脈沖驅(qū)動(dòng)電路和脈沖驅(qū)動(dòng)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種脈沖驅(qū)動(dòng)電路和脈沖驅(qū)動(dòng)方法，更具體地說，涉及一種使用晶體 管或場(chǎng)效應(yīng)管（FET)來驅(qū)動(dòng)脈沖波的脈沖驅(qū)動(dòng)電路和脈沖驅(qū)動(dòng)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在電子技術(shù)和機(jī)械電子等領(lǐng)域中，通常使用諸如晶體管或FET的驅(qū)動(dòng)元件來驅(qū)動(dòng) 理想脈沖波，并將晶體管或FET的輸出施加到負(fù)載。但是，由于晶體管和FET的輸入等效電 容與輸出等效電容的影響，導(dǎo)致晶體管和FET的開通延時(shí)和關(guān)斷延時(shí)過長(zhǎng)，造成輸出的脈 沖波形發(fā)生失真。
[0003] 通常，由輸入控制邏輯電路的輸入阻抗和晶體管或FET的輸入等效電容來確定開 通延時(shí)，因?yàn)榫w管或FET的輸入等效電容相對(duì)固定，因此如果設(shè)計(jì)者能夠最小化輸入阻 抗則可以確保較好的開通延時(shí)。
[0004] 然而，對(duì)于關(guān)斷延時(shí)而言，由于其主要由晶體管或FET的輸出阻抗和輸出等效電 容來確定，所以即使晶體管或FET的輸出等效電容相對(duì)固定，輸出阻抗也將隨不同應(yīng)用中 的負(fù)載而變化。
[0005] 當(dāng)前存在一種通過由用戶連接假負(fù)載來調(diào)節(jié)關(guān)斷延時(shí)的方法，但是這種方法所連 接的假負(fù)載很難滿足所有用戶應(yīng)用環(huán)境，因此需要由用戶根據(jù)不同的負(fù)載大小和頻率應(yīng)用 來不同地確定假負(fù)載并進(jìn)行外部連接，給用戶帶來了額外的計(jì)算量，并且假負(fù)載的安裝也 比較麻煩，這使得用戶感到非常不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種脈沖驅(qū)動(dòng)設(shè)備和脈沖驅(qū)動(dòng)方法，可以改善關(guān)斷延時(shí)，并且 與用戶應(yīng)用環(huán)境無關(guān)，無需用戶計(jì)算和安裝。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，提供一種脈沖驅(qū)動(dòng)電路，包括：驅(qū)動(dòng)部分，連接到 用戶負(fù)載并包括驅(qū)動(dòng)元件，用于接收輸入控制信號(hào)以向用戶負(fù)載提供輸出控制信號(hào)；以及 延時(shí)調(diào)節(jié)部分，包括同步負(fù)載，并且當(dāng)驅(qū)動(dòng)元件開始關(guān)斷時(shí)該同步負(fù)載被連接到所述驅(qū)動(dòng) 元件，以調(diào)節(jié)所述驅(qū)動(dòng)元件的關(guān)斷延時(shí)。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，提供一種脈沖驅(qū)動(dòng)方法，包括：通過驅(qū)動(dòng)部分接收 輸入控制信號(hào)；當(dāng)驅(qū)動(dòng)部分中的驅(qū)動(dòng)元件開通時(shí)向用戶負(fù)載提供輸出控制信號(hào)；以及當(dāng)驅(qū) 動(dòng)元件開始關(guān)斷時(shí)，將在延時(shí)調(diào)節(jié)部分中包括的同步負(fù)載連接到所述驅(qū)動(dòng)元件，以調(diào)節(jié)所 述驅(qū)動(dòng)元件的關(guān)斷延時(shí)。
[0009] 因此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，在脈沖驅(qū)動(dòng)電路中布置有延時(shí)調(diào)節(jié)部分，用來調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng) 元件的關(guān)斷延時(shí)。因?yàn)樵谠撗訒r(shí)調(diào)節(jié)部分中包括的同步負(fù)載僅在驅(qū)動(dòng)元件關(guān)斷時(shí)才被連接 到驅(qū)動(dòng)元件，即僅當(dāng)驅(qū)動(dòng)元件關(guān)斷用戶負(fù)載時(shí)才被連接到驅(qū)動(dòng)元件，所以同步負(fù)載的值與 用戶應(yīng)用環(huán)境無關(guān)。從而，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的脈沖驅(qū)動(dòng)電路可以應(yīng)用于所有用戶應(yīng)用環(huán) 境，既不需要由用戶來確定負(fù)載值也不需要用戶進(jìn)行額外的安裝，節(jié)省了用戶的時(shí)間并簡(jiǎn) 化了操作，這給用戶帶來了極大的便利。
【附圖說明】
[0010] 通過以下借助附圖的詳細(xì)描述，將會(huì)更容易地理解本發(fā)明，其中相同的標(biāo)號(hào)指定 相同結(jié)構(gòu)的單元，并且在其中：
[0011] 圖1(a)和圖1(b)是圖示脈沖驅(qū)動(dòng)電路的原理的示意圖；
[0012] 圖2是圖示在現(xiàn)有技術(shù)中利用假負(fù)載來調(diào)節(jié)關(guān)斷延時(shí)的示意性電路圖；
[0013] 圖3是圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于改善關(guān)斷延時(shí)的脈沖驅(qū)動(dòng)電路的示意性框 圖；
[0014] 圖4是圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于改善關(guān)斷延時(shí)的脈沖驅(qū)動(dòng)電路的示意性簡(jiǎn) 化電路圖；
[0015] 圖5是圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于改善關(guān)斷延時(shí)的脈沖驅(qū)動(dòng)電路的示意性簡(jiǎn) 化電路圖；
[0016] 圖6(a)是圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的脈沖驅(qū)動(dòng)電路的一種具體實(shí)現(xiàn)方式的示意性 電路圖；
[0017] 圖6(b)是圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的脈沖驅(qū)動(dòng)電路的一種具體實(shí)現(xiàn)方式的仿真結(jié) 果的不意圖；
[0018] 圖7是圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的脈沖驅(qū)動(dòng)電路的另一種具體實(shí)現(xiàn)方式的示意性 電路圖；
[0019] 圖8(a)至圖8(e)是脈沖驅(qū)動(dòng)設(shè)備的波形仿真的示意圖；以及
[0020] 圖9是圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的脈沖驅(qū)動(dòng)方法900的示意性流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 提供參考附圖的下面描述以幫助全面理解由權(quán)利要求及其等價(jià)物限定的本發(fā)明 的示范性實(shí)施例。其包括各種細(xì)節(jié)以助于理解，但應(yīng)當(dāng)將它們認(rèn)為僅僅是示范性的。因此， 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，可以對(duì)這里描述的實(shí)施例做出各種改變和修改，而不會(huì) 背離本發(fā)明的范圍和精神。同樣，為了清楚和簡(jiǎn)明，省略了對(duì)公知功能和結(jié)構(gòu)的描述。
[0022] 應(yīng)當(dāng)明白，雖然可以在這里使用術(shù)語第一、第二、第三等描述各種元件、組件、區(qū) 域、層和/或部分，但是這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)當(dāng)為這些術(shù)語所限制。這 些術(shù)語僅被用來將一個(gè)元件、組件、區(qū)域、層和/或部分與另一個(gè)元件、組件、區(qū)域、層和/或 部分相區(qū)分。因而，下面討論的第一元件、組件、區(qū)域、層和/或部分可以被叫作第二元件、 組件、區(qū)域、層和/或部分，而不會(huì)背離本發(fā)明的教導(dǎo)。
[0023] 在這里使用的術(shù)語僅僅是為了描述特定實(shí)施例的目的，而并不意欲限制本發(fā)明。 如這里所使用的，單數(shù)形式"一"、"一個(gè)"和"該"意欲也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文明確指出 并非如此。還應(yīng)當(dāng)明白，當(dāng)在本說明書中使用時(shí)，術(shù)語"包括"和/或"包括……的"、或"包 含"和/或"包含……的"指定所闡述的特征、區(qū)域、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件的存 在，但是不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其他特征、區(qū)域、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件 和/或其組。
[0024] 除非另有定義，否則這里所使用的所有術(shù)語具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的一名普通技 術(shù)人員所通常理解的相同的含義。還應(yīng)當(dāng)明白，諸如在通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)當(dāng)被 解釋為具有與相關(guān)技術(shù)和本公開的上下文的其含義一致的含義，而不應(yīng)當(dāng)以理想化或過于 形式化的意義來對(duì)其進(jìn)行解釋，除非這里明確地如此定義。
[0025] 圖1(a)和圖1 (b)是圖不脈沖驅(qū)動(dòng)電路的原理的不意圖，其中，圖1(a)不意性 地圖示脈沖驅(qū)動(dòng)電路的簡(jiǎn)化電路圖，且圖1(b)示意性地圖示輸入脈沖和輸出脈沖的波形 質(zhì)量的比較。
[0026] 如圖1 (a)中所示，R1表示用戶負(fù)載，Co表示驅(qū)動(dòng)元件（晶體管或FET)T1的輸出 等效電容，因此，當(dāng)R1具有較大的電阻時(shí)，流過R1的電流較小。
[0027] 圖1 (b沖圖示出輸入脈沖與輸出脈沖的比較，可以看到，雖然輸入脈沖具有標(biāo)準(zhǔn) 的方波形狀，但是由于T1在關(guān)斷時(shí)Co不能快速充電而導(dǎo)致輸出脈沖的波形產(chǎn)生失真。如果 R1非常大，即輸出阻抗非常高，則較高的輸出阻抗連同Co-起導(dǎo)致T1的關(guān)斷延時(shí)的性能很 差，以致T1不能立即關(guān)斷。在一些嚴(yán)重的情況中，如果因高頻應(yīng)用而存在非常短的關(guān)斷時(shí) 段，則在關(guān)斷時(shí)，在Co還遠(yuǎn)未充電到用戶想要的預(yù)定電壓之前下一次開啟已經(jīng)來臨了，結(jié) 果是，看起來驅(qū)動(dòng)元件好像根本沒有關(guān)斷過，以致輸出脈沖不能跟隨輸入脈沖的頻率，這限 制了驅(qū)動(dòng)元件的切換頻率，惡化了電路性能。
[0028] 圖2是圖示在現(xiàn)有技術(shù)中利用假負(fù)載來調(diào)節(jié)關(guān)斷延時(shí)的示意性電路圖。
[0029] 如圖2中所示，與用戶負(fù)載并聯(lián)連接一個(gè)假負(fù)載。假負(fù)載的阻抗通常被設(shè)計(jì)得足 夠小，以確保Co的充電時(shí)間和放電時(shí)間足夠短。但是，由于這種方案中的假負(fù)載與用戶應(yīng) 用環(huán)境有關(guān)，所以不能應(yīng)用于不同的用戶應(yīng)用環(huán)境，需要由用戶根據(jù)不同的負(fù)載大小和頻 率應(yīng)用來不同地確定假負(fù)載并進(jìn)行外部連接，給用戶帶來了額外的計(jì)算量，并且假負(fù)載的 安裝也比較麻煩，這使得用戶感到非常不便。
[0030] 此外，一旦選擇并連接了假負(fù)載，該假負(fù)載將一直被連接到回路中，而不管T1是 開通還是關(guān)斷。因此，當(dāng)T1處于開通狀態(tài)時(shí)，假負(fù)載不必要地消耗了能量，造成了浪費(fèi)。假 負(fù)載還可能引起其他問題。例如，因?yàn)榧儇?fù)載的阻抗需要足夠小，所以存在溫升過高和體積 較大等方面的缺陷。如果用戶選擇不得當(dāng)，還可能因?yàn)榧儇?fù)載過大而達(dá)不到改善效果，或者 因?yàn)榧儇?fù)載過小而可能導(dǎo)致電路損壞。
[0031] 雖然在圖1 (a)、圖1 (b)和圖2中示出了T1是NPN型晶體管的情況，但是，本領(lǐng) 域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，T1也可以是N溝道FET，諸如N-M0SFET或N-JFET。并且，當(dāng)T1是 PNP型晶體管或者P溝道FET時(shí)，會(huì)出現(xiàn)類似的情況。這里