎo)通，而使所述的第一信號(hào)與所述的第二信號(hào)分別是一高電位 信號(hào)與一低電位信號(hào)，在所述的驅(qū)動(dòng)信號(hào)由高電位轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娢坏倪^程中，所述的前級(jí)P型開關(guān)器件與所述的前級(jí)N型開關(guān)器件是導(dǎo)通，而使所述的第 一信號(hào)與所述的第二信號(hào)分別是一高電位信號(hào)與一低電位信號(hào)，當(dāng)所述的驅(qū) 動(dòng)信號(hào)為高電位，所述的前級(jí)P型開關(guān)器件是不導(dǎo)通，所述的前級(jí)N型開關(guān)器件是導(dǎo)通，而使所述的第一信號(hào)與所述的第二信號(hào)均為低電位信號(hào)，當(dāng)所述的驅(qū)動(dòng)信號(hào)為低電位，所述的前級(jí)P型開關(guān)器件是導(dǎo)通，所述的前級(jí)N型 開關(guān)器件是不導(dǎo)通，而使所述的第一信號(hào)與所述的第二信號(hào)均為高電位信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明提供一高電流驅(qū)動(dòng)電路及降低驅(qū)動(dòng)電路短路電流的方法。此驅(qū)動(dòng)電路具有一輸入端、一第一級(jí)與一第二級(jí)。其中，輸入端是用以輸入一驅(qū)動(dòng)信號(hào)。第一級(jí)是用以將驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為低電流的一第一信號(hào)與一第二信號(hào)。第二級(jí)具有一P型開關(guān)器件與一N型開關(guān)器件，串接于一高電位端與一低電位端之間。第一信號(hào)與第二信號(hào)是分別用以驅(qū)動(dòng)第二級(jí)的P型開關(guān)器件與N型開關(guān)器件，以選擇輸出高電位或是低電位的信號(hào)。用以解決驅(qū)動(dòng)電路在驅(qū)動(dòng)信號(hào)切換的過程中產(chǎn)生短路電流而可能燒毀金屬氧化物半導(dǎo)體器件的問題。以及，避免限流電阻的使用而導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)力降低的問題。
文檔編號(hào)H03K19/0185GK101552601SQ20081008700
公開日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2008年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月3日
發(fā)明者劉弘毅, 許志鴻, 黃志忠 申請(qǐng)人:中茂電子(深圳)有限公司