控制开关对的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本申请涉及与控制开关对相关的装置、设备、方法和系统。
【背景技术】
[0002]在例如的一些电压转换器(如DC/DC转换器)中所使用的半桥电路中，可以对开关对进行控制以执行转换。这样的转换器的示例例如是所谓的降压转换器或降压-升压转换器。例如可以为晶体管的开关可以以在该开关对中的第一开关导通时，该开关对中的第二开关非导通的方式进行控制，反之亦然。换句话说，对于一些应用而言，必须确保该开关对中的两个开关绝不会在同时导通。
[0003]例如，在一些情况下，如果第一和第二开关同时导通，则会导致短路条件。
[0004]因此，在常规系统中，在第一和第二开关之一断开(S卩，变为非导通)之后，在第一和第二开关中的另一个闭合(即，变为导通)之前有一段时间。该时间也被称作死区并且形成了一种安全裕度。然而，大的死区限制了其中采用开关的转换器的可控性，或者由于其它原因(例如，如果期望快速开关)而是不期望看到的。
【附图说明】
[0005]图1是根据一个实施例的设备的框图。
[0006]图2是图示出半桥电路的示意性电路图。
[0007]图3是图示出出图2的电路中的信号的示图。
[0008]图4是图示出根据一个实施例的设备的电路图。
[0009]图5是图示出根据一个实施例的设备的电路图。
[0010]图6是图示出根据一个实施例的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0011]在下文中，将参考附图对各个实施例进行详细描述。这些实施例仅作为示例给出而并非被理解为对本申请的范围进行限制。
[0012]例如，虽然实施例可以被描述为包括多个特征或部件，但是在其它实施例中，这些特征或部件中的一些可以被省略和/或被可替换的特征或部件所替代。在又其它的实施例中，除此之外或可替换地，可能提供独立于明确描述的另外的特征或部件。
[0013]除非另外提及，来自不同实施例的特征或部件可以互相组合。
[0014]在以下实施例中，除非以其它方式明确指出，否则元件、模块或设备之间的连接或耦合可以是直接连接或耦合，即没有中间部件的连接或耦合，或者可以是间接连接或耦合，即具有一个或多个中间部件的连接或耦合，只要该连接或耦合的例如传送某些类型的信号或信息之类的总体功能基本上得以保持。连接或耦合可以是基于连线的连接或耦合或者无线的连接或耦合。
[0015]以下的一些实施例使用了开关。开关可以被描述为具有两个负载端子和一个控制端子。开关的状态例如可以断开或闭合，并且其状态可以由应用于控制端子的信号所控制。在闭合状态(有时被称作导通状态)，开关可以在其负载端子之间导通，即在其负载端子之间具有低欧姆的电阻，并且在断开状态(有时也被称作关断状态)，该开关可以是非导通的，即在其负载端子之间具有高欧姆的电阻。应当注意到的是，在一些实施方式中，在断开状态仍然可能流过非常小的电流，例如意外的泄漏电流。
[0016]在一些实施例中，开关可以使用晶体管来实施，例如双极晶体管、场效应晶体管，或者在某些方面作为双极和场效应晶体管的混合形式的绝缘栅双极晶体管。例如，在这种情况下，栅极端子或基极端子可以对应于开关的控制端子，而源极和漏极端子或者发射极和集电极端子则可以对应于负载端子。
[0017]在一些实施例中，可以对开关对中的第一开关的控制输入处的控制信号进行监视，并且可以基于该监视对该开关对中的第二开关进行控制。在一些实施例中，该控制输入处的控制信号可以是电压信号，并且该第二开关的控制例如可以包括仅在第一开关的控制输入处的电压经过指示第一开关断开的预定阈值的情况下闭合该开关。在一些实施例中，以这种方式，断开第一开关和闭合第二开关之间的死区可以有所减少。
[0018]现在转向附图，在图1中示出了根据一个实施例的设备的框图。图1的设备例如在端子13、14处接收输入电压Vin，并且在端子15和16之间输出电压Vout。在一些实施例中，图1的设备可以用作对输入进行转换的电压转换器。然而，以下关于开关10、11所讨论的技术也可以应用于电压转换器以外的其它设备。
[0019]如所图示的，图1的设备包括第一开关10和第二开关11，它们由在图1所示的实施例中由控制器12进行控制。第一开关10的第一负载端子親合至端子13。第一开关10的第二负载端子与第二开关11的第一负载端子相耦合。第二开关11的第二负载端子与端子14和16相親合。第一开关10和第二开关11之间的节点17与端子15相親合。
[0020]如箭头18所指示的，开关10的开关由控制器12经由第一开关10的控制端子进行控制。如箭头21所指示的，第二开关11的开关由控制器12经由第二开关11的控制端子进行控制。在一些实施例中，开关10、11可以使用晶体管来实施。在其它实施例中，开关10,11例如可以包括晶体管和二极管的组合。通常，所描述并且利用本公开的技术进行控制的开关并非必然被局限于任何特定类型。所描述并且利用本公开的技术进行控制的开关包括以硅(Si)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)和/或其它材料所形成。该开关可以是常开类型的开关或者是常关类型的开关。作为更为具体的示例，该开关可以包括GaN高电子迀移率晶体管、基于N型M0SFET的开关设备、基于P型M0SFET的开关设备、绝缘栅双极晶体管(IGBT)开关设备、双极晶体管开关设备和/或漏极延伸MOS(deMOS)开关设备。此外，该开关可以包括任意其它类型的功率开关晶体管或者能够在CMOS类型裸片处以功率级配置进行操作的开关设备。
[0021]在一个实施例中，控制器12对第一开关10和第二开关11进行控制而使得开关10,11可以以交替方式闭合和断开，同时防止第一开关10和第二开关11同时闭合，后者将会使得电路端子13和14发生短路。为了有助于此，如虚线箭头19所示，控制器12接收有关第一开关10的控制端子处的信号的反馈信息，例如第一开关10的控制端子处的信号电平。同样，如虚线箭头20所示，控制器12接收有关第二开关11的控制端子处的信号的信息，例如第二开关11的控制端子处的信号电平。换句话说，如虚线箭头19、20所指示的，控制器12接收有关出现在控制端子的实际信号的信息，例如信号电平，这例如是因为充电效果与控制器12所发送的相对应信号相比可能有所延迟。
[0022]在一个实施例中，控制器12例如只要第一开关10的控制端子处的信号指示第一开关被闭合就可以马上断开第二开关11，反之亦然。在一些实施例中，通过直接评估有关控制端子处的信号(例如信号电平)的反馈信息，可以减少死区。换句话说，在一些实施例中，例如向第一开关10发送闭合第一开关10的信号与向第二开关11发送断开第二开关11的信号之间的时间在一些情况下可以有所减少。
[0023]在图2中，图示了一种电源转换器，其中可以实施这里所公开的例如参考图1所解释的控制开关的技术。如所示出的，图2的电压转换器包括具有耦合在其负载端子之间的第一二极管22的第一晶体管21，以及具有耦合在其负载端子之间的第二二极管24的第二晶体管23。二极管22、24分别可以是IGBT 21、23的固有二极管，或者可以是除了晶体管21、23之外所提供的二极管。在所示出的示例中，晶体管21、23是绝缘栅双极晶体管(IGBT)。在其它实施例中，可以使用其它类型的晶体管。输入电压Vin被应用于第一晶体管21的集电极端子和第二晶体管23的发射极端子之间。输出电压Vout在第二晶体管23的发射极端子和与第一晶体管21的发射极端子和第二晶体管23的集电极端子相耦合的节点之间进行接取。在图2中，流向第一晶体管21的电流被标记为iT1，流向第二晶体管23的集电极端子的电流被标记为iT2，并且来自以上所提到的节点的输出电流被标记为紅。
[0024]控制器20经由第一电阻器25向第一晶体管21应用控制电压，并且经由电