CN106817020B - 驱动电路 - Google Patents

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Abstract

本案为一种驱动电路，用以驱动功率开关，驱动电路包含电感和至少一驱动开关，驱动电路与功率开关等效成等效电路，等效电路包含：第一等效电容，至少反映功率开关的输入电容；等效电感，包含驱动电路的电感，且与第一等效电容串联连接；第二等效电容，反映驱动电路的至少一驱动开关的寄生参数，且与第一等效电容及等效电感串联连接；在第一等效电容充电过程中，从电感的电流为零至输入电容的电压值为设定电压值时，第一等效电容上的电荷变化量大于或等于从电感的电流为零至输入电容的电压值达到最终稳态值时第二等效电容上的电荷变化量。本发明驱动电路中无需提供恒流源，电感感量减少，电感体积减少，且电阻的损耗较小，***成本降低。

Description

驱动电路
技术领域
本案关于一种驱动电路，特别涉及一种用于驱动功率开关的驱动电路。
背景技术
近年来，由于轻巧型电子设备越来越流行，为了减小电子设备中的开关电源的体积及重量，开关电源的工作频率越来越高，以此来减小开关电源中的无源元件(如电感、电容等)的体积。然而，在开关电源的工作频率越来越高的情况下，开关电源内的开关的驱动损耗也会越来越高，如图1所示。此外，由于能源节约运动在世界上广泛推行，在要求开关电源体积减小的同时，电子设备中的电源变换器的效率也不能降低，甚至需要更高。因此，有效减少开关的驱动损耗变得尤为重要。
图2为传统的开关的驱动电路。如图2所示，此驱动电路主要由驱动开关S11、S12以及电阻R所构成，而电容Ciss为功率开关(未图示)的输入电容。驱动开关S11用于使功率开关的输入电容充电，驱动开关S12用于使功率开关的输入电容放电，电阻R为充放电回路上的寄生电阻。
以目前常用的金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide SemiconductorField Effect Transistor，以下简称MOSFET)为例，如图3所示，输入电容Ciss定义为：若MOSFET的栅极(G)和源极(S)间电压变化为Vgs，而对应的漏极(D)与栅极间电压变化为Vgd时，则输入电容Ciss＝Cgs+Cgd*(Vgd/Vgs)，即MOSFET被驱动时所有流入或流出栅极的电荷对应到栅极-源极间电压变化Vgs时的电容量，其中Cgs为栅极(G)和源极(S)间的电容效应，Cgd为栅极(G)和漏极(D)间的电容效应。通常MOSFET的规格书中都会给出输入电容Ciss的量值曲线。
传统的驱动电路具体的工作时序为：当功率开关的输入电容Ciss需要充电时，驱动开关S11导通，驱动开关S12截止，输入源则通过驱动开关S11和电阻R而使输入电容Ciss充电至电压值Vcc，且驱动开关S11、S12的状态一直保持到输入电容Ciss的充电过程结束。于此充电过程中，电阻R消耗了0.5*Ciss*Vcc2的能量。当功率开关的输入电容Ciss需要放电时，驱动开关S11截止，驱动开关S12导通，输入电容Ciss则通过驱动开关S12和电阻R放电至零，且驱动开关S11、S12的状态一直保持至输入电容Ciss的放电过程结束。于此放电过程中，电阻R又消耗了0.5*Ciss*Vcc2的能量。因此，每次驱动电路的电阻R在充放电过程中的能量总损耗为Ciss*Vcc2。
为了降低电阻R在充放电过程中的能量总损耗，目前驱动电路所使用的方法为：使用恒流源的电流为输入电容Ciss作充放电。具体的实现电路如图4所示，工作时序图如图5所示。此传统驱动电路的工作时序为：当功率开关的输入电容Ciss需要充电时，驱动开关S21、S23导通，使电感L上的电流达到一个接近恒流源的定值L1，如时间t0至t1。然后，关断驱动开关S21、S23，使电感L提供该接近恒流源的电流为输入电容Ciss充电至电压值Vcc，如时间t1至t2。于输入电容Ciss充电至电压值Vcc时，将驱动开关S22、S24导通(如时间点t2)，完成输入电容Ciss的充电过程。由于流经电阻R上的电流为恒流源，因此当相同的时间内流过电阻R的电量一定时，电阻R的能量损耗会较小。此外，当功率开关的输入电容Ciss需要放电时，驱动开关S22、S24导通，使电感L上的电流达到一个接近恒流源的定值L2，如时间t2至t3。然后，关断驱动开关S22、S24，使电感L提供该接近恒流源的电流为输入电容Ciss放电至零，如时间t3至t4。于输入电容Ciss放电至零时，将驱动开关S21、S23导通(如时间点t4)，完成输入电容Ciss的放电过程。由于与充电过程相同，所以电阻R的能量损耗也同样会较小。
然而，由于电感L需要在功率开关的输入电容Ciss充电、放电时提供一个近似恒流源的电流，因此电感L所需的感量较大，故体积也会较大。此外，由于电感L中一直有电流存在，所以能量损耗仍然也较大。
因此，如何发展出一种可解决上述问题的功率开关的驱动电路，实为相关技术领域者目前所迫切需要解决的问题。
发明内容
本案的目的在于提供一种功率开关的驱动电路，使驱动电路中的电感在不需提供恒流源的电流的情况下，电阻的能量损耗也同样较小，俾解决传统驱动电路的电感因需提供恒流源的电流而使所需的感量较大，进而造成电感体积较大的问题。
为达上述目的，本案的一较佳实施态样为提供一种驱动电路，用以驱动功率开关，驱动电路包含：电感；以及至少一驱动开关，与电感电连接；其中，驱动电路与功率开关等效成等效电路，等效电路包含：第一等效电容，至少反映功率开关的一输入电容；等效电感，包含电感，且与第一等效电容串联连接；以及第二等效电容，反映至少一驱动开关的寄生参数，且与第一等效电容及等效电感串联连接而形成充放电回路，以通过充放电回路对第一等效电容进行充电或放电运作；其中，在第一等效电容充电过程中，从电感的电流为零至输入电容的电压值为第一设定电压值，或在第一等效电容放电过程中，从电感的电流为零至输入电容的电压值为第二设定电压值，第一等效电容上的电荷变化量大于或等于从电感的电流为零至输入电容的电压值达到最终稳态值时第二等效电容上的电荷变化量；其中，第一设定电压值大于功率开关的栅极的阀值电压范围中的最大值，第二设定电压值小于功率开关的栅极的阀值电压范围中的最小值。
基于上述技术方案可知，本案的技术效果在于：驱动电路所使用的电感不需提供恒流源的电流，电感所使用的感量比传统驱动电路所使用的电感的感量小，因此电感体积也会相对较小，且流过电阻上的损耗也会比传统驱动电路的损耗小。
附图说明
图1为开关的频率-驱动损耗示意图。
图2为传统的功率开关的驱动电路示意图。
图3为目前常用的金氧半场效晶体管的示意图。
图4为另一传统的功率开关的驱动电路示意图。
图5为图4所示的驱动开关、电感及输入电容的时序图。
图6为本案第一实施例的功率开关的驱动电路的电路结构示意图。
图7为第一实施例的输入电容于充电过程中与驱动开关对应运作的一示范例的时序图。
图8为第一实施例的输入电容于放电过程中与驱动开关对应运作的一示范例的时序图。
图9为图6的等效电路结构示意图。
图10为本案第二实施例的功率开关的驱动电路的电路结构示意图。
图11为第二实施例的输入电容于充电过程中与驱动开关对应运作的一示范例的时序图。
图12为本案第三实施例的功率开关的驱动电路的电路结构示意图。
图13为第三实施例的输入电容于充电及放电过程中与驱动开关对应运作的一示范例的时序图。
图14为本案第四实施例的功率开关的驱动电路的电路结构示意图。
图15为第四实施例的输入电容于充电过程中与驱动开关对应运作的一示范例的时序图。
图16为第四实施例的输入电容于充电过程中与驱动开关对应运作的另一示范例的时序图。
图17为本案第五实施例的功率开关的驱动电路的电路结构示意图。
图18为第五实施例的输入电容于充电过程中与驱动开关对应运作的一示范例的时序图。
图19为本案第六实施例的功率开关的驱动电路的电路结构示意图。
图20为第六实施例的输入电容于放电过程中与驱动开关对应运作的一示范例的时序图。
图21为本案第七实施例的功率开关的驱动电路的电路结构示意图。
图22为第七实施例的输入电容于充电过程中与驱动开关对应运作的一示范例的时序图。
图23为第七实施例的输入电容于放电过程中与驱动开关对应运作的一示范例的时序图。
图24为本案第八实施例的功率开关的驱动电路的电路结构示意图。
图25为第八实施例的输入电容于充电及放电过程中与驱动开关对应运作的一示范例的时序图。
图26为本案第九实施例的功率开关的驱动电路的电路结构示意图。
图27为第九实施例的输入电容于充电过程中与驱动开关对应运作的一示范例的时序图。
图28为本案第十实施例的功率开关的驱动电路的电路结构示意图。
图29为本案第十一实施例的功率开关的驱动电路的电路结构示意图。
图30为本案第十二实施例的功率开关的驱动电路的电路结构示意图。
图31为第十二实施例的输入电容于充电过程中与驱动开关对应运作的一示范例的时序图。
图32为第十二实施例的输入电容于放电过程中与驱动开关对应运作的一示范例的时序图。
图33为本案第十三实施例的功率开关的驱动电路的电路结构示意图。
图34为第十三实施例的输入电容于充电过程中与驱动开关对应运作的一示范例的时序图。
图35为第十三实施例的输入电容于放电过程中与驱动开关对应运作的一示范例的时序图。
具体实施方式
体现本案特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本案能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本案的范围，且其中的说明及附图在本质上当作说明之用，而非用于限制本案。
本案的驱动电路用以驱动功率开关，且包含电感、至少一驱动开关以及电阻，其中电感、至少一驱动开关及电阻相互电连接，且至少一驱动开关具有寄生参数。
图6为本案第一实施例的功率开关的驱动电路的电路结构示意图。于本实施例中，驱动电路1包含电感L31、第一驱动开关S31、第二驱动开关S32以及电阻R，而电容Ciss为功率开关(未图示)的输入电容。第一驱动开关S31的第一端与输入源电连接，第一驱动开关S31的第二端与第二驱动开关S32的第一端及电感L31的第一端电连接，第二驱动开关S32的第二端与接地端电连接，电感L31的第二端与电阻R的第一端电连接，电阻R的第二端与输入电容Ciss电连接。此外，于本实施例中，第一驱动开关S31及第二驱动开关S32实际上会具有寄生参数分别为第一寄生电容Coss31及第二寄生电容Coss32。
以下将进一步描述输入电容Ciss的充电和放电运作。于本实施例中，驱动电路1通过第一驱动开关S31及第二驱动开关S32的导通或截止运作来控制输入电容Ciss的充电和放电。
请参阅图7并配合图6，图7为第一实施例的输入电容于充电过程中与驱动开关对应运作的一示范例的时序图。当输入电容Ciss需进行充电时，第一驱动开关S31于时间t0至t1导通，使输入源的电能通过第一驱动开关S31对电感L31及输入电容Ciss进行充电。第二驱动开关S32于时间t0至t1结束而第一驱动开关S31截止时(即时间点t1时)导通，使电感L31的电流放电至输入电容Ciss，进而使输入电容Ciss继续充电。第二驱动开关S32于电感L31的电流为零时(即时间点t2时)截止，使输入电容Ciss充电至电压值Vp1，其中电压值Vp1需小于输入源的电压值Vcc，否则输入电容Ciss中的能量会重新充回输入源，使得充电效率下降。在时间点t2时，由于上述驱动电路1的充电过程，第一寄生电容Coss31充电至电压值Vcc，而第二寄生电容Coss32的电压值为零。于时间t2至t3时，第一寄生电容Coss31和第二寄生电容Coss32会通过电感L31而与输入电容Ciss进行谐振，使输入电容Ciss的电压值Vp1会达到一最终稳态值Vo，而第二寄生电容Coss32上的电压会谐振至与输入电容Ciss相等的最终稳态值Vo，第一寄生电容Coss31的电压值Vcc则会谐振至电压值Vcc–Vo。由于输入电容Ciss与第一驱动开关S31的第一寄生电容Coss31、第二驱动开关S32的第二寄生电容Coss32为串联关系，因此于时间t2至t3时，输入电容Ciss从电压值Vp1到最终稳态值Vo所放出的电荷会等于第一寄生电容Coss31从电压值Vcc变化到Vcc–Vo与第二寄生电容Coss32从电压值零变化到Vo的电荷之和Q1。由于功率开关需要的输入电容Ciss上的电压值在达到最终稳态值Vo时高于第一设定电压值VH(VH大于规格书中功率开关的栅极的一阀值电压范围中的最大值Vmax)，以保证功率开关在导通状态下的导通阻抗或导通压降较低，所以在时间t2至t3时，输入电容Ciss从电压值Vp1变化到第一设定电压值VH的电荷变化量Q2需大于或等于输入电容Ciss从电压值Vp1变化到最终稳态值Vo时第一寄生电容Coss31和第二寄生电容Coss32的电荷变化量Q1。因此，在输入电容Ciss充电过程中满足下列公式(1)至(3)：
Q1＝Coss31*Vo+Coss32*Vo (1)
Q2＝Ciss*(Vp1-VH) (2)
Q1≦Q2 (3)
于上述实施例中，由于谐振时(即时间t2至t3时)驱动电路1形成震荡电路，若震荡电路中电阻R较大时，即震荡电路为过阻尼震荡，输入电容Ciss的电压值便不会震荡到最终稳态值Vo以下，如图7中实线所示。若震荡电路中电阻R较小时，即震荡电路为欠阻尼震荡，输入电容Ciss的电压值会以最终稳态值Vo为中间值持续震荡数个周期后稳定在最终稳态值Vo，如图7中虚线所示。功率开关的输入电容Ciss在电路震荡时需要高于电压值Vmax(即规格书中功率开关的栅极的阈值电压范围中的最大值)，以防止功率开关在导通过程中的误关断，所以在电阻R较小而使震荡电路有多次震荡时，需要的最终稳态值Vo需大于0.5*(Vp1+Vmax)。较好的电阻R的选择为震荡电路介于欠阻尼震荡和过阻尼震荡之间的临界阻尼状态。
请参阅图8并配合图6，图8为第一实施例的输入电容于放电过程中与驱动开关对应运作的一示范例的时序图。当输入电容Ciss需进行放电时，第二驱动开关S32于时间t4至t5导通，使输入电容Ciss通过电感L31放电而电感L31的电流增加。第二驱动开关S32于电感L31的电流增加至一定值时(即时间点t5时)截止，且第一驱动开关S31接续导通，使输入电容Ciss通过电感L31向输入源放电而电感L31的电流逐渐减小，对应如时间t5至t6。第一驱动开关S31还于电感L31的电流为零时(即时间点t6时)截止，使输入电容Ciss放电至电压值Vp2。在时间点t6时，由于上述驱动电路1的放电过程，第一寄生电容Coss31的电压值为零，而第二寄生电容Coss32充电至电压值Vcc。于时间t6至t7时，第一寄生电容Coss31和第二寄生电容Coss32会通过电感L31而与输入电容Ciss进行谐振，使输入电容Ciss的电压值Vp2会达到一最终稳态值Vo，而第二寄生电容Coss32上的电压会谐振至与输入电容Ciss相等的最终稳态值Vo，第一寄生电容Coss31的电压值则会谐振至电压值Vcc–Vo。由于输入电容Ciss与第一驱动开关S31的第一寄生电容Coss31、第二驱动开关S32的第二寄生电容Coss32为串联关系，因此于时间t6至t7时，输入电容Ciss从电压值Vp2到最终稳态值Vo所充入的电荷会等于第一寄生电容Coss31从电压值零变化到电压值Vcc–Vo与第二寄生电容Coss32从电压值Vcc变化到Vo的电荷之和Q3。由于功率开关需要的输入电容Ciss上的电压值在达到最终稳态值Vo时低于第二设定电压值VL(VL小于规格书中功率开关之栅极的一阀值电压范围中的最小值Vmin)，以保证功率开关在关断状态下的导通阻抗较高或漏电流较小，所以在时间t6至t7时，输入电容Ciss从电压值Vp2变化到第二设定电压值VL的电荷变化量Q4需大于或等于输入电容Ciss从电压值Vp2变化到最终稳态值Vo时第一寄生电容Coss31和第二寄生电容Coss32的电荷变化量Q3。因此，在输入电容Ciss放电过程中满足下列公式(4)至(6)：
Q3＝(Coss31+Coss32)*(Vcc-Vo) (4)
Q4＝Ciss*(Vp2-VL) (5)
Q3≦Q4 (6)
于上述实施例中，电压值Vp2的最佳方案为零。若第一驱动开关S31的导通时间过长，输入电容Ciss会反向充电，使电压值Vp2小于零，进而使输入电容Ciss上电压的震荡幅度过大，且增加损耗。此外，由于谐振时(即时间t6至t7时)驱动电路1形成震荡电路，若震荡电路中电阻R较大时，即震荡电路为过阻尼震荡，输入电容Ciss的电压值便不会震荡到最终稳态值Vo以上，如图8中实线所示。若震荡电路中电阻R较小时，即震荡电路为欠阻尼震荡，输入电容Ciss的电压值会以最终稳态值Vo为中间值持续震荡数个周期后稳定在最终稳态值Vo，如图8中虚线所示。功率开关的输入电容Ciss在电路震荡时需要低于电压值Vmin(即规格书中功率开关的栅极的阈值电压范围中的最小值)，以防止功率开关在关断过程中的误导通，所以在电阻R较小而使震荡电路有多次震荡时，需要的最终稳态值Vo需小于0.5*(Vp2+Vmin)。较好的电阻R的选择为震荡电路介于欠阻尼震荡和过阻尼震荡之间的临界阻尼状态。
由于本案的驱动电路1的输入电容Ciss在充放电过程中满足对应的公式，因此驱动电路1所使用的电感L31便不需提供恒流源的电流，如此一来，电感L31所使用的感量会比传统驱动电路所使用的电感的感量小，因此电感体积也会相对较小，且流过同样电荷的电阻R上的损耗也会比传统驱动电路的损耗小。此外，于一些实施例中，电感L31可以为实体独立电感，也可为驱动开关与输入电容Ciss连接的连接线所形成的寄生电感。
图9为图6的等效电路结构示意图。如图9所示，等效电路2包含第一等效电容Ci、等效电感L、等效电阻R1以及第二等效电容Coss。第一等效电容Ci反映功率开关的输入电容Ciss，而等效电感L包含电感L31，等效电阻R1包含电阻R，且与第一等效电容Ci串联连接。此外，第二等效电容Coss反映至少一驱动开关的寄生参数，例如于本实施例中，至少一驱动开关的寄生参数包含第一驱动开关S31的第一寄生电容Coss31及第二驱动开关S32的第二寄生电容Coss32。第二等效电容Coss实际上反映第一驱动开关S31的第一寄生电容Coss31以及第二驱动开关S32的第二寄生电容Coss32，且与第一等效电容Ci、等效电感L及等效电阻R1串联连接而形成一充放电回路，即等效电路2，以通过该充放电回路对第一等效电容Ci进行充电或放电的运作。
因此，根据上述等效电路2配合前述驱动电路1的充电运作可知，在第一等效电容Ci充电过程中，从输入电容Ciss的电压值Vp1(即电感的电流为零时)变化到输入电容Ciss的电压值为第一设定电压值VH，第一等效电容Ci的电荷变化量Q2大于或等于从输入电容Ciss的电压值Vp1(即电感的电流为零时)变化到输入电容Ciss的电压值达到最终稳态值Vo时第二等效电容Coss的电荷变化量Q1。此外，根据上述等效电路2配合前述驱动电路1的放电运作可知，在第一等效电容Ci放电过程中，从输入电容Ciss的电压值Vp2(即电感的电流为零时)变化到输入电容Ciss的电压值为第二设定电压值VL，第一等效电容Ci的电荷变化量Q4大于或等于从输入电容Ciss的电压值Vp2(即电感的电流为零时)变化到输入电容Ciss的电压值达到最终稳态值Vo时第二等效电容Coss的电荷变化量Q3。
图10为本案第二实施例的功率开关的驱动电路的电路结构示意图。如图10所示，本实施例的驱动电路1A的架构与元件功能与图6所示实施例相似，且相同的元件标号代表相同的结构、元件与功能，于此不再赘述。相较于图6所示的驱动电路1，本实施例的驱动电路1A与图6所示的驱动电路1不同之处在于，本实施例的驱动电路1A还包括第三驱动开关S33，其中第三驱动开关S33具有第三寄生电容Coss33，且第三驱动开关S33的第一端电连接于电感L31的第二端及电阻R的第一端之间，第三驱动开关S33的第二端与接地端电连接。
于本实施例中，驱动电路1A也可等效为如图9的等效电路2，然与驱动电路1的等效的差别在于，第一等效电容Ci还包含反映功率开关的输入电容Ciss以及反映第三驱动开关S33的第三寄生电容Coss33。
请参阅图11并配合图9及图10，其中图11为第二实施例的输入电容于充电过程中与驱动开关对应运作的一示范例的时序图。相较于第一实施例的充电过程，本实施例的驱动电路1A同样是通过第一驱动开关S31及第二驱动开关S32的导通或截止运作而控制输入电容Ciss的充电，其差别在于，驱动电路1A是通过第三驱动开关S33的导通而控制输入电容Ciss的放电，换言之，第三驱动开关S33于输入电容Ciss的电压值维持于最终稳态值Vo一段时间后导通，即时间点t3’时导通，以使输入电容Ciss的电压值下降至零，加快功率开关(未图示)的关断速度。由于本实施例的第一等效电容Ci由输入电容Ciss和第三驱动开关S33的第三寄生电容Coss33所等效，因此本实施例的第一等效电容Ci在充电过程中满足下列公式(7)至(9)：
Q1＝(Coss31+Coss32)*Vo (7)
Q2＝(Ciss+Coss33)*(Vp1-VH) (8)
Q1≦Q2 (9)
图12为本案第三实施例的功率开关的驱动电路的电路结构示意图。如图12所示，本实施例的驱动电路1B的架构与元件功能与图6所示实施例相似，且相同的元件标号代表相同的结构、元件与功能，于此不再赘述。相较于图6所示的驱动电路1，本实施例的驱动电路1B与图6所示的驱动电路1不同之处在于，本实施例的驱动电路1B还包括第一钳位电路C35及第二钳位电路C34。第一钳位电路C35具有第三寄生电容Coss35，第二钳位电路C34具有第四寄生电容Coss34，其中第一钳位电路C35的第一端与第一驱动开关S31的第一端及输入源电连接，第一钳位电路C35的第二端与电感L31的第二端、第二钳位电路C34的第一端及电阻R的第一端电连接，第二钳位电路C34的第二端与接地端电连接。
于本实施例中，驱动电路1B也可等效为如图9的等效电路2，然与驱动电路1的等效的差别在于，第一等效电容Ci还包含反映功率开关的输入电容Ciss、反映第一钳位电路C35的第三寄生电容Coss35以及反映第二钳位电路C34的第四寄生电容Coss34。
请参阅图13并配合图9及图12，其中图13为第三实施例的输入电容于充电及放电过程中与驱动开关对应运作的一示范例的时序图。相较于第一实施例的充电及放电过程，本实施例与第一实施例的差别在于，第一钳位电路C35用于输入电容Ciss充电过程中输入电容Ciss的电压值高于一过电压值时(在时间t1’至t2时)钳位输入电容Ciss的电压值为该过电压值，其中该过电压值于本实施例中为电压值Vcc，换言之，输入电容Ciss在充电过程中电压值Vp1可以很接近电压值Vcc。而第二钳位电路S34用于输入电容Ciss放电过程中输入电容Ciss的电压值低于一欠电压值时(在时间t5’至t6时)钳位输入电容Ciss的电压值为该欠电压值，其中该欠电压值于本实施例中为零，换言之，输入电容Ciss在放电过程中电压值Vp2可以很接近零，如此一来，在输入电容Ciss充电过程中，第二驱动开关S32在时间t1至t2导通时便不需要精确地控制，而在输入电容Ciss放电过程中，第一驱动开关S31在时间t5至t6导通时同样也不需要精确地控制。由于本实施例的第一等效电容Ci由输入电容Ciss、第一钳位电路C35的第三寄生电容Coss35以及第二钳位电路C34的第四寄生电容Coss34所等效，因此本实施例的第一等效电容Ci在充电过程中满足下列公式(10)至(12)：
Q1＝(Coss31+Coss32)*Vo (10)
Q2＝(Ciss+Coss34+Coss35)*(Vp1-VH) (11)
Q1≦Q2 (12)
而第一等效电容Ci在放电过程中满足下列公式(13)至(15)：
Q3＝(Coss31+Coss32)*(Vcc-Vo) (13)
Q4＝(Ciss+Coss34+Coss35)*(Vp2-VL) (14)
Q3≦Q4 (15)
图14为本案第四实施例的功率开关的驱动电路的电路结构示意图。如图14所示，本实施例的驱动电路1C的架构与元件功能与图6所示实施例相似，且相同的元件标号代表相同的结构、元件与功能，于此不再赘述。相较于图6所示的驱动电路1，本实施例的驱动电路1C与图6所示的驱动电路1不同之处在于，本实施例的驱动电路1C还包括第一钳位电路C35及第三驱动开关S33。第一钳位电路C35具有第三寄生电容Coss35，第三驱动开关S33具有第四寄生电容Coss33，其中第一钳位电路C35的第一端与第一驱动开关S31的第一端及输入源电连接，第一钳位电路C35的第二端与电感L31的第二端、第三驱动开关S33的第一端、电阻R的第一端电连接，第三驱动开关S33的第二端与接地端电连接。
于本实施例中，驱动电路1C也可等效为如图9的等效电路2，然与驱动电路1的等效的差别在于，第一等效电容Ci还包含反映功率开关的输入电容Ciss、反映第一钳位电路C35的第三寄生电容Coss35以及反映第三驱动开关S33的第四寄生电容Coss33。
请参阅图15并配合图9及图14，其中图15为第四实施例的输入电容于充电过程中与驱动开关对应运作的一示范例的时序图。相较于第一实施例的充电及放电过程，本实施例与第一实施例的差别在于，第一钳位电路C35用于输入电容Ciss充电过程中输入电容Ciss的电压值高于一过电压值时(在时间t1’至t2时)钳位输入电容Ciss的电压值为该过电压值，其中该过电压值于本实施例中为电压值Vcc，换言之，输入电容Ciss在充电过程中电压值Vp1可以很接近电压值Vcc。而第三驱动开关S33于输入电容Ciss的电压值维持于最终稳态值Vo一段时间后导通，即时间点t3’时导通，以使输入电容Ciss的电压值下降至零，加快功率开关(未图示)的关断速度。由于本实施例的第一等效电容Ci由输入电容Ciss、第一钳位电路C35的第三寄生电容Coss35以及第三驱动开关S33的第四寄生电容Coss33所等效，因此本实施例的第一等效电容Ci在充电过程中满足下列公式(16)至(18)：
Q1＝(Coss31+Coss32)*Vo (16)
Q2＝(Ciss+Coss33+Coss35)*(Vp1-VH) (17)
Q1≦Q2 (18)
请参阅图16并配合图14，其中图16为第四实施例的输入电容于充电过程中与驱动开关对应运作的另一示范例的时序图。相较于图15所示的第四实施例的充电过程，本实施例与前述实施例的差别在于，当输入电容Ciss需进行充电时，第一驱动开关S31及第三驱动开关S33于时间t0至t1导通，使输入源的电能通过第一驱动开关S31、电感L31以及第三驱动开关S33所形成的回路对电感L31进行充电，以使电感L31的电流预先充电至预设值。第二驱动开关S32于时间t0至t1结束而第一驱动开关S31及第三驱动开关S33截止时(即时间点t1时)导通，使电感L31的电流放电至输入电容Ciss。此时，由于电感L31的电流已预先充至预设值而可提供较大的充电电流至输入电容Ciss，因此输入电容Ciss于此充电过程中便可获得更快的充电速度。而本实施例于时间t1至t3的充电过程与第一实施例的充电过程相同，故于此不再赘述。
图17为本案第五实施例的功率开关的驱动电路的电路结构示意图。如图17所示，本实施例的驱动电路1D的架构与元件功能与图14所示的驱动电路的实施例相似，且相同的元件标号代表相同的结构、元件与功能，于此不再赘述。相较于图14所示的驱动电路1C，本实施例的驱动电路1D与图14所示的驱动电路1C不同之处在于，本实施例的驱动电路1D还包括直流箝位电源Vclamp，且第一钳位电路C35的第一端改为与直流箝位电源Vclamp电连接。
请参阅图18并配合图17，其中图18为第五实施例的输入电容于充电过程中与驱动开关对应运作的一示范例的时序图。相较于第四实施例的充电过程，本实施例与第四实施例的差别在于，直流箝位电源Vclamp用于输入电容Ciss充电过程中输入电容Ciss的电压值高于一过电压值时(在时间t1’至t2时)钳位输入电容Ciss的电压值为该过电压值，其中该过电压值于本实施例中为直流箝位电源Vclamp的电压值，换言之，输入电容Ciss在充电过程中电压值可以很接近直流箝位电源Vclamp的电压值。
图19为本案第六实施例的功率开关的驱动电路的电路结构示意图。本实施例的驱动电路1E的架构与元件功能与图17所示驱动电路的实施例相似，且相同的元件标号代表相同的结构、元件与功能，于此不再赘述。相较于图17所示的驱动电路1D，本实施例的驱动电路1E与图17所示的驱动电路1D不同之处在于，本实施例的驱动电路1E将第一钳位电路S35置换为第四驱动开关S35。
请参阅图20并配合图19，其中图20为第六实施例的输入电容于放电过程中与驱动开关对应运作的一示范例的时序图。当输入电容Ciss需进行放电时，第二驱动开关S32及第四驱动开关S35于时间t0至t1导通，使直流箝位电源Vclamp的电能通过第四驱动开关S35、电感L31以及第二驱动开关S32所形成的回路对电感L31进行充电，以使电感L31的电流预先充电至预设值。第一驱动开关S31于时间t0至t1结束而第二驱动开关S32及第四驱动开关S35截止时(即时间点t1时)导通，使输入电容Ciss的电流放电至输入源。此时，由于电感L31的电流已预先充至预设值，因此输入电容Ciss于此放电过程中便可获得更快的放电速度。此外，第三驱动开关S33于输入电容Ciss的电压放电至零时(即时间t1’)导通，以钳位输入电容Ciss的电压值为零。
图21为本案第七实施例的功率开关的驱动电路的电路结构示意图。于本实施例中，驱动电路2A包含电感L41、第一驱动开关S41、第二驱动开关S42以及电阻R，而电容Ciss为功率开关(未图示)的输入电容。电感L41的第一端与输入源电连接，电感L41的第二端与第一驱动开关S41的第一端及第二驱动开关S42的第一端电连接，第二驱动开关S42的第二端与电阻R的第一端电连接，电阻R的第二端与输入电容Ciss电连接，第一驱动开关S41的第二端与接地端电连接。此外，于本实施例中，第一驱动开关S41及第二驱动开关S42实际上会具有寄生参数分别为第一寄生电容Coss41及第二寄生电容Coss42。
以下将进一步描述本实施例的输入电容Ciss的充电和放电运作。驱动电路2A通过第一驱动开关S41及第二驱动开关S42的导通或截止运作来控制输入电容Ciss的充电和放电。
请参阅图22并配合图21，图22为第七实施例的输入电容于充电过程中与驱动开关对应运作的一示范例的时序图。当输入电容Ciss需进行充电时，第一驱动开关S41于时间t0至t1导通，使输入源的电能通过导通的第一驱动开关S41对电感L41进行充电。第二驱动开关S42于时间t0至t1结束而第一驱动开关S41截止时(即时间点t1时)导通，使电感L41的电流放电至输入电容Ciss，进而使输入电容Ciss充电。第二驱动开关S42于电感L41的电流为零时(即时间点t2时)截止，使输入电容Ciss充电至电压值Vp1，且此时电压值Vp1会高于输入源的电压值Vcc。在时间点t2时，由于上述驱动电路2A的充电过程，第一寄生电容Coss41充电至与输入电容Ciss相同的电压值Vp1，而第二寄生电容Coss42的电压值为零。于时间t2至t3时，第二寄生电容Coss42会通过电感L41而与输入电容Ciss进行谐振，使输入电容Ciss的电压值Vp1会达到一最终稳态值Vo，其中最终稳态值Vo会大于等于电压值Vcc，而第二寄生电容Coss42上的电压则会谐振至等于输入电容Ciss上的最终稳态值Vo与电压值Vcc的电压差，第一寄生电容Coss41的电压为电压值Vcc。由于输入电容Ciss与第二驱动开关S42的寄生电容Coss42为串联关系，因此于时间t2至t3时，输入电容Ciss从电压值Vp1到最终稳态值Vo所放出的电荷会等于第二寄生电容Coss42从电压值零变化到Vcc-Vo的电荷Q1。由于功率开关需要的输入电容Ciss上的电压值在达到最终稳态值Vo时高于第一设定电压值VH，所以在时间t2至t3时，输入电容Ciss从电压值Vp1变化到第一设定电压值VH的电荷变化量Q2需大于或等于输入电容Ciss从电压值Vp1变化到最终稳态值Vo时第二寄生电容Coss42的电荷变化量Q1。因此，在输入电容Ciss充电过程中满足下列公式(19)至(21)：
Q1＝Coss42*(Vo-Vcc) (19)
Q2＝Ciss*(Vp1-VH) (20)
Q1≦Q2 (21)
请参阅图23并配合图21，图23为第七实施例的输入电容于放电过程中与驱动开关对应运作的一示范例的时序图。当输入电容Ciss需进行放电时，第二驱动开关S42于时间t4至t5导通，使输入电容Ciss通过电感L41向输入源放电而电感L41的电流增加。第二驱动开关S42于电感L41的电流增加至一定值时(即时间点t5时)截止，且第一驱动开关S41接续导通，使电感L41继续向输入源放电，此时输入电容Ciss的电压值因放电而降至电压值Vp2，对应如时间t5至t6。第一驱动开关S41更于电感L41的电流为零时(即时间点t6时)截止。在时间点t6时，由于上述驱动电路2A的放电过程会使得第一寄生电容Coss41放电至零，而第二寄生电容Coss42的电压值为Vp2，因此于时间t6至t7时，第二寄生电容Coss42会通过电感L41而与输入电容Ciss进行谐振，使输入电容Ciss的电压值Vp2会达到一最终稳态值Vo，而第二寄生电容Coss42上的电压会谐振至等于电压值Vcc与输入电容Ciss的最终稳态值Vo的电压差，第一寄生电容Coss41上的电压为电压值Vcc。由于输入电容Ciss与第二驱动开关S42的第二寄生电容Coss42为串联关系，因此于时间t6至t7时，输入电容Ciss从电压值Vp2到最终稳态值Vo所充入的电荷会等于第二寄生电容Coss42从电压值Vp2变化到Vcc–Vo的电荷Q3。由于功率开关需要的输入电容Ciss上的电压值在达到最终稳态值Vo时低于第二设定电压值VL，所以在时间t6至t7时，输入电容Ciss从电压值Vp2变化到第二设定电压值VL的电荷变化量Q4需大于或等于输入电容Ciss从电压值Vp2变化到最终稳态值Vo时第二寄生电容Coss42的电荷变化量Q3。因此，在输入电容Ciss放电过程中满足下列公式(22)至(24)：
Q3＝Coss42*(Vp2+Vcc-Vo) (22)
Q4＝Ciss*(Vp2-VL) (23)
Q3≦Q4 (24)
于上述实施例中，第一驱动开关S41也可使用有并联体二极管的MOSFET，可以降低输入电容Ciss放电时第一驱动开关S41的控制难度，其中第二驱动开关S42必须使用双向开关，若只使用单独的有并联体二极管的MOSFET，输入电容Ciss放电完成后会被重新充电至电压值大于等于电压值Vcc的状态。此外，电压值Vp2于本实施例中的最佳方案为零。若第二驱动开关S42导通时间过长，会使第一驱动开关S41的体二级体导通或输入电容Ciss反向充电，而使电压值Vp2小于零，造成输入电容Ciss上电压的震荡幅度过大，且增加损耗。
本实施例的驱动电路2A也可等效为如图9的等效电路2，其中第一等效电容Ci反映功率开关的输入电容Ciss，等效电感L包含驱动电路2A的电感L41，而第二等效电容Coss反映第二驱动开关S42的第二寄生电容Coss42。
图24为本案第八实施例的功率开关的驱动电路的电路结构示意图。如图24所示，本实施例的驱动电路2B的架构与元件功能与图21所示实施例相似，且相同的元件标号代表相同的结构、元件与功能，于此不再赘述。相较于图21所示的驱动电路2A，本实施例的驱动电路2B与图21所示的驱动电路2A不同之处在于，本实施例的驱动电路2B还包括第三驱动开关S43及直流箝位电源Vclamp，其中第三驱动开关S43具有第三寄生电容Coss43，第三驱动开关S43的第一端电连接于第二驱动开关S42的第二端及电阻R的第一端之间，而直流箝位电源Vclamp连接于第三驱动开关S43的第二端及接地端之间。
于本实施例中，驱动电路2B也可等效为如图9的等效电路2，然与驱动电路2A的等效的差别在于，第一等效电容Ci反映功率开关的输入电容Ciss以及反映第三驱动开关S43的第三寄生电容Coss43。
请参阅图25并配合图9及图24，其中图25为第八实施例的输入电容于充电及放电过程中与驱动开关对应运作的一示范例的时序图。相较于第七实施例的充电过程，本实施例的驱动电路2B在充电时通过第三驱动开关S43的导通而使直流箝位电源Vclamp释放电能对输入电容Ciss充电，对应如时间to至t1，如此一来，输入电容Ciss的充电速度便可提升。而放电过程与第七实施例相同故不在此赘述。由于本实施例的第一等效电容Ci由输入电容Ciss和第三驱动开关S43的第三寄生电容Coss43所等效，因此本实施例的第一等效电容Ci在放电过程中满足下列公式(25)至(27)：
Q3＝Coss42*(Vp2+Vcc-Vo) (25)
Q4＝(Ciss+Coss43)*(Vp2-VL) (26)
Q3≦Q4 (27)
图26为本案第九实施例的功率开关的驱动电路的电路结构示意图。如图26所示，本实施例的驱动电路2C的架构与元件功能与图21所示实施例相似，且相同的元件标号代表相同的结构、元件与功能，于此不再赘述。相较于图21所示的驱动电路2A，本实施例的驱动电路2C与图21所示的驱动电路2A不同之处在于，本实施例的驱动电路2C还包括第一钳位电路C43及直流箝位电源Vclamp，其中第一钳位电路C43具有第三寄生电容Coss43，第一钳位电路C43的第一端电连接于第二驱动开关S42的第二端及电阻R的第一端之间，直流箝位电源Vclamp电连接于第一钳位电路C43的第二端及接地端之间。
于本实施例中，驱动电路2C也可等效为如图9的等效电路2，然与驱动电路2A的等效的差别在于，第一等效电容Ci反映功率开关的输入电容Ciss以及反映第一钳位电路C43的第三寄生电容Coss43。
请参阅图27并配合图9及图26，其中图27为第九实施例的输入电容于充电过程中与驱动开关对应运作的一示范例的时序图。相较于第七实施例的充电过程，本实施例与第七实施例的充电过程差别在于，本实施例的驱动电路2C的第一钳位电路C43于输入电容Ciss充电过程中输入电容Ciss的电压值高于直流箝位电源Vclamp的电压值时(在时间t1’至t2时)钳位输入电容Ciss的电压值为直流箝位电源Vclamp的电压值，使输入电容Ciss上的电压不会因太高而损坏功率开关，从而也降低充电过程中第二驱动开关S42的控制难度。由于本实施例的第一等效电容Ci由输入电容Ciss和第一钳位电路C43的第三寄生电容Coss43所等效，因此本实施例的第一等效电容Ci在充电过程中满足下列公式(28)至(30)：
Q1＝Coss42*(Vo-Vcc) (28)
Q2＝(Ciss+Coss43)*(Vclamp-VH) (29)
Q1≦Q2 (30)
图28为本案第十实施例的功率开关的驱动电路的电路结构示意图。如图28所示，本实施例的驱动电路2D的架构与元件功能与图21所示实施例相似，且相同的元件标号代表相同的结构、元件与功能，于此不再赘述。相较于图21所示的驱动电路2A，本实施例的驱动电路2D与图21所示的驱动电路2A不同之处在于，本实施例的驱动电路2D更具有第三驱动开关S43，其中第三驱动开关S43具有第三寄生电容Coss43，第三驱动开关S43的第一端电连接于第二驱动开关S42的第二端及电阻R的第一端之间，第三驱动开关S43的第二端电连接于接地端。驱动电路2D通过第三驱动开关S43的导通而控制输入电容Ciss放电，用以提升输入电容Ciss的放电速度。
于本实施例中，驱动电路2D也可等效为如图9的等效电路2，然与驱动电路2A的等效的差别在于，第一等效电容Ci反映功率开关的输入电容Ciss以及反映第三驱动开关S43的第三寄生电容Coss43。
图29为本案第十一实施例的功率开关的驱动电路的电路结构示意图。如图29所示，本实施例的驱动电路2E的架构与元件功能与图26所示实施例相似，且相同的元件标号代表相同的结构、元件与功能，于此不再赘述。相较于图26所示的驱动电路2C，本实施例的驱动电路2E与图26所示的驱动电路2C不同之处在于，驱动电路2E更具有第三驱动开关S43，其中第三驱动开关S43具有第四寄生电容Coss44，第三驱动开关S43的第一端与第一钳位电路C43的第一端、第二驱动开关S42的第二端及电阻R的第一端电连接，第三驱动开关S43的第二端与接地端电连接。相较于图26所示的驱动电路2C，本实施例的驱动电路2E不但有使输入电容Ciss上的电压不会因太高而损坏功率开关的优点外，驱动电路2E还可通过第三驱动开关S43的导通而控制输入电容Ciss放电，用以提升输入电容Ciss的放电速度。
于本实施例中，驱动电路2E也可等效为如图9的等效电路2，然与驱动电路2C的等效的差别在于，第一等效电容Ci反映功率开关的输入电容Ciss、反映第一钳位电路C43的第三寄生电容Coss43以及反映第三驱动开关S43的第四寄生电容Coss44。由于本实施例的第一等效电容Ci由输入电容Ciss、第一钳位电路C43的第三寄生电容Coss43及第三驱动开关S43的第四寄生电容Coss44所等效，因此本实施例的第一等效电容Ci在充电过程中满足下列公式(31)至(33)：
Q1＝Coss42*(Vo-Vcc) (31)
Q2＝(Ciss+Coss43+Coss44)*(Vclamp-VH) (32)
Q1≦Q2 (33)
图30为本案第十二实施例的功率开关的驱动电路的电路结构示意图。于本实施例中，驱动电路3A包含电感L51、第一驱动开关S51、第二驱动开关S52、第三驱动开关S53、第四驱动开关S54以及电阻R，而电容Ciss为功率开关(未图示)的输入电容。第一驱动开关S51的第一端与输入源电连接，第一驱动开关S51的第二端与第二驱动开关S52的第一端及电感L51的第一端电连接，第二驱动开关S52的第二端与接地端电连接，第四驱动开关S54的第一端与电阻R的第一端电连接，第四驱动开关S54的第二端与电感L51的第二端及第三驱动开关S53的第一端电连接，第三驱动开关S53的第二端与接地端电连接，电阻R的第二端与输入电容Ciss电连接。此外，于本实施例中，第一驱动开关S51、第二驱动开关S52、第三驱动开关S53、第四驱动开关S54实际上会具有寄生参数分别为第一寄生电容Coss51、第二寄生电容Coss52、第三寄生电容Coss53、第四寄生电容Coss54。
以下将进一步描述本实施例的输入电容Ciss的充电和放电运作。驱动电路3A通过第一驱动开关S51、第二驱动开关S52、第三驱动开关S53及第四驱动开关S54的导通或截止运作来控制输入电容Ciss的充电和放电。
请参阅图31并配合图30，图31为第十二实施例的输入电容于充电过程中与驱动开关对应运作的一示范例的时序图。当输入电容Ciss需进行充电时，第一驱动开关S51及第三驱动开关S53于时间t0至t1导通，使输入源的电能通过导通的第一驱动开关S51及第三驱动开关S53对电感L51进行充电。第二驱动开关S52及第四驱动开关S54于时间t0至t1结束而第一驱动开关S51及第三驱动开关S53截止时(即时间点t1时)导通，使电感L51的电流放电至输入电容Ciss，进而使输入电容Ciss充电。第二驱动开关S52及第四驱动开关S54于电感L51的电流为零时(即时间点t2时)截止，使输入电容Ciss充电至电压值Vp1。在时间点t2时，由于上述驱动电路3A的充电过程，第一寄生电容Coss51、第三寄生电容Coss53上的电压为零，第二寄生电容Coss52上电压为电压值Vcc，第四寄生电容Coss54上电压值为Vp1。于时间t2至t3时，第一寄生电容Coss51和第二寄生电容Coss52会通过电感L51而与第三寄生电容Coss53和输入电容Ciss串联第四寄生电容Coss54的并联进行谐振，使输入电容Ciss的电压值Vp1会达到一最终稳态值Vo，而第二寄生电容Coss52上的电压会谐振至等于第三寄生电容Coss53上的电压。由于输入电容Ciss与第四驱动开关S54的第四寄生电容Cosse54串联，然后与第三驱动开关S53的第三寄生电容Coss53并联，然后再第一驱动开关S51、第二驱动开关S52的第一寄生电容Coss51、第二寄生电容Coss52为串联关系，因此于时间t2至t3时，输入电容Ciss从电压值Vp1到最终稳态值Vo所放出的电荷、第三寄生电容Coss53上电压变化所放出的电荷之和会等于第一寄生电容Coss51从Vcc变化到稳态、第二寄生电容Coss52从零变化到稳态的电荷之和Q1。由于功率开关需要的输入电容Ciss上的电压值在达到最终稳态值Vo时高于一第一设定电压值VH，所以在时间t2至t3时，输入电容Ciss从电压值Vp1变化到第一设定电压值VH和第三寄生电容Coss53上电压变化引起的电荷变化量之和Q2需大于或等于输入电容Ciss从电压值Vp1变化到最终稳态值Vo时第一寄生电容Coss51和第二寄生电容Coss52的电荷变化量之和Q1。因此，在输入电容Ciss充电过程中满足下列公式(34)至(36)：
Q1＝(Coss51+Coss52)*[VH-(Vp1-Vo)*(Ciss/Coss54)] (34)
Q2＝(Coss53+Coss54)*(Vp1-VH)*(Ciss/Coss54)+Coss53*(Vp1-VH)
(35)
Q1≦Q2 (36)
于上述实施例中，为了降低第二驱动开关S52、第四驱动开关S54的控制精度，若第一驱动开关S51、第二驱动开关S52、第三驱动开关S53、第四驱动开关S54使用的是带有体二极管的MOSFET，则当输入电容Ciss充电完成后的稳态下第二寄生电容Coss52、第三寄生电容Coss53上的电压低于电压值Vcc，即Vo-(Vp1-Vo)*(Ciss/Coss54)<Vcc时，则满足下列公式(37)至(39)：
Q1＝(Coss51+Coss52)*[Vo-(Vp1-Vo)*(Ciss/Coss54)] (37)
Q2＝(Coss53+Coss54)*(Vp1-VH)*(Ciss/Coss54)+Coss53*(Vp1-VH)
(38)
Q1≦Q2 (39)
若当输入电容Ciss充电完成后的稳态下第二寄生电容Coss52、第三寄生电容Coss53上的电压被第一驱动开关S51的体二极管钳位到电压值Vcc时，则满足下列公式(40)至(42)：
Q1＝Coss54*(VH-Vcc) (40)
Q2＝Ciss*(Vp1-VH) (41)
Q1≦Q2 (42)
请参阅图32并配合图30，图32为第十二实施例的输入电容于放电过程中与驱动开关对应运作的一示范例的时序图。当输入电容Ciss需进行放电时，第二驱动开关S52及第四驱动开关S54于时间t4至t5导通，使输入电容Ciss通过电感L51放电而电感L51的电流增加。第一驱动开关S51及第三驱动开关S53于输入电容Ciss的电压值达到Vp2时(即时间点t5时)截止，使电感L51的能量释放至输入源，对应如时间t5至t6，而第一驱动开关S51及第三驱动开关S53更于电感L51放电降至零时(即时间点t6时)截止。在时间点t6时，由于上述驱动电路1的放电过程，第一寄生电容Coss51的电压为零，第二寄生电容Coss52的电压为电压值Vcc。于时间t6至t7时，第一寄生电容Coss51和第二寄生电容Coss52会通过电感L51而与第三寄生电容Coss53和输入电容Ciss串联第四寄生电容Coss54的并联进行谐振，使输入电容Ciss的电压值Vp2会达到一最终稳态值Vo，而第二寄生电容Coss52上的电压会谐振至等于第三寄生电容Coss53上的电压。由于输入电容Ciss与第四驱动开关S54的第四寄生电容Coss54串联，然后与第三驱动开关S53的第三寄生电容Coss53并联，然后再与第一驱动开关S51、第二驱动开关S52的第一寄生电容Coss51、第二寄生电容Coss52为串联关系，因此于时间t6至t7时，输入电容Ciss从电压值Vp2到最终稳态值Vo所充入的电荷会等于第一寄生电容Coss51从零变化到稳态、第二寄生电容Coss52从电压值Vcc变化到稳态的电荷之和Q3。由于功率开关需要的输入电容Ciss上的电压值在达到最终稳态值Vo时低于第二设定电压值VL，所以在时间t6至t7时，输入电容Ciss从电压值Vp2变化到第二设定电压值VL和第三寄生电容Coss53上电压变化引起的电荷变化量之和Q4需大于或等于输入电容Ciss从电压值Vp2变化到最终稳态值Vo时第一寄生电容Coss51和第二寄生电容Coss52的电荷变化量之和Q3。因此，在输入电容Ciss放电过程中满足下列公式(43)至(45)：
Q3＝(Coss51+Coss52)*[Vcc-(Vo-Vp2)*(Ciss/Coss54)] (43)
Q4＝(Coss53+Coss54)*(VL-Vp2)*(Ciss/Coss54)+Coss53*(VL-Vp2)
(44)
Q3≦Q4 (45)
于上述实施例中，电压值Vp2的最佳的方案是零。若第二驱动开关S52、第四驱动开关S54导通时间过长，会使输入电容Ciss反向充电，而电压值Vp2小于零，造成输入电容Ciss上电压的震荡幅度过大，且增加损耗。
此外，为了降低第一驱动开关S51、第三驱动开关S53的控制精度，若第一驱动开关S51、第二驱动开关S52、第三驱动开关S53、第四驱动开关S54使用的是带有体二极管的MOSFET，则当输入电容Ciss放电完成后的稳态下第二寄生电容Coss52、第三寄生电容Coss53上的电压低于输入电容Ciss的最终稳态值Vo，即(Vo-Vp2)*(1+Ciss/Coss54)<Vo时，则满足下列公式(46)至(48)：
Q3＝(Coss51+Coss52)*[Vcc-(Vo-Vp2)*(Ciss/Coss54)] (46)
Q4＝(Coss53+Coss54)*(VL-Vp2)*(Ciss/Coss54)+Coss53*(VL-Vp2)
(47)
Q3≦Q4 (48)
若当输入电容Ciss放电完成后的稳态下第二寄生电容Coss52、第三寄生电容Coss53上的电压被第四驱动开关S54的体二极管钳位到最终稳态值Vo，则满足下列公式(49)至(51)：
Q3＝(Coss51+Coss52)*(Vcc-VL) (49)
Q4＝Ciss*(VL-Vp2) (50)
Q3≦Q4 (51)
本实施例的驱动电路3A也可等效为如图9的等效电路2，其中第一等效电容Ci反映功率开关的输入电容Ciss、第三驱动开关S53的第三寄生电容Coss53和第四驱动开关S54的第四寄生电容Coss54，等效电感L包含驱动电路3A的电感L51，而第二等效电容Coss反映第一驱动开关S51的第一寄生电容Coss51及反映第二驱动开关S52的第二寄生电容Coss52。
图33为本案第十三实施例的功率开关的驱动电路的电路结构示意图。于本实施例中，驱动电路4A包含电感L61、第一驱动开关S61以及电阻R，而电容Ciss为功率开关(未图示)的输入电容。第一驱动开关S61的第一端与电感L61的第二端电连接，第一驱动开关S61的第二端与电阻R的第一端电连接，电感L61的第一端与输入源电连接，电阻R的第二端与输入电容Ciss电连接。此外，于本实施例中，第一驱动开关S61实际上会具有寄生参数为寄生电容Coss61。
以下将进一步描述本实施例的输入电容Ciss的充电和放电运作。驱动电路4A通过第一驱动开关S61的导通或截止运作来控制输入电容Ciss的充电和放电。
请参阅图34并配合图33，图34为第十三实施例的输入电容于充电过程中与驱动开关对应运作的一示范例的时序图。当输入电容Ciss需进行充电时，第一驱动开关S61于时间t0至t1导通，使输入源的电能通过导通的第一驱动开关S61对输入电容Ciss进行充电，同时电感L61的电流会先增加后下降。第一驱动开关S61于时间t0至t1结束而电感L61的电流降至零时截止。在时间点t1时，上述的驱动电路4A的充电过程会使得输入电容Ciss的电压值Vp1高于输入源的电压值Vcc且小于等于2*Vcc，且于时间t1至t2时，寄生电容Coss61会通过电感L61与输入电容Ciss进行谐振，使输入电容Ciss的电压值Vp1会达到一最终稳态值Vo，而寄生电容Coss61会谐振至寄生电容Coss61上的电压与电压值Vcc的和相等于输入电容Ciss上的电压。由于输入电容Ciss与第一驱动开关S61的寄生电容Coss61为串联关系，因此于时间t1至t2时，输入电容Ciss从电压值Vp1到最终稳态值Vo所放出的电荷会等于寄生电容Coss61从零变化到Vo–Vcc的电荷Q1。由于功率开关需要的输入电容Ciss上的电压在最终稳态值Vo时大于第一设定电压值VH，所以在时间t1至t2时，输入电容Ciss从电压值Vp1变化到第一设定电压值VH的电荷变化量Q2需大于或等于输入电容Ciss从电压值Vp1变化到最终稳态值Vo时寄生电容Coss61的电荷变化量Q1。因此，在输入电容Ciss充电过程中满足下列公式(52)至(54)：
Q1＝Coss61*(Vo-Vcc) (52)
Q2＝Ciss*(Vp1-VH) (53)
Q1≦Q2 (54)
请参阅图35并配合图33，图35为第十三实施例的输入电容于放电过程中与驱动开关对应运作的一示范例的时序图。当输入电容Ciss需进行放电时，第一驱动开关S61于时间t0至t1导通，使输入电容Ciss通过电感L61放电，且电感L61的电流会先增加后下降。第一驱动开关S61于输入电容Ciss达到电压值Vp2且电感L61的电流降至零时(即时间点t1时)截止。在时间点t1时，由于上述驱动电路4A的放电过程会使得输入电容Ciss上电压值为Vp2，其中电压值Vp2于本实施例中最佳的方案为零，而寄生电容Coss61的电压值为零，因此于时间t1至t2时，寄生电容Coss61会通过电感L61与输入电容Ciss进行谐振，使输入电容Ciss的电压值Vp2会达到一最终稳态值Vo，而寄生电容Coss61上的电压会谐振至电压值Vcc–Vo。由于输入电容Ciss与第一驱动开关S61的寄生电容Coss61为串联关系，因此于时间t1至t2时，输入电容Ciss从电压值Vp2变化到最终稳态值Vo所充入的电荷会等于寄生电容Coss61从零变化到Vcc–Vo的电荷之和Q3。由于功率开关需要的输入电容Ciss上的电压在最终稳态值Vo时小于第二设定电压值VL，所以在时间t1至t2时，输入电容Ciss从电压值Vp2变化到第二设定电压值VL的电荷变化量Q4需大于或等于输入电容Ciss从电压值Vp2变化到最终稳态值Vo时寄生电容Coss61的电荷变化量Q3。因此，在输入电容Ciss放电过程中满足下列公式(55)至(57)：
Q3＝Coss61*(Vcc-Vo) (55)
Q4＝Ciss*(Vp2-VL) (56)
Q3≦Q4 (57)
本实施例的驱动电路4A也可等效为如图9的等效电路2，其中第一等效电容Ci反映功率开关的输入电容Ciss，等效电感L包含驱动电路4A的电感L61，而第二等效电容Coss反映第一驱动开关S61的寄生电容Coss61。
综上所述，本案为一种功率开关的驱动电路，使驱动电路中的电感在不需提供恒流源的电流的情况下，电阻的能量损耗也同样较小，如此一来，本案的驱动电路便可使用感量较小、体积较小的电感。
本案得由本领域技术人员任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附权利要求所欲保护者。

Claims (31)

1.一种驱动电路，用以驱动一功率开关，其特征在于，该驱动电路包含：
一电感；以及
至少一驱动开关，与该电感电连接；
其中，该驱动电路与该功率开关等效成一等效电路，该等效电路包含：
一第一等效电容，至少反映该功率开关的一输入电容；
一等效电感，包含该电感，且与该第一等效电容串联连接；以及
一第二等效电容，反映该至少一驱动开关的寄生参数，且与该第一等效电容及该等效电感串联连接而形成一充放电回路，以通过该充放电回路对该第一等效电容进行充电或放电运作；
其中，在该第一等效电容充电过程中，从该电感的电流为零至该输入电容的电压值为一第一设定电压值，或在该第一等效电容放电过程中，从该电感的电流为零至该输入电容的电压值为一第二设定电压值，该第一等效电容上的电荷变化量大于或等于从该电感的电流为零至该输入电容的电压值达到一最终稳态值时该第二等效电容上的电荷变化量；
其中，该第一设定电压值大于该功率开关的一栅极的一阀值电压范围中的最大值，该第二设定电压值小于该功率开关的一栅极的一阀值电压范围中的最小值。
2.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，该至少一驱动开关为一第一驱动开关及一第二驱动开关，该第一驱动开关的一第一端与一输入源电连接，该第一驱动开关的一第二端与该第二驱动开关的一第一端及该电感的一第一端电连接，该第二驱动开关的一第二端与一接地端电连接，该电感的一第二端与一电阻的一第一端电连接，该电阻的一第二端与该输入电容电连接，且该至少一驱动开关的寄生参数包含该第一驱动开关的一第一寄生电容及该第二驱动开关的一第二寄生电容。
3.如权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，该驱动电路通过该第一驱动开关及该第二驱动开关的导通或截止控制该输入电容的充电和放电。
4.如权利要求3所述的驱动电路，其特征在于，该第一等效电容为该输入电容，且该第一等效电容于充电过程中满足下列公式：
Q1＝Coss31*Vo+Coss32*Vo
Q2＝Ciss*(Vp1-VH)
Q1≦Q2
其中，Q1为该第一等效电容充电过程中从该电感的电流为零至该输入电容的电压值达到该最终稳态值时该第二等效电容上的电荷变化量，Q2为从该电感的电流为零至该输入电容的电压值为该第一设定电压值时该第一等效电容上的电荷变化量，Coss31为该第一寄生电容，Coss32为该第二寄生电容，Ciss为该输入电容，Vo为该最终稳态值，且为该第一寄生电容和该第二寄生电容从电感的电流为零至该输入电容的电压值达到该最终稳态值时的电压变化量，Vp1为充电过程中该输入电容在该电感的电流为零时的电压值，VH为该第一设定电压值。
5.如权利要求3所述的驱动电路，其特征在于，该第一等效电容为该输入电容，且该第一等效电容于放电过程中满足下列公式：
Q3＝(Coss31+Coss32)*(Vcc-Vo)
Q4＝Ciss*(Vp2-VL)
Q3≦Q4
其中，Q3为该第一等效电容放电过程中从该电感的电流为零至该输入电容的电压值达到该最终稳态值时该第二等效电容上的电荷变化量，Q4为从该电感的电流为零至该输入电容的电压值为一第二设定电压值时该第一等效电容上的电荷变化量，Coss31为该第一驱动开关的该第一寄生电容，Coss32为该第二驱动开关的该第二寄生电容，Ciss为该输入电容，Vo为该最终稳态值，Vcc为该输入源的电压值，Vcc-Vo为该第一寄生电容和该第二寄生电容从电感的电流为零至该输入电容的电压值达到该最终稳态值时的电压变化量，Vp2为放电过程中该输入电容在该电感的电流为零时的电压值，VL为该第二设定电压值。
6.如权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，该驱动电路还包括一第三驱动开关，该第三驱动开关具有一第三寄生电容，该第三驱动开关的一第一端电连接于该电感的该第二端及该电阻的该第一端，该第三驱动开关的一第二端与该接地端电连接，且该驱动电路通过该第一驱动开关及该第二驱动开关的导通或截止而控制该第一等效电容的充电，该驱动电路通过该第三驱动开关的导通而控制该输入电容放电。
7.如权利要求6所述的驱动电路，其特征在于，该第一等效电容包含该输入电容和该第三寄生电容，且该第一等效电容于充电过程中满足下列公式：
Q1＝(Coss31+Coss32)*Vo
Q2＝(Ciss+Coss33)*(Vp1-VH)
Q1≦Q2
其中，Q1为该第一等效电容充电过程中从该电感的电流为零至该输入电容的电压值达到该最终稳态值时该第二等效电容上的电荷变化量，Q2为从该电感的电流为零至该输入电容的电压值为该第一设定电压值时该第一等效电容上的电荷变化量，Coss31为该第一驱动开关的该第一寄生电容，Coss32为该第二驱动开关的该第二寄生电容，Ciss为该输入电容，Coss33为该第三驱动开关的该第三寄生电容，Vo为该最终稳态值，且为该第一寄生电容和该第二寄生电容从电感的电流为零至该输入电容的电压值达到该最终稳态值时的电压变化量，Vp1为充电过程中该输入电容在该电感的电流为零时的电压值，VH为该第一设定电压值。
8.如权利要求3所述的驱动电路，其特征在于，该驱动电路还包括一第一钳位电路及一第二钳位电路，该第一钳位电路具有一第三寄生电容，该第二钳位电路具有一第四寄生电容，该第一钳位电路的第一端与该第一驱动开关的该第一端及该输入源电连接，该第一钳位电路的第二端与该电感的该第二端、该第二钳位电路的第一端及该电阻的该第一端电连接，该第二钳位电路的第二端与该接地端电连接，且该第一钳位电路于该输入电容的电压值高于一过电压值时钳位该输入电容的电压值为该过电压值，该第二钳位电路于该输入电容的电压值低于一欠电压值时钳位该输入电容的电压值为该欠电压值。
9.如权利要求8所述的驱动电路，其特征在于，该驱动电路的该第一等效电容包含该输入电容、该第一钳位电路的该第三寄生电容和该第二钳位电路的该第四寄生电容，且该第一等效电容于充电过程中满足下列公式：
Q1＝(Coss31+Coss32)*Vo
Q2＝(Ciss+Coss34+Coss35)*(Vp1-VH)
Q1≦Q2
其中，Q1为该第一等效电容充电过程中从该电感的电流为零至该输入电容的电压值达到该最终稳态值时该第二等效电容上的电荷变化量，Q2为从该电感的电流为零至该输入电容的电压值为该第一设定电压值时该第一等效电容上的电荷变化量，Coss31为该第一驱动开关的该第一寄生电容，Coss32为该第二驱动开关的该第二寄生电容，Ciss为该输入电容，Coss35为该第一钳位电路的该第三寄生电容，Coss34为该第二钳位电路的该第四寄生电容，Vo为该最终稳态值，且为该第一寄生电容和该第二寄生电容从电感的电流为零至该输入电容的电压值达到该最终稳态值时的电压变化量，Vp1为充电过程中该输入电容在该电感的电流为零时的电压值，VH为该第一设定电压值。
10.如权利要求8所述的驱动电路，其特征在于，该驱动电路的该第一等效电容包含该输入电容、该第一钳位电路的该第三寄生电容和该第二钳位电路的该第四寄生电容，且该第一等效电容于放电过程中满足下列公式：
Q3＝(Coss31+Coss32)*(Vcc-Vo)
Q4＝(Ciss+Coss34+Coss35)*(Vp2-VL)
Q3≦Q4
其中，Q3为该第一等效电容放电过程中从该电感的电流为零至该输入电容的电压值达到该最终稳态值时该第二等效电容上的电荷变化量，Q4为从该电感的电流为零至该输入电容的电压值为一第二设定电压值时该第一等效电容上的电荷变化量，Coss31为该第一驱动开关的该第一寄生电容，Coss32为该第二驱动开关的该第二寄生电容，Ciss为该输入电容，Coss35为该第一钳位电路的该第三寄生电容，Coss34为该第二钳位电路的该第四寄生电容，Vo为该最终稳态值，Vcc为该输入源的电压值，Vcc-Vo为该第一寄生电容和该第二寄生电容从电感的电流为零至该输入电容的电压值达到该最终稳态值时的电压变化量，Vp2为放电过程中该输入电容在该电感的电流为零时的电压值，VL为该第二设定电压值。
11.如权利要求3所述的驱动电路，其特征在于，该驱动电路还包括一第一钳位电路及一第三驱动开关，该第一钳位电路具有一第三寄生电容，该第三驱动开关具有一第四寄生电容，该第一钳位电路的第一端与该第一驱动开关的该第一端及该输入源电连接，该第一钳位电路的第二端与该电感的该第二端、该第三驱动开关的一第一端、该电阻的该第一端电连接，该第三驱动开关的一第二端与该接地端电连接，该第一钳位电路于该输入电容的电压值高于一过电压值时钳位该输入电容的电压值为该过电压值，并通过该第三驱动开关的导通而控制该输入电容放电。
12.如权利要求11所述的驱动电路，其特征在于，该驱动电路的该第一等效电容包含该输入电容、该第一钳位电路的该第三寄生电容和该第三驱动开关的该第四寄生电容，且该第一等效电容于充电过程中满足下列公式：
Q1＝(Coss31+Coss32)*Vo
Q2＝(Ciss+Coss33+Coss35)*(Vp1-VH)
Q1≦Q2
其中，Q1为该第一等效电容充电过程中从该电感的电流为零至该输入电容的电压值达到该最终稳态值时该第二等效电容上的电荷变化量，Q2为从该电感的电流为零至该输入电容的电压值为该第一设定电压值时该第一等效电容上的电荷变化量，Coss31为该第一驱动开关的该第一寄生电容，Coss32为该第二驱动开关的该第二寄生电容，Ciss为该输入电容，Coss35为该第一钳位电路的该第三寄生电容，Coss33为该第三驱动开关的该第四寄生电容，Vo为该最终稳态值，且为该第一寄生电容和该第二寄生电容从电感的电流为零至该输入电容的电压值达到该最终稳态值时的电压变化量，Vp1为充电过程中该输入电容在该电感的电流为零时的电压值，VH为该第一设定电压值。
13.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，该至少一驱动开关为一第一驱动开关及一第二驱动开关，该电感的一第一端与一输入源电连接，该电感的一第二端与该第一驱动开关的一第一端及该第二驱动开关的一第一端电连接，该第二驱动开关的一第二端与一电阻的一第一端电连接，该电阻的一第二端与该输入电容电连接，该第一驱动开关的一第二端与一接地端电连接。
14.如权利要求13所述的驱动电路，其特征在于，该驱动电路通过该第一驱动开关及该第二驱动开关的导通或截止而控制该输入电容的充电和放电。
15.如权利要求14所述的驱动电路，其特征在于，该第一等效电容为该输入电容，且该第二等效电容为该第二驱动开关的一第二寄生电容，于该第一等效电容充电过程中满足下列公式：
Q1＝Coss42*(Vo-Vcc)
Q2＝Ciss*(Vp1-VH)
Q1≦Q2
其中，Q1为该第一等效电容充电过程中从该电感的电流为零至该输入电容的电压值达到该最终稳态值时该第二等效电容上的电荷变化量，Q2为从该电感的电流为零至该输入电容的电压值为该第一设定电压值时该第一等效电容上的电荷变化量，Coss42为该第二驱动开关的该第二寄生电容，Ciss为该输入电容，Vo为该最终稳态值，Vcc为该输入源的电压值，Vo-Vcc为该第二寄生电容从电感的电流为零至该输入电容的电压值达到该最终稳态值时的电压变化量，Vp1为充电过程中该输入电容在该电感的电流为零时的电压值，VH为该第一设定电压值。
16.如权利要求14所述的驱动电路，其特征在于，该第一等效电容为该输入电容，且该第二等效电容为该第二驱动开关的一第二寄生电容，于该第一等效电容放电过程中满足下列公式：
Q3＝Coss42*(Vp2+Vcc-Vo)
Q4＝Ciss*(Vp2-VL)
Q3≦Q4
其中，Q3为该第一等效电容放电过程中从该电感的电流为零至该输入电容的电压值达到该最终稳态值时该第二等效电容上的电荷变化量，Q4为从该电感的电流为零至该输入电容的电压值为一第二设定电压值时该第一等效电容上的电荷变化量，Coss42为该第二驱动开关的该第二寄生电容，Ciss为该输入电容，Vo为该最终稳态值，Vcc为该输入源的电压值，Vp2为放电过程中该输入电容在该电感的电流为零时的电压值，Vp2+Vcc-Vo为该第二寄生电容从该电感的电流为零至该输入电容的电压值达到该最终稳态值时的电压变化量，VL为该第二设定电压值。
17.如权利要求13所述的驱动电路，其特征在于，该驱动电路还包括一第三驱动开关及一直流箝位电源，该第三驱动开关具有一第三寄生电容，该第三驱动开关的一第一端电连接于该第二驱动开关的该第二端及该电阻的该第一端之间，该直流箝位电源连接于该第三驱动开关的一第二端及该接地端之间，其中该直流箝位电源于该第三驱动开关导通时对该输入电容进行充电，而在该输入电容进行放电时通过该第三驱动开关的截止且通过该第一驱动开关及该第二驱动开关的导通或截止而控制该输入电容放电。
18.如权利要求13所述的驱动电路，其特征在于，该驱动电路还包括一第一钳位电路及一直流箝位电源，该第一钳位电路具有一第三寄生电容，该第一钳位电路的一第一端电连接于该第二驱动开关的该第二端及该电阻的该第一端之间，该直流箝位电源电连接于该第一钳位电路的一第二端及该接地端之间，且该第一钳位电路于该输入电容的电压值高于该直流箝位电源Vclamp的电压值时钳位该输入电容的电压值为该直流箝位电源的电压值。
19.如权利要求13所述的驱动电路，其特征在于，该驱动电路还包括一第三驱动开关，该第三驱动开关具有一第三寄生电容，该第三驱动开关的一第一端电连接于该第二驱动开关的该第二端及该电阻的该第一端之间，该第三驱动开关的一第二端电连接于该接地端，其中该驱动电路通过该第三驱动开关的导通而控制该输入电容放电。
20.如权利要求17至19中任一项所述的驱动电路，其特征在于，该第一等效电容包含该输入电容和该第三寄生电容，该第二等效电容包含该第一驱动开关的一第二寄生电容，且该第一等效电容于充电过程中满足下列公式：
Q1＝Coss42*(Vo-Vcc)
Q2＝(Ciss+Coss43)*(Vclamp-VH)
Q1≦Q2
其中，Q1为该第一等效电容充电过程中从该电感的电流为零至该输入电容的电压值达到该最终稳态值时该第二等效电容上的电荷变化量，Q2为从该电感的电流为零至该输入电容的电压值为该第一设定电压值时该第一等效电容上的电荷变化量，Coss42为该第二驱动开关的该第二寄生电容，Ciss为该输入电容，Coss43为该第三寄生电容，Vo为该最终稳态值，Vcc为该输入源的电压值，Vo-Vcc为该第二寄生电容从电感的电流为零至该输入电容的电压值达到该最终稳态值时的电压变化量，Vclamp为充电过程中该输入电容在该电感的电流为零时的电压值，VH为该第一设定电压值。
21.如权利要求17至19中任一项所述的驱动电路，其特征在于，该第一等效电容包含该输入电容和该第三寄生电容，该第二等效电容包含该第一驱动开关的一第二寄生电容，且该第一等效电容于放电过程中满足下列公式：
Q3＝Coss42*(Vp2+Vcc-Vo)
Q4＝(Ciss+Coss43)*(Vp2-VL)
Q3≦Q4
其中，Q3为该第一等效电容从该电感的电流为零至该输入电容的电压值达到该最终稳态值时该第二等效电容上的电荷变化量，Q4为从该电感的电流为零至该输入电容的电压值为一第二设定电压值时该第一等效电容上的电荷变化量，Coss42为该第二驱动开关的该第二寄生电容，Ciss为该输入电容，Coss43为该第三寄生电容，Vo为该最终稳态值，Vcc为该输入源的电压值，Vp2为放电过程中该输入电容在该电感的电流为零时的电压值，Vp2+Vcc-Vo为该第二寄生电容从该电感的电流为零至该输入电容的电压值达到该最终稳态值时的电压变化量，VL为该第二设定电压值。
22.如权利要求18所述的驱动电路，其特征在于，该驱动电路还具有一第三驱动开关，该第三驱动开关具有一第四寄生电容，该第三驱动开关的一第一端与该第一钳位电路的第一端、该第二驱动开关的该第二端及该电阻的该第一端电连接，该第三驱动开关的一第二端与该接地端电连接。
23.如权利要求22所述的驱动电路，其特征在于，该第一等效电容包含该输入电容、该第三寄生电容和该第四寄生电容，该第二等效电容包含该第一驱动开关的一第二寄生电容，且该第一等效电容于充电过程中满足下列公式：
Q1＝Coss42*(Vo-Vcc)
Q2＝(Ciss+Coss43+Coss44)*(Vclamp-VH)
Q1≦Q2
其中，Q1为该第一等效电容充电过程中从该电感的电流为零至该输入电容的电压值达到该最终稳态值时该第二等效电容上的电荷变化量，Q2为从该电感的电流为零至该输入电容的电压值为该第一设定电压值时该第一等效电容上的电荷变化量，Coss42为该第二驱动开关的该第二寄生电容，Ciss为该输入电容，Coss43为该第三寄生电容，Coss44为该第四寄生电容，Vo为该最终稳态值，Vcc为该输入源的电压值，Vo-Vcc为该第二寄生电容从电感的电流为零至该输入电容的电压值达到该最终稳态值时的电压变化量，Vclamp为充电过程中该输入电容在该电感的电流为零时的电压值，VH为该第一设定电压值。
24.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，该至少一驱动开关包含一第一驱动开关、一第二驱动开关、一第三驱动开关及一第四驱动开关，该第一驱动开关的一第一端与一输入源电连接，该第一驱动开关的一第二端与该第二驱动开关的一第一端及该电感的一第一端电连接，该第二驱动开关的一第二端与一接地端电连接，该第四驱动开关的一第一端与一电阻的该第一端电连接，该第四驱动开关的一第二端与该电感的该第二端及该第三驱动开关的一第一端电连接，该第三驱动开关的一第二端与该接地端电连接，该电阻的该第二端与该输入电容电连接。
25.如权利要求24所述的驱动电路，其特征在于，该驱动电路通过该第一驱动开关、该第二驱动开关、该第三驱动开关及该第四驱动开关的导通或截止而控制该输入电容的充电和放电。
26.如权利要求25所述的驱动电路，其特征在于，该第一等效电容包含该输入电容、该第三驱动开关的一第三寄生电容和该第四驱动开关的一第四寄生电容，且该第二等效电容包含该第一驱动开关的一第一寄生电容和该第二驱动开关的一第二寄生电容，于该第一等效电容充电过程中满足下列公式：
Q1＝(Coss51+Coss52)*[VH-(Vp1-Vo)*(Ciss/Coss54)]
Q2＝(Coss53+Coss54)*(Vp1-VH)*(Ciss/Coss54)+Coss53*(Vp1-VH)
Q1≦Q2
其中，Q1为该第一等效电容充电过程中从该电感的电流为零至该输入电容的电压值达到该最终稳态值时该第二等效电容上的电荷变化量，Q2为从该电感的电流为零至该输入电容的电压值为该第一设定电压值时该第一等效电容上的电荷变化量，Coss51为该第一驱动开关的该第一寄生电容，Coss52为该第二驱动开关的该第二寄生电容，Ciss为该输入电容，Coss53为该第三驱动开关的该第三寄生电容，Coss54为该第四驱动开关的该第四寄生电容，Vo为该最终稳态值，Vp1为充电过程中该输入电容在该电感的电流为零时的电压值，VH为该第一设定电压值。
27.如权利要求25所述的驱动电路，其特征在于，该第一等效电容包含该输入电容、该第三驱动开关的一第三寄生电容和该第四驱动开关的一第四寄生电容，且该第二等效电容包含该第一驱动开关的一第一寄生电容和该第二驱动开关的一第二寄生电容，于该第一等效电容放电过程中满足下列公式：
Q3＝(Coss51+Coss52)*[Vcc-(Vo-Vp2)*(Ciss/Coss54)]
Q4＝(Coss53+Coss54)*(VL-Vp2)*(Ciss/Coss54)+Coss53*(VL-Vp2)
Q3≦Q4
其中，Q3为该第一等效电容放电过程中从该电感的电流为零至该输入电容的电压值达到该最终稳态值时该第二等效电容上的电荷变化量，Q4为从该电感的电流为零至该输入电容的电压值为一第二设定电压值时该第一等效电容上的电荷变化量，Coss51为该第一驱动开关的该第一寄生电容，Coss52为该第二驱动开关的该第二寄生电容，Ciss为该输入电容，Coss53为该第三驱动开关的该第三寄生电容，Coss54为该第四驱动开关的该第四寄生电容，Vo为该最终稳态值，Vcc为该输入源的电压值，Vp2为放电过程中该输入电容在该电感的电流为零时的电压值，VL为该第二设定电压值。
28.如权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，该至少一驱动开关为一第一驱动开关，该第一驱动开关的一第一端与该电感的该第二端电连接，该第一驱动开关的一第二端与一电阻的该第一端电连接，该电感的该第一端与一输入源电连接，该电阻的一第二端与该输入电容电连接，且该至少一驱动开关的寄生参数为该第一驱动开关的一寄生电容。
29.如权利要求28所述的驱动电路，其特征在于，该驱动电路通过该第一驱动开关的导通或截止而控制该输入电容的充电和放电，且该输入电容为该第一等效电容，该第一等效电容于充电过程中满足下列公式：
Q1＝Coss61*(Vo-Vcc)
Q2＝Ciss*(Vp1-VH)
Q1≦Q2
其中，Q1为该第一等效电容充电过程中从该电感的电流为零至该输入电容的电压值达到该最终稳态值时该第二等效电容上的电荷变化量，Q2为从该电感的电流为零至该输入电容的电压值为该第一设定电压值时该第一等效电容上的电荷变化量，Coss61为该第一驱动开关的该寄生电容，Ciss为该输入电容，Vo为该最终稳态值，Vcc为该输入源的电压值，Vp1为充电过程中该输入电容在该电感的电流为零时的电压值，VH为该第一设定电压值。
30.如权利要求28所述的驱动电路，其特征在于，该驱动电路通过该第一驱动开关的导通或截止而控制该输入电容的充电和放电，且该输入电容为该第一等效电容，该第一等效电容于放电过程中满足下列公式：
Q3＝Coss61*(Vcc-Vo)
Q4＝Ciss*(Vp2-VL)
Q3≦Q4
其中，Q3为该第一等效电容放电过程中从该电感的电流为零至该输入电容的电压值达到该最终稳态值时该第二等效电容上的电荷变化量，Q4为从该电感的电流为零至该输入电容的电压值为一第二设定电压值时该第一等效电容上的电荷变化量，Coss61为该第一驱动开关的该寄生电容，Ciss为该输入电容，Vo为该最终稳态值，Vcc为该输入源的电压值，Vp2为放电过程中该输入电容在该电感的电流为零时的电压值，VL为该第二设定电压值。
31.如权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，在该输入电容充电过程中从该电感的电流为零至该输入电容的电压值达到该最终稳态值时，该电阻选用使该最终稳态值大于0.5*(Vp1+Vmax)的阻值，其中Vp1为充电过程中该输入电容在该电感的电流为零时的电压值，Vmax为该输入电容在电路震荡时保持该功率开关导通所需的电压值；其中在该输入电容放电过程中从该电感的电流为零至该输入电容的电压值达到该最终稳态值时，该电阻选用使该最终稳态值小于0.5*(Vp2+Vmin)的阻值，其中Vp2为放电过程中该输入电容在该电感的电流为零时的电压值，Vmin为该输入电容在电路震荡时保持该功率开关关断所需的电压值。
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