CN117543966A - 功率开关电路及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本公开关于一种功率开关电路，包含驱动信号部、两个开关元件及两个驱动电路，两个开关元件并联连接，第一驱动电路包含第一电阻及第一连接支路，皆连接于正驱动信号端及第一开关元件的第一驱动端之间，第一连接支路包含第二电阻，第二驱动电路包含第三电阻及第二连接支路，皆连接于正驱动信号端及第二开关元件的第二驱动端之间，第二连接支路包含第四电阻及第一二极管，于同一开关周期内，当驱动信号部接入正电流或正电压时，通过第一、第二驱动电路控制第一开关元件的导通时刻早于第二开关元件的导通时刻；当驱动信号部接入负电流或零电压或负电压时，通过第一、第二驱动电路控制该第一开关元件的关断时刻早于该第二开关元件的关断时刻。

Description

功率开关电路及其控制方法

技术领域

本公开关于电力电子领域，特别涉及一种功率开关电路及其控制方法。

背景技术

随着开关电源的功率等级的提升，用以控制开关电源的功率开关电路的功率要求亦随之提高，其中功率开关电路中的开关元件的流通能力、开关速度及散热能力皆须提升以回应其需求。为了满足开关电源的功率需求，功率开关电路通常包含多个开关元件，且多个开关元件之间并联连接，使得功率开关电路的总损耗降低且散热能力提升。然而，功率开关电路内的多个开关元件于同步导通或同步关断的情况下容易具有电流均流的问题。举例来说，多个开关元件的导通电阻分布具有偏差，或温度系数的差异，使得多个开关元件的稳态均流不一致。又例如，功率开关电路内的功率回路及驱动回路中具有寄生电感，或开关元件内部所具有的寄生电阻、跨导、寄生电容分布偏差、驱动电压导通阈值分布偏差、驱动电压导通阈值温度系数的差异性，使得多个开关元件的瞬态均流不一致。由于功率开关电路内的多个开关的稳态均流及瞬态均流有不一致的可能性，使得开关电源的输出稳定度较低且使用寿命较低。

因此，如何发展一种克服上述缺点的功率开关电路，实为目前迫切的需求。

发明内容

本公开的目的为提供一种功率开关电路，包含两个驱动电路，第一驱动电路包含第一电阻及第一连接支路，且第一电阻及第一连接支路分别连接于正驱动信号端及第一开关元件的第一驱动端之间，第二驱动电路包含第三电阻及第二连接支路，且第三电阻及第二连接支路分别连接于正驱动信号端及第二开关元件的第二驱动端之间，功率开关电路利用第一驱动电路及第二驱动电路的设置，使得于同一开关周期内，第一开关元件的导通时刻早于第二开关元件的导通时刻，且第一开关元件的关断时刻早于第二开关元件的关断时刻，即功率开关电路的两个开关元件在导通及关断的瞬态不具有电流不均的问题，使得其开关损耗及关断损耗分别分配于两个开关元件上，使得两个开关元件的损耗及温度皆可降低，进而提升整体功率开关电路的输出稳定度较高且使用寿命较高，并同步提升功率密度并降低设置成本。

为达上述目的，本公开的实施态样为提供一种功率开关电路，包含驱动信号部、第一开关元件、第二开关元件、第一驱动电路及第二驱动电路。驱动信号部接入输入电流或输入电压，且包含正驱动信号端及负驱动信号端。第二开关元件与第一开关元件并联连接。第一驱动电路包含第一电阻及第一连接支路，其中第一电阻及第一连接支路分别连接于正驱动信号端及第一开关元件的第一驱动端之间，第一连接支路至少包含第二电阻。第二驱动电路包含第三电阻及第二连接支路，其中第三电阻及第二连接支路分别连接于正驱动信号端及第二开关元件的第二驱动端之间，第二连接支路至少包含第四电阻及第一二极管。其中，于同一开关周期内，当驱动信号部接入的输入电流为正电流或者接入的输入电压为正电压时，通过第一驱动电路及第二驱动电路，控制第一开关元件的导通时刻早于第二开关元件的导通时刻；当驱动信号部接入的输入电流为负电流或接入的输入电压为零电压或负电压时，通过第一驱动电路及第二驱动电路，控制第一开关元件的关断时刻早于第二开关元件的关断时刻。

为达上述目的，本公开的另一实施态样为提供一种功率开关电路的控制方法，功率开关电路包含驱动信号部、第一开关元件及第二开关元件，驱动信号部包含正驱动信号端及负驱动信号端，第二开关元件与第一开关元件并联连接，其中控制方法包含下列步骤。设置第一驱动电路，其中第一驱动电路包含第一电阻及第一连接支路，第一电阻及第一连接支路分别连接于正驱动信号端及第一开关元件的第一驱动端之间，第一连接支路至少包含第二电阻。设置第二驱动电路，其中第二驱动电路包含第三电阻及第二连接支路，第三电阻及第二连接支路分别连接于正驱动信号端及第二开关元件的第二驱动端之间，第二连接支路至少包含第四电阻及第一二极管。于同一开关周期内，当驱动信号部接入的输入电流为正电流或者接入的输入电压为正电压时，通过第一驱动电路及第二驱动电路，控制第一开关元件的导通时刻早于第二开关元件的导通时刻；当驱动信号部接入的输入电流为负电流或者接入的输入电压为零电压或负电压时，通过第一驱动电路及第二驱动电路，控制第一开关元件的关断时刻早于第二开关元件的关断时刻。

附图说明

图1A为本公开第一实施例的功率开关电路的电路拓扑图；

图1B为本公开第二实施例的功率开关电路的电路拓扑图；

图2A为图1A所示的功率开关电路于充电时的电流流向示意图；

图2B为图1A所示的功率开关电路于放电时的电流流向示意图；

图3为图1A所示的功率开关电路的部分元件的电压电流波形图；

图4A为本公开第三实施例的功率开关电路的电路拓扑图；

图4B为本公开第四实施例的功率开关电路的电路拓扑图；

图5为本公开第五实施例的功率开关电路的电路拓扑图；

图6A为本公开第六实施例的功率开关电路的电路拓扑图；

图6B为本公开第七实施例的功率开关电路的电路拓扑图；

图7A为图6A所示的功率开关电路于充电时的电流流向示意图；

图7B为图6A所示的功率开关电路于放电时的电流流向示意图；

图8A为本公开第八实施例的功率开关电路的电路拓扑图；

图8B为本公开第九实施例的功率开关电路的电路拓扑图；

图9A为本公开第十实施例的功率开关电路的电路拓扑图；

图9B为本公开第十一实施例的功率开关电路的电路拓扑图；以及

图10为本公开的功率开关电路的控制方法的流程图。

附图标记说明：

1、1a、1b、1c、1d、1e：功率开关电路

2：驱动信号部

21：正驱动信号端

22：负驱动信号端

Q1：第一开关元件

51：第一驱动端

52：第一端

53：第二端

Q2：第二开关元件

61：第二驱动端

62：第一端

63：第二端

3：第一驱动电路

R1：第一电阻

31：第一连接支路

R2：第二电阻

D2：第二二极管

4：第二驱动电路

R3：第三电阻

41：第二连接支路

R4：第四电阻

D1：第一二极管

C1：第一总电容

C2：第二总电容

R5：第五电阻

Q3：第三开关元件

71：第三驱动端

72：第一端

73：第二端

S1-S3：步骤

具体实施方式

体现本公开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。应理解的是本公开能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本公开的范围，且其中的说明及附图在本质上当作说明之用，而非用于限制本公开。例如，本公开中不同实施例可能使用重复的参考符号及/或标记。这些重复是为了简化与清晰的目的，并非用以限定各个实施例及/或所述外观结构之间的关系。再者，此外，当将一组件称为“连接到”或“耦合到”另一组件时，其可直接连接至或耦合至另一组件，或者可存在介入组件。尽管本公开的广义范围的数值范围及参数为近似值，但尽可能精确地在具体实例中陈述数值。另外，可理解的是，虽然“第一”、“第二”、“第三”等用词可被用于权利要求中以描述不同的组件，但这些组件并不应被这些用语所限制，在实施例中相应描述的这些组件是以不同的组件符号来表示。这些用语是为了分别不同组件。例如：第一组件可被称为第二组件，相似地，第二组件也可被称为第一组件而不会脱离实施例的范围。如此所使用的用语“及/或”包含了一或多个相关列出的项目的任何或全部组合。

请参阅图1A、图1B、图2A及图2B，其中图1A为本公开第一实施例的功率开关电路的电路拓扑图，图1B为本公开第二实施例的功率开关电路的电路拓扑图，图2A为图1A所示的功率开关电路于充电时的电流流向示意图，图2B为图1A所示的功率开关电路于放电时的电流流向示意图。如图1A所示，本实施例的功率开关电路1可应用于一开关电源中，例如大功率车载充电机或大功率充电桩模块等，且功率开关电路1包含驱动信号部2、第一开关元件Q1、第二开关元件Q2、第一驱动电路3及第二驱动电路4。驱动信号部2包含正驱动信号端21及负驱动信号端22，功率开关电路1经由正驱动信号端21及负驱动信号端22接入一输入电流。

第一开关元件Q1可为但不限为金属氧化物半导体场效应管，第一开关元件Q1包含第一驱动端51(例如栅极)、第一端52(例如源极)及第二端53(例如漏极)。于其他实施例中，第一开关元件Q1也可以是其他类型的开关器件，例如GaN、SiC或IGBT等。当第一开关元件Q1为导通时，例如存在外部电感元件(未图示)所提供的一电感电流由第一开关元件Q1的第二端53流向第一端52，即电感电流由图1A上的Drain端经由第一开关元件Q1流向Source端其对应于功率开关电路的一功率回路，其电流方向及其控制方法将于后说明。于本实施例中，功率开关电路1包含第一总电容C1，连接于第一开关元件Q1的第一驱动端51及第一端52之间，其中第一总电容C1包含第一开关元件Q1内的第一寄生电容。于其他的实施例中，第一总电容C1还包含额外的第一附加电容。

第二开关元件Q2可为但不限为金属氧化物半导体场效应管，且与第一开关元件Q1并联连接，第二开关元件Q2包含第二驱动端61(例如栅极)、第一端62(例如源极)及第二端63(例如漏极)。于其他实施例中，第一开关元件Q1也可以是其他类型的开关器件，例如GaN、SiC或IGBT等。当第二开关元件Q2为导通时，例如存在外部电感元件(未图示)所提供的一电感电流由第二开关元件Q2的第二端63流向第一端62，即电感电流由图1A上的Drain端经由第二开关元件Q2流向Source端其对应于功率开关电路的一功率回路，其电流方向将于后说明。于本实施例中，功率开关电路1包含第二总电容C2，连接于第二开关元件Q2的第二驱动端61及第一端62之间，其中第二总电容C2包含第二开关元件Q2内的第二寄生电容。于其他的实施例中，第二总电容C2还包含额外的第二附加电容。

第一驱动电路3包含第一电阻R1及第一连接支路31。第一电阻R1连接于驱动信号部2的正驱动信号端21及第一开关元件Q1的第一驱动端51之间。第一连接支路31连接于驱动信号部2的正驱动信号端21及第一开关元件Q1的第一驱动端51之间，且第一连接支路31包含第二电阻R2及第二二极管D2。第二电阻R2及第二二极管D2串联连接于驱动信号部2的正驱动信号端21及第一开关元件Q1的第一驱动端51之间，其中第二电阻R2连接于正驱动信号端21与第二二极管D2的阴极之间，第二二极管D2的阳极连接于第一开关元件Q1的第一驱动端51。于一实施例中，第二电阻R2的阻值小于第一电阻R1的阻值。通常情况下，开关元件Q1、Q2在开通时，会产生比较大的噪声，不仅会在自身的驱动端51、61产生干扰信号，而且会对与其电性连接的其他开关元件产生干扰，造成误开通，因此开关元件Q1、Q2的开通速度不能太快，其关断速度相对可以快一些，故本公开的功率开关电路1利用设置第二电阻R2的阻值小于第一电阻R1的阻值，以避免开关元件Q1、Q2的误开通。于一些实施例中，第一连接支路31的第二电阻R2及第二二极管D2的位置可调换，如图1B所示，即第二二极管D2的阴极连接于正驱动信号端21，第二电阻R2连接于第二二极管D2的阳极及第一开关元件Q1的第一驱动端51之间。

第二驱动电路4包含第三电阻R3及第二连接支路41。第三电阻R3连接于驱动信号部2的正驱动信号端21及第二开关元件Q2的第二驱动端61之间。于本实施例中，第二驱动电路4的第三电阻R3的阻值大于第一驱动电路3的第一电阻R1的阻值，第二电阻R2的阻值小于或等于第四电阻R4的阻值。第二连接支路41连接于驱动信号部2的正驱动信号端21及第二开关元件Q2的第二驱动端61之间，且包含第四电阻R4及第一二极管D1。第四电阻R4及第一二极管D1串联连接于驱动信号部2的正驱动信号端21及第二开关元件Q2的第二驱动端61之间，其中第四电阻R4连接于正驱动信号端21与第一二极管D1的阴极之间，第一二极管D1的阳极连接于第二开关元件Q2的第二驱动端61。于一实施例中，第四电阻R4的阻值小于第三电阻R3的阻值，其设置理由同上述第一电阻R1和第二电阻R2的设置理由，此处不再赘述。于一些实施例中，第二连接支路41的第四电阻R4及第一二极管D1的位置可调换，如图1B所示，即第一二极管D1的阴极连接于正驱动信号端21，第四电阻R4连接于第一二极管D1的阳极及第二开关元件Q2的第二驱动端61。

如图2A所示，当驱动信号部2所接入的输入电流为正电流或者正驱动信号端21的电位高于负驱动信号端22的电位(也即驱动信号部2所接入的输入电压为正电压)，并且对第一开关元件Q1的第一总电容C1及第二开关元件Q2的第二总电容C2进行充电时，此时功率开关电路1中的电流路径区分为两个，第一个电流路径为输入电流由正驱动信号端21流经第一电阻R1、第一总电容C1至负驱动信号端22，输入电流对第一开关元件Q1的第一总电容C1充电，当第一总电容C1上的电压大于第一开关元件Q1的第一驱动端51及第一端52之间的阈值电压时，第一开关元件Q1导通。当第一开关元件Q1导通时，电感电流例如可通过第一开关元件Q1的第二端53和第一端52。第二个电流路径为输入电流由正驱动信号端21流经第三电阻R3、第二总电容C2至负驱动信号端22，输入电流对第二开关元件Q2的第二总电容C2充电，当第二总电容C2上的电压大于第二开关元件Q2的第二驱动端61及第一端62之间的阈值电压时，第二开关元件Q2导通。当第二开关元件Q2导通时，电感电流例如可通过第二开关元件Q2的第二端63及第一端62。又由于第一个电流路径中的第一电阻R1的阻值小于第二个电流路径中的第三电阻R3的阻值，使得第一个电流路径中的充电时间常数(第一电阻R1乘以第一总电容C1)小于第二个电流路径中的充电时间常数(第三电阻R3乘以第二总电容C2)，此处，假定第一总电容C1与第二总电容C2相等，即与导通第一开关元件Q1具相关性的电阻元件与电容元件的时间常数小于与导通第二开关元件Q2具相关性的电阻元件与电容元件的时间常数，因此于同一开关周期内，第一个电流路径中的第一开关元件Q1的导通时刻早于第二个电流路径中的第二开关元件Q2的导通时刻，由于第二开关元件Q2开通时第一开关元件Q1已完全开通，因此第二开关元件Q2为零电压开通，几乎无开通损耗。由于与导通第一开关元件Q1具相关性的电阻元件与电容元件的时间常数小于与导通第二开关元件Q2具相关性的电阻元件与电容元件的时间常数，因此第一开关元件Q1的第一总电容C1充电速率大于第二开关元件Q2的第二总电容C2充电速率。

如图2B所示，当驱动信号部2所接入的输入电流为负电流或者正驱动信号端21的电位低于或等于负驱动信号端22的电位(也即驱动信号部2所接入的输入电压为零电压或负电压)，并且第一开关元件Q1的第一总电容C1及第二开关元件Q2的第二总电容C2进行放电时，此时功率开关电路1中的电流路径区分为两个，第一个电流路径为输入电流由负驱动信号端22流经第一总电容C1、并联连接的第一电阻R1及第一连接支路31至正驱动信号端21，此时第一开关元件Q1的第一总电容C1放电，当第一总电容C1上的电压小于第一开关元件Q1的第一驱动端51及第一端52之间的阈值电压时，第一开关元件Q1关断。当第一开关元件Q1关断时，例如上述电感电流则无法通过第一开关元件Q1的第二端53及第一端52。第二个电流路径为输入电流流经负驱动信号端22流经第二总电容C2、并联连接的第三电阻R3及第二连接支路41至正驱动信号端21，此时第二开关元件Q2的第二总电容C2放电，当第二总电容C2上的电压小于第二开关元件Q2的第二驱动端61及第一端62之间的阈值电压时，第二开关元件Q2关断。当第二开关元件Q2关断，例如上述电感电流则无法通过第二开关元件Q2的第二端63及第一端62。于本实施例中，又由于第一个电流路径中的第一电阻R1与第二电阻R2并联的阻值小于第二个电流路径中的第三电阻R3与第四电阻R4并联的阻值，使得第一个电流路径中的放电时间常数(第一电阻R1与第二电阻R2并联的阻值乘以第一总电容C1)小于第二个电流路径中的放电时间常数(第三电阻R3与第四电阻R4并联的阻值乘以第二总电容C2)，此处，假定第一总电容C1与第二总电容C2相等并忽略第一二极管D1及第二二极管D2上的压降，即与关断第一开关元件Q1具相关性的电阻元件与电容元件的时间常数小于与关断第二开关元件Q2具相关性的电阻元件与电容元件的时间常数，因此于同一开关周期内，第一个电流路径中的第一开关元件Q1的关断时刻早于第二个电流路径中的第二开关元件Q2的关断时刻。由于第一开关元件Q1先于第二开关元件Q2关断，因此第一开关元件Q1为零电压关断，几乎无关断损耗。由于与关断第一开关元件Q1具相关性的电阻元件与电容元件的时间常数小于与关断第二开关元件Q2具相关性的电阻元件与电容元件的时间常数，因此第一开关元件Q1的第一总电容C1放电速率大于第二开关元件Q2的第二总电容C2放电速率。

请参阅图3并配合图1A、图2A及图2B，其中图3为图1A所示的功率开关电路的部分元件的电压电流波形图。于图3中，Vgs_Q1为第一开关元件Q1的第一驱动端51及第一端52之间的电压，Vgsth1为第一开关元件Q1的第一驱动端51及第一端52之间的阈值电压，Vgs_Q2为第二开关元件Q2的第二驱动端61及第一端62之间的电压，Vgsth2为第二开关元件Q2的第二驱动端61及第一端62之间的阈值电压，Vds为第一开关元件Q1的第二端53及第一端52之间的电压(或第二开关元件Q2的第二端63及第一端62之间的电压)，Ids为流经第一开关元件Q1及第二开关元件Q2的总电流(例如是电感电流)，记为总电流Ids，Ids1为流经第一开关元件Q1的电流，Ids2为流经第二开关元件Q2的电流。于本实施例中，假定第一开关元件Q1的第一驱动端51及第一端52之间的阈值电压Vgsth1相等于第二开关元件Q2的第二驱动端61及第一端62之间的阈值电压Vgsth2，并假定第一开关元件Q1的导通电阻相等于第二开关元件Q2的导通电阻，且同时忽略功率开关电路1中功率回路及驱动回路的寄生电阻。

如图3所示，以一开关周期(时刻t0至时刻t8)为例，简述图1A所示的功率开关电路的部分元件的电压电流波形图。时刻t1开始，第一开关元件Q1及第二开关元件Q2同时开始处于充电阶段，此时驱动信号部2所接入的输入电流为正电流或者驱动信号部2所接入的输入电压为正电压。于时刻t0至时刻t1之间，第一开关元件Q1的第一驱动端51及第一端52之间的电压Vgs_Q1持续上升，且第二开关元件Q2的第二驱动端61及第一端62之间的电压的电压Vgs_Q2持续上升。于时刻t1，第一开关元件Q1的第一驱动端51及第一端52之间的电压Vgs_Q1等于第一开关元件Q1的第一驱动端51及第一端52之间的阈值电压Vgsth1，即第一开关元件Q1准备进入线性区而开始进入导通状态。于时刻t1至时刻t2之间，第一开关元件Q1进入硬开通的线性区而为导通状态，使得第一开关元件Q1的第二端53及第一端52之间的电压Vds逐步下降，流经第一开关元件Q1及第二开关元件Q2的总电流Ids则上升至一稳态初始值，于此区间中，流经第一开关元件Q1及第二开关元件Q2的总电流Ids相等于流经第一开关元件Q1的电流Ids1，即代表第一开关元件Q1承受所有开通损耗。于时刻t2至t3之间，第一开关元件Q1的第二端53及第一端52之间的电压Vds为0，而流经第一开关元件Q1及第二开关元件Q2的总电流Ids上升幅度降低，然持续相等于流经第一开关元件Q1的电流Ids1。

于时刻t3，第二开关元件Q2的第二驱动端61及第一端62之间的电压Vgs_Q2等于第二开关元件Q2的第二驱动端61及第一端62之间的阈值电压Vgsth2，即第二开关元件Q2准备进入线性区而开始进入导通状态，且第二开关元件Q2的第二端63与第一端62之间的阻抗由无穷大逐步下降。于时刻t3至时刻t4之间，第二开关元件Q2进入线性区而为导通状态，使得流经第二开关元件Q2的电流Ids2逐步上升，且流经第一开关元件Q1的电流Ids1逐步下降。于时刻t4至时刻t5之间，第二开关元件Q2完全导通，使得流经第二开关元件Q2的电流Ids2等于流经第一开关元件Q1的电流Ids1，且皆等于一半的总电流Ids，其中流经第二开关元件Q2的电流Ids2以及流经第一开关元件Q1的电流Ids1同步上升。在时刻t5之前，第二开关元件Q2的第二驱动端61及第一端62之间的电压Vgs_Q2开始逐渐下降。从时刻t5或接近时刻t5，第一开关元件Q1及第二开关元件Q2同时开始处于放电阶段，此时驱动信号部2所接入的输入电流为负电流。于时刻t5，第一开关元件Q1无法完全导通而进入线性区，且第一开关元件Q1第二端53与第一端52之间的阻抗由0逐步上升。于时刻t5至时刻t6之间，流经第一开关元件Q1的电流Ids1逐步减少至0，流经第二开关元件Q2的电流Ids2逐步上升。于时刻t6，第一开关元件Q1的第一驱动端51及第一端52之间的电压Vgs_Q1开始小于第一开关元件Q1的第一驱动端51及第一端52之间的阈值电压Vgsth1，即第一开关元件Q1完全关断。于时刻t6至时刻t7，仅有第二开关元件Q2为导通状态，使得流经第二开关元件Q2的电流Ids2等于总电流Ids，其中流经第二开关元件Q2的电流Ids2及总电流Ids同步上升。于时刻t7，第二开关元件Q2的第二驱动端61及第一端62之间的电压Vgs_Q2开始小于第二开关元件Q2的第二驱动端61及第一端62之间的阈值电压Vgsth2，第二开关元件Q2进入线性区。于时刻t7至时刻t8，第二开关元件Q2进入硬关断，使得第一开关元件Q1的第二端52及第一端51之间的电压Vds逐步上升，总电流Ids则下降至0，于此区间中，总电流Ids相等于流经第二开关元件Q2的电流Ids2，第二开关元件Q2承受所有关断损耗。于时刻t8，第二开关元件Q2完全关断。于时刻t8至下一开关周期的时刻t0，第一开关元件Q1和第二开关元件Q2均处于完全关断状态。

由上可知，本公开的功率开关电路1包含两个驱动电路，第一驱动电路3包含第一电阻R1及第一连接支路31，且第一电阻R1及第一连接支路31分别连接于正驱动信号端21及第一开关元件Q1的第一驱动端51之间，第二驱动电路4包含第三电阻R3及第二连接支路41，且第三电阻R3及第二连接支路41分别连接于正驱动信号端21及第二开关元件Q2的第二驱动端61之间，功率开关电路1利用第一驱动电路3及第二驱动电路4的设置，使得于同一开关周期内，第一开关元件Q1的导通时刻早于第二开关元件Q2的导通时刻，且第一开关元件Q1的关断时刻早于第二开关元件Q2的关断时刻，即功率开关电路1的两个开关元件Q1、Q2在导通及关断的瞬态不具有电流不均的问题，使得开关损耗及关断损耗分别分配于两个开关元件Q1、Q2上，即第一开关元件Q1承受全部(或绝大部分)开通损耗，不承受(或承受极少)关断损耗，第二开关元件Q2承受全部(或绝大部分)关断损耗，不承受(或承受极少)关断损耗，且两者的导通时间基本相同，使得两个开关元件的损耗及温度皆可降低，进而提升整体功率开关电路1的输出稳定度较高且使用寿命较高，并同步提升功率密度并降低设置成本。

于一些实施例中，第二驱动电路4的第三电阻R3及第二连接支路41的设置方式可根据需求进行变动。请参阅图4A，其为本公开第三实施例的功率开关电路的电路拓扑图。于本实施例中，功率开关电路1a的电路拓扑、功率开关电路1a于充电/放电时的电流流向、工作原理及部分元件的电压电流波形与图1A至图3所示的第一实施例的功率开关电路1相似，且相同的组件标号代表相同的组件、结构与功能，于此不再赘述。如图4A所示，相较于图1A的功率开关电路1，本实施例的功率开关电路1a的第三电阻R3连接于第一开关元件Q1的第一驱动端51及第二开关元件Q2的第二驱动端61之间，以使驱动信号部2所接入的正电流还需经由第一驱动电路3的第一电阻R1后才流经第二开关元件Q2，即当第二开关元件Q2的第二总电容C2进行充电时，第二个电流路径为输入电流由正驱动信号端21流经第一电阻R1、第三电阻R3、第二总电容C2至负驱动信号端22；并且使得驱动信号部2所接入的负电流经第二开关元件Q2后还需经由第一驱动电路3流向正驱动信号端21，即当第二开关元件Q2的第二总电容C2进行放电时，第二个电流路径为输入电流由负驱动信号端22流经第二总电容C2、串联连接的第三电阻R3和第一驱动电路31与第二连接支路41形成的并联支路至正驱动信号端21，最终使得第一开关元件Q1的导通时刻早于第二开关元件Q2的导通时刻，且第一开关元件Q1的关断时刻早于第二开关元件Q2的关断时刻。于本实施例中，当驱动信号部2所接入的输入电流为正电流或者所接入的输入电压为正电压时，第一个电流路径和第一实施例中功率开关电路1中的第一个电流路径相同，此处不再赘述。此时由于第一个电流路径中的第一电阻R1的阻值小于第二个电流路径中的串联连接的第一电阻R1和第三电阻R3的阻值，使得第一个电流路径中的充电时间常数(第一电阻R1乘以第一总电容C1)小于第二个电流路径中的充电时间常数(第一电阻R2加上第三电阻R3后乘以第二总电容C2)，此处，第一总电容C1与第二总电容C2的设置和第一实施例相同。因此于同一开关周期内，第一个电流路径中的第一开关元件Q1的导通时刻早于第二个电流路径中的第二开关元件Q2的导通时刻。另外，于本实施例中，当驱动信号部2所接入的输入电流为负电流或者所接入的输入电压为零电压或负电压时，第一个电流路径和第一实施例中功率开关电路1中的第一个电流路径相同，此处不再赘述，此时第一个电流路径中的第一电阻R1与第二电阻R2并联的阻值小于第二个电流路径中的第三电阻R3和第一驱动电路31形成的串联支路与第四电阻R4并联后的阻值，使得第一个电流路径中的放电时间常数(第一电阻R1与第二电阻R2并联的阻值乘以第一总电容C1)小于第二个电流路径中的充电时间常数(第三电阻R3与第一驱动电路31串联后与第四电阻R4并联的阻值乘以第二总电容C2)。于本实施例的一可选示例中，第二电阻R2的阻值例如为0Ω。此处，第一总电容C1与第二总电容C2的设置和第一实施例相同，同时忽略第一二极管D1及第二二极管D2上的压降。因此于同一开关周期内，第一个电流路径中的第一开关元件Q1的关断时刻早于第二个电流路径中的第二开关元件Q2的关断时刻。于一些实施例中，第一连接支路31的第二电阻R2及第二二极管D2的位置可调换，如图4B所示，即第二二极管D2的阴极连接于正驱动信号端21，第二电阻R2连接于第二二极管D2的阳极及第一开关元件Q1的第一驱动端51之间。于一些实施例中，第二连接支路41的第四电阻R4及第一二极管D1的位置可调换，如图4B所示，即第一二极管D1的阴极连接于正驱动信号端21，第四电阻R4连接于第一二极管D1的阳极及第二开关元件Q2的第二驱动端61。

请参阅图5，其为本公开第五实施例的功率开关电路的电路拓扑图。于本实施例中，功率开关电路1b的电路拓扑、功率开关电路1b于充电/放电时的电流流向、工作原理及部分元件的电压电流波形与图1A至图3所示的第一实施例的功率开关电路1相似，且相同的组件标号代表相同的组件、结构与功能，于此不再赘述。如图5所示，相较于图1A的功率开关电路1，本实施例的功率开关电路1b的第三电阻R3连接于第一开关元件Q1的第一驱动端51及第二开关元件Q2的第二驱动端61之间，且第二连接支路41的第四电阻R4及第一二极管D1亦连接于第一开关元件Q1的第一驱动端51及第二开关元件Q2的第二驱动端61之间，其中第四电阻R4连接于第一开关元件Q1的第一驱动端51及第一二极管D1的阴极之间，第一二极管D1的阳极连接于第二开关元件Q2的第二驱动端61，或者，第一二极管D1的阴极连接于第一开关元件Q1的第一驱动端51，第四电阻R4连接于第一二极管D1的阳极及第二开关元件Q2的第二驱动端61之间(也即如图1A和图1B所示将第一二极管D1和第四电阻R4的位置进行交换)，以使驱动信号部2所接入的正电流还需经由第一驱动电路3的第一电阻R1后才流经第二开关元件Q2，即当第二开关元件Q2的第二总电容C2进行充电时，第二个电流路径为输入电流由正驱动信号端21流经第一电阻R1、第三电阻R3、第二总电容C2至负驱动信号端22；并且使得驱动信号部2所接入的负电流经第二开关元件Q2后还需经由第一驱动电路3流向正驱动信号端21，即当第二开关元件Q2的第二总电容C2进行放电时，第二个电流路径为输入电流由负驱动信号端22流经第二总电容C2、并联连接的第二连接支路41及第三电阻R3、并联连接的第一连接支路31及第一电阻R1至正驱动信号端21，最终使得第一开关元件Q1的导通时刻早于第二开关元件Q2的导通时刻，且第一开关元件Q1的关断时刻早于第二开关元件Q2的关断时刻。于本实施例中，当驱动信号部2所接入的输入电流为正电流或者所接入的输入电压为正电压时，第一个电流路径和第一实施例中功率开关电路1中的第一个电流路径相同，此处不再赘述。此时由于第一个电流路径中的第一电阻R1的阻值小于第二个电流路径中的串联连接的第一电阻R1和第三电阻R3的阻值，使得第一个电流路径中的充电时间常数(第一电阻R1乘以第一总电容C1)小于第二个电流路径中的充电时间常数(第一电阻R1加上第三电阻R3后乘以第二总电容C2)，此处，第一总电容C1与第二总电容C2的设置和第一实施例相同，因此于同一开关周期内，第一个电流路径中的第一开关元件Q1的导通时刻早于第二个电流路径中的第二开关元件Q2的导通时刻。于本实施例中，当驱动信号部2所接入的输入电流为负电流或者所接入的输入电压为零电压或负电压时，第一个电流路径和第一实施例中功率开关电路1中的第一个电流路径相同，此处不再赘述。此时第一个电流路径中的第一驱动电路31的阻值小于第二个电流路径中第一驱动电路31和第二驱动电路32串联后的阻值，使得第一个电流路径中的放电时间常数(第一电阻R1与第二电阻R2并联的阻值乘以第一总电容C2)小于第二个电流路径中的放电时间常数(第一电阻R1与第二电阻R2并联的阻值与第三电阻R3与第四电阻R4并联的阻值相加后乘以第二总电容C2)。此处，第一总电容C1与第二总电容C2的设置和第一实施例相同，同时忽略第一二极管D1及第二二极管D2上的压降。因此于同一开关周期内，第一个电流路径中的第一开关元件Q1的关断时刻早于第二个电流路径中的第二开关元件Q2的关断时刻。

请参阅图6A、图7A及图7B，其中图6A为本公开第六四实施例的功率开关电路的电路拓扑图，图7A为图6A所示的功率开关电路于充电时的电流流向示意图，图7B为图6A所示的功率开关电路于放电时的电流流向示意图。于本实施例中，功率开关电路1c的电路拓扑、功率开关电路1c于充电/放电时的电流流向、工作原理及部分元件的电压电流波形与图1A至图3所示的第一实施例相似，且相同的组件标号代表相同的组件、结构与功能，于此不再赘述。如图6A所示，相较于图1A的功率开关电路1，本实施例的功率开关电路1c的第一驱动电路3的第一连接支路31包含有第二电阻R2、第五电阻R5及第三开关元件Q3。第五电阻R5的第一端连接于负驱动信号端22。第三开关元件Q3包含第三驱动端71、第一端72及第二端73，第三开关元件Q3的第三驱动端71连接于第二电阻R2，第三开关元件Q3的第一端72连接于第五电阻R5的第二端，第三开关元件Q3的第二端73连接于第一开关元件Q1的第一驱动端51。于本实施例中，第三开关元件Q3例如为PNP三极管，当然也可为其他类型的开关元件，例如P型MOSFET，本公开不以为限。第二电阻R2连接于正驱动信号端21及第三开关元件Q3的第三驱动端71之间。于其他实施例中，第一连接支路3还包含一第二二极管D2，第二二极管D2的阳极连接于第三开关元件Q3的第三驱动端71，第二二极管D2的阴极连接于第三开关元件Q3的第二端73，其中第二二极管D2的设置可使第三开关元件Q3的阈值电压不超过其安全限制。于本实施例中，第一电阻的R1的阻值小于第三电阻R3的阻值，第五电阻R5的阻值小于第四电阻R4的阻值，第五电阻R5的阻值小于第一电阻R1的阻值。于一实施例中，第一电阻R1的阻值小于第二电阻R2的阻值，第四电阻R4的阻值小于第三电阻R3的阻值，功率开关电路1c利用设置第一电阻R1的阻值小于第二电阻R2的阻值可使第三开关元件Q3的驱动电流不超过其安全限制。另外，第四电阻R4与第三电阻R3的阻值关系设置理由同第一实施例中第一电阻R1与第二电阻R2的设置理由，此处不再赘述。当然，于一些实施例中，第二连接支路41的第四电阻R4及第一二极管D1的位置可调换，如图6B所示，即第一二极管D1的阴极连接于正驱动信号端21，第四电阻R4连接于第一二极管D1的阳极及第二开关元件Q2的第二驱动端61。

如图7A所示，当驱动信号部2所接入的输入电流为正电流或者正驱动信号端21的电位高于负驱动信号端22的电位(也即驱动信号部2所接入的输入电压为正电压)，并且对第一开关元件Q1的第一总电容C1及第二开关元件Q2的第二总电容C2进行充电时，此时功率开关电路1c中的电流路径区分为两个，第一个电流路径为输入电流由正驱动信号端21流经并联连接的第一电阻R1及第一连接支路31(包含第二电阻R2及第二二极管D2)、第一总电容C1至负驱动信号端22，输入电流对第一开关元件Q1的第一总电容C1充电，当第一总电容C1上的电压大于第一开关元件Q1的第一驱动端51及第一端52之间的阈值电压时，第一开关元件Q1导通。当第一开关元件Q1导通时，电感电流例如可通过第一开关元件Q1的第二端53和第一端52。第二个电流路径为输入电流由正驱动信号端21流经第三电阻R3、第二总电容C2至负驱动信号端22，输入电流对第二开关元件Q2的第二总电容C2充电，当第二总电容C2上的电压大于第二开关元件Q2的第二驱动端61及第一端62之间的阈值电压时，第二开关元件Q2导通。当第二开关元件Q2导通时，电感电流例如可通过第二开关元件Q2的第二端63及第一端62。又由于第一个电流路径中的第一电阻R1与第二电阻R2并联的阻值小于第二个电流路径中的第三电阻R3的阻值(由于第一电阻R1的阻值小于第三电阻的阻值R3)，使得第一个电流路径中的充电时间常数(第一电阻R1与第二电阻R2并联的阻值乘以第一总电容C1)小于第二个电流路径中的充电时间常数(第三电阻R3的阻值乘以第二总电容C2)，此处，假定第一总电容C1与第二总电容C2相等并忽略第二二极管D2上的压降。即与导通第一开关元件Q1具相关性的电阻元件与电容元件的时间常数小于与导通第二开关元件Q2具相关性的电阻元件与电容元件的时间常数。因此于同一开关周期内，第一个电流路径中的第一开关元件Q1的导通时刻早于第二个电流路径中的第二开关元件Q2的导通时刻，由于第二开关元件Q2开通时第一开关元件已完全开通，因此第二开关元件为零电压开通，几乎无开通损耗。于其他实施例中，第一连接支路31可不包含第二二极管，和图7A所示的第一个电流路径相比，该实施例的第一个电流路径为输入电流由正驱动信号端21流经第一电阻R1、第一总电容C1至负驱动信号端22，此时第一个电流路径中的充电时间常数(第一电阻R1乘以第一总电容C1)亦小于第二个电流路径中的充电时间常数(第三电阻R3的阻值乘以第二总电容C2)。

如图7B所示，当驱动信号部2所接入的输入电流为负电流或者正驱动信号端21的电位低于或等于负驱动信号端22的电位(也即驱动信号部2所接入的输入电压为零电压或负电压)，并且第一开关元件Q1的第一总电容C1及第二开关元件Q2的第二总电容C2进行放电时，此时功率开关电路1c中的电流路径区分为两个，第一个电流路径为输入电流由负驱动信号端22流经第一总电容C1、并联连接的第一电阻R1及第一连接支路31(包含第三开关元件Q3及第二电阻R2)至正驱动信号端21，且第一个电流路径还包含输入电流由负驱动信号端22流经第一总电容C1、第三开关元件Q3及第五电阻R5，其中第一开关元件Q1的第一总电容C1放电，当第一总电容C1上的电压小于第一开关元件Q1的第一驱动端51及第一端52之间的阈值电压时，第一开关元件Q1关断。于本实施例中，第一个电流路径中流经第五电阻R5的路径为第一总电容C1放电的主要路径，因此第五电阻R5的阻值小于第一电阻R1的阻值。当第一开关元件Q1关断时，例如电感电流则无法通过第一开关元件Q1的第二端53及第一端52。第二个电流路径为输入电流流经负驱动信号端22流经第二总电容C2、并联连接的第三电阻R3及第二连接支路41至正驱动信号端21，其中第二开关元件Q2的第二总电容C2放电，当第二总电容C2上的电压小于第二开关元件Q2的第二驱动端61及第一端62之间的阈值电压时，第二开关元件Q2关断。当第二开关元件Q2关断，例如电感电流则无法通过第二开关元件Q2的第二端63及第一端62。又由于第一个电流路径中的第一电阻R1、第二电阻R2及第五电阻R5并联的阻值小于第二个电流路径中的第三电阻R3与第四电阻R4并联的阻值(由于第一电阻的R1的阻值小于第三电阻R3的阻值，第五电阻R5的阻值小于第四电阻R4的阻值)，使得第一个电流路径中的放电时间常数(第一电阻R1、第二电阻R2及第五电阻R5并联的阻值乘以第一总电容C1)小于第二个电流路径中的放电时间常数(第三电阻R3与第四电阻R4并联的阻值乘以第二总电容C2)，此处，假定第一总电容C1与第二总电容C2相等并忽略第一二极管D1及第三开关元件Q3的压降。即与关断第一开关元件Q1具相关性的电阻元件与电容元件的时间常数小于与关断第二开关元件Q2具相关性的电阻元件与电容元件的时间常数，因此于同一开关周期内，第一个电流路径中的第一开关元件Q1的关断时刻早于第二个电流路径中的第二开关元件Q2的关断时刻，由于第一开关元件Q1先于第二开关元件Q2关断，因此第一开关元件为零电压关断，几乎无关断损耗。

于一些实施例中，第二驱动电路4的第三电阻R3及第二连接支路41的设置方式可根据需求进行变动。请参阅图8A，其为本公开第八实施例的功率开关电路的电路拓扑图。于本实施例中，功率开关电路1d的电路拓扑、功率开关电路1d于充电/放电时的电流流向、工作原理与图6A至图7B所示的第六实施例相似，且相同的组件标号代表相同的组件、结构与功能，于此不再赘述。如图8A所示，相较于图6A的功率开关电路1c，本实施例的功率开关电路1d的第三电阻R3连接于第一开关元件Q1的第一驱动端51及第二开关元件Q2的第二驱动端61之间，以使驱动信号部2接入的正电流时还需经由第一驱动电路3的第一电阻R1及第二电阻R2后才流经第二开关元件Q2(于其他实施例中，第一连接支路31不包含第二二极管D2时，驱动信号部2接入的正电流时需经由第一驱动电路3第一电阻R1后才流经第二开关元件Q2)，即当第二开关元件Q2的第二总电容C2进行充电时，第二个电流路径为输入电流由正驱动信号端21流经并联连接的第一电阻R1及第二电阻R2、第三电阻R3、第二总电容C2至负驱动信号端22；并且使得驱动信号部2接入的负电流时经第二开关元件后还需经由第一驱动电路3流向正驱动信号端21，即当第二开关元件Q2的第二总电容C2进行放电时，第二个电流路径为输入电流由负驱动信号端22流经第二总电容C2、串联连接的第三电阻R3与第一驱动电路31(第一电阻R1与第五电阻R5并联)与第二连接支路42形成的并联支路至正驱动信号端21，最终使得第一开关元件Q1的导通时刻早于第二开关元件Q2的导通时刻，且第一开关元件Q1的关断时刻早于第二开关元件Q2的关断时刻。于本实施例中，当驱动信号部2所接入的输入电流为正电流或所接入的输入电压为正电压时，第一个电流路径和第六实施例中功率开关电路1c中的第一个电流路径相同，此处不再赘述。此处以第一连接支路31包含第二二极管D2为例进行示例性说明，当第一连接支路31不包含第二二极管D2时同理，此处不再赘述。由于第一个电流路径中的第一电阻R1与第二电阻R2并联的阻值小于第二个电流路径中的第一电阻R1和第二电阻R2并联后和第三电阻R3形成的串联支路的阻值，使得第一个电流路径中的充电时间常数(第一电阻R1和第二电阻并联R2乘以第一总电容C1)小于第二个电流路径中的充电时间常数(第一电阻R1和第二电阻并联后加上第三电阻R3再乘以第二总电容C2)，此处，第一总电容C1与第二总电容C2的设置和第六实施例的设置相同，因此于同一开关周期内，第一个电流路径中的第一开关元件Q1的导通时刻早于第二个电流路径中的第二开关元件Q2的导通时刻。另外，于本实施例中，当驱动信号部2所接入的输入电流为负电流或者所接入的输入电压为零电压或者负电压时，第一个电流路径和第一实施例中功率开关电路1中的第一个电流路径相同，此处不再赘述。此时第一个电流路径中的第一电阻R1、第二电阻R2与第五电阻R5并联的阻值小于第二个电流路径中的第三电阻R3和第一驱动电路31形成的串联支路与第四电阻R4并联后的阻值，使得第一个电流路径中的放电时间常数(第一电阻R1与第二电阻R2、第五电阻R5并联的阻值乘以第一总电容C1)小于第二个电流路径中的充电时间常数(第三电阻R3与第一驱动电路31串联后与第四电阻R4并联的阻值乘以第二总电容C2)。于本实施例的一可选示例中，第五电阻R5的阻值例如为0Ω。此处，第一总电容C1与第二总电容C2的设置和第一实施例相同，同时忽略第一二极管D1及第三开关元件Q3上的压降，因此于同一开关周期内，第一个电流路径中的第一开关元件Q1的关断时刻早于第二个电流路径中的第二开关元件Q2的关断时刻。当然，于一些实施例中，第二连接支路41的第四电阻R4及第一二极管D1的位置可调换，如图8B所示，即第一二极管D1的阴极连接于正驱动信号端21，第四电阻R4连接于第一二极管D1的阳极及第二开关元件Q2的第二驱动端61。

请参阅图9A，其为本公开第十实施例的功率开关电路的电路拓扑图。于本实施例中，功率开关电路1e的电路拓扑、功率开关电路1e于充电/放电时的电流流向、工作原理与图6A至图7B所示的第六实施例相似，且相同的组件标号代表相同的组件、结构与功能，于此不再赘述。如图9A所示，相较于图6A的功率开关电路1c，本实施例的功率开关电路1e的第三电阻R3连接于第一开关元件Q1的第一驱动端51及第二开关元件Q2的第二驱动端61之间，且第二连接支路41的第一二极管D1及第四电阻R4亦连接于第一开关元件Q1的第一驱动端51及第二开关元件Q2的第二驱动端61之间，其中第一二极管D1的阴极连接于第一开关元件Q1的第一驱动端51，第四电阻R4连接于第一二极管D1的阳极连接于第二开关元件Q2的第二驱动端61，或者，第四电阻R4连接于第一开关元件Q1的第一驱动端51与第一二极管D1的阴极之间，第一二极管D1的阳极连接于第二开关元件Q2的第二驱动端61，如图9B所示，以使驱动信号部2接入的正电流时还需经由第一驱动电路3中并联连接的第一电阻R1及第二电阻R2后才流经第二开关元件Q2(于其他实施例中，第一连接支路31不包含第二二极管D2时，驱动信号部2接入的正电流时需经由第一驱动电路3第一电阻R1后才流经第二开关元件Q2)，即当第二开关元件Q2的第二总电容C2进行充电时，第二个电流路径为输入电流由正驱动信号端21流经并联连接的第一电阻R1及第二电阻R2、第三电阻R3、第二总电容C2至负驱动信号端22；并且使得驱动信号部2接入的负电流时经第二开关元件后还需经由第一驱动电路3流向正驱动信号端21，即当第二开关元件Q2的第二总电容C2进行放电时，第二个电流路径为输入电流由负驱动信号端22流经第二总电容C2、并联连接的第二连接支路41及第三电阻R3、并联连接的第一连接支路31及第一电阻R1(第一电阻R1、第二电阻R2及第五电阻R5并联)至正驱动信号端21，最终使得第一开关元件Q1的导通时刻早于第二开关元件Q2的导通时刻，且第一开关元件Q1的关断时刻早于第二开关元件Q2的关断时刻。于本实施例中，当驱动信号部2所接入的输入电流为正电流或所接入的输入电压为正电压时，第一个电流路径和第六实施例中功率开关电路1c中的第一个电流路径相同，此处不再赘述。此处以第一连接支路31包含第二二极管D2为例进行示例性说明，当第一连接支路不包含第二二极管D2时同理，此处不再赘述。由于第一个电流路径中的第一电阻R1与第二电阻R2并联的阻值小于第二个电流路径中的第一电阻R1和第二电阻R2并联后和第三电阻R3形成的串联支路的阻值，使得第一个电流路径中的充电时间常数(第一电阻R1和第二电阻R2并联乘以第一总电容C1)小于第二个电流路径中的充电时间常数(第一电阻R1和第二电阻R2并联后加上第三电阻R3再乘以第二总电容C2)，此处，第一总电容C1与第二总电容C2的设置和第六实施例的设置相同，因此于同一开关周期内，第一个电流路径中的第一开关元件Q1的导通时刻早于第二个电流路径中的第二开关元件Q2的导通时刻。于本实施例中，当驱动信号部2所接入的输入电流为负电流或者所接入的输入电压为零电压或负电压时，第一个电流路径和第六实施例中功率开关电路1c中的第一个电流路径相同，此处不再赘述。此时第一个电流路径中的第一驱动电路31的阻值小于第二个电流路径中第一驱动电路31和第二驱动电路32串联后的阻值，使得第一个电流路径中的放电时间常数小于第二个电流路径中的充电时间常数。此处，第一总电容C1与第二总电容C2的设置和第一实施例相同，同时忽略第一二极管D1及第三开关元件Q3上的压降，因此于同一开关周期内，第一个电流路径中的第一开关元件Q1的关断时刻早于第二个电流路径中的第二开关元件Q2的关断时刻。

请参阅图10并配合图1A、图2A及图2B，其中图10为本公开的功率开关电路的控制方法的流程图。如图所示，包含：步骤S1，设置第一驱动电路3，其中第一驱动电路3包含第一电阻R1及第一连接支路31，第一电阻R1及第一连接支路31分别连接于正驱动信号端21及第一开关元件Q1的第一驱动端51之间，第一连接支路31至少包含第二电阻R2。步骤S2，设置第二驱动电路4，其中第二驱动电路4包含第三电阻R3及第二连接支路41，第三电阻R3及第二连接支路41分别连接于正驱动信号端21及第二开关元件Q2的第二驱动端61之间，第二连接支路41至少包含第四电阻R4及第一二极管D1。步骤S3，于同一开关周期内，当驱动信号部2接入的输入电流为正电流或者接入的输入电压为正电压时，通过第一驱动电路3及第二驱动电路4，控制第一开关元件Q1的导通时刻早于第二开关元件Q2的导通时刻；当该驱动信号部2接入的输入电流为负电流或者接入的输入电压为零电压或负电压时，通过第一驱动电路3及第二驱动电路4，控制第一开关元件Q1的关断时刻早于第二开关元件Q2的关断时刻。

综上所述，本公开的功率开关电路包含两个驱动电路，第一驱动电路包含第一电阻及第一连接支路，且第一电阻及第一连接支路分别连接于正驱动信号端及第一开关元件的第一驱动端之间，第二驱动电路包含第三电阻及第二连接支路，且第三电阻及第二连接支路分别连接于正驱动信号端及第二开关元件的第二驱动端之间，功率开关电路利用第一驱动电路及第二驱动电路的设置，使得于同一开关周期内，第一开关元件的导通时刻早于第二开关元件的导通时刻，且第一开关元件的关断时刻早于第二开关元件的关断时刻，即功率开关电路的两个开关元件在导通及关断的瞬态不具有电流不均的问题，使得其开关损耗及关断损耗分别分配于两个开关元件上，即第一开关元件承受全部(或绝大部分)开通损耗，不承受(或承受极少)关断损耗，第二开关元件承受全部(或绝大部分)关断损耗，不承受(或承受极少)关断损耗，且两者的导通时间基本相同，使得两个开关元件的损耗及温度皆可降低，进而提升整体功率开关电路的输出稳定度较高且使用寿命较高，并同步提升功率密度并降低设置成本。

Claims (23)

1.一种功率开关电路，包含：

一驱动信号部，接入一输入电流或一输入电压，且包含一正驱动信号端及一负驱动信号端；

一第一开关元件；

一第二开关元件，与该第一开关元件并联连接；

一第一驱动电路，包含一第一电阻及一第一连接支路，其中该第一电阻及该第一连接支路分别连接于该正驱动信号端及该第一开关元件的一第一驱动端之间，该第一连接支路至少包含一第二电阻；以及

一第二驱动电路，包含一第三电阻及一第二连接支路，其中该第三电阻及该第二连接支路分别连接于该正驱动信号端及该第二开关元件的一第二驱动端之间，该第二连接支路至少包含一第四电阻及一第一二极管；

其中，于同一开关周期内，当该驱动信号部接入的该输入电流为正电流或者接入的该输入电压为正电压时，通过该第一驱动电路及该第二驱动电路，控制该第一开关元件的导通时刻早于该第二开关元件的导通时刻；当该驱动信号部接入的该输入电流为负电流或者接入的该输入电压为零电压或负电压时，通过该第一驱动电路及该第二驱动电路，控制该第一开关元件的关断时刻早于该第二开关元件的关断时刻。

2.如权利要求1所述的功率开关电路，其中该第一连接支路还包含一第二二极管，该第二电阻及该第二二极管串联连接于该正驱动信号端及该第一开关元件的该第一驱动端之间，其中该第二电阻连接于该正驱动信号端与该第二二极管的阴极之间，该第二二极管的阳极连接于该第一开关元件的该第一驱动端；或者，该第二二极管的阴极连接于该正驱动信号端，该第二电阻连接于该第二二极管的阳极与该第一开关元件的该第一驱动端之间。

3.如权利要求2所述的功率开关电路，其中该第四电阻及该第一二极管串联连接于该正驱动信号端及该第二开关元件的该第二驱动端之间，其中该第四电阻连接于该正驱动信号端与该第一二极管的阴极之间，该第一二极管的阳极连接于该第二开关元件的该第二驱动端；或者，该第一二极管的阴极连接于该正驱动信号端，该第四电阻连接于该第一二极管的阳极与该第二开关元件的该第二驱动端之间。

4.如权利要求3所述的功率开关电路，其中该第三电阻的阻值大于该第一电阻的阻值，该第四电阻的阻值大于或等于该第二电阻的阻值。

5.如权利要求2所述的功率开关电路，其中该第三电阻及该第二连接支路分别连接于该第一开关元件的该第一驱动端及该第二开关元件的该第二驱动端之间，其中该第四电阻连接于该第一开关元件的该第一驱动端及该第一二极管的阴极之间，该第一二极管的阳极连接于该第二开关元件的该第二驱动端；或者，该第一二极管的阴极连接于该第一开关元件的该第一驱动端，该第四电阻连接于该第一二极管的阳极与该第二开关元件的该第二驱动端之间。

6.如权利要求3所述的功率开关电路，其中该第三电阻连接于该第一开关元件的该第一驱动端及该第二开关元件的该第二驱动端之间。

7.如权利要求6所述的功率开关电路，其中该第二电阻的阻值为0Ω。

8.如权利要求1-7任一所述的功率开关电路，其中该第二电阻的阻值小于该第一电阻的阻值，和/或，该第四电阻的阻值小于该第三电阻的阻值。

9.如权利要求1所述的功率开关电路，其中该第一连接支路还包含一第五电阻及一第三开关元件，该第五电阻的一第一端连接于该负驱动信号端，该第三开关元件的一第一端连接于该第五电阻的一第二端，该第三开关元件的一第二端连接于该第一开关元件的该第一驱动端，该第二电阻连接于该正驱动信号端与该第三开关元件的一第三驱动端之间。

10.如权利要求9所述的功率开关元件，其中该第一连接支路还包含一第二二极管，该第二二极管的阳极连接于该第三开关元件的该第三驱动端，该第二二极管的阴极连接于该第三开关元件的该第二端。

11.如权利要求9所述的功率开关电路，其中该第四电阻及该第一二极管串联连接于该正驱动信号端及该第二开关元件的该第二驱动端之间，其中该第四电阻连接于该正驱动信号端与该第一二极管的阴极之间，该第一二极管的阳极连接于该第二开关元件的该第二驱动端；或者，该第一二极管的阴极连接于该正驱动信号端，该第四电阻连接于该第一二极管的阳极与该第二开关元件的该第二驱动端之间。

12.如权利要求11所述的功率开关电路，其中该第三电阻的阻值大于该第一电阻的阻值，该第五电阻的阻值小于该第四电阻的阻值，该第五电阻的阻值小于该第一电阻的阻值。

13.如权利要求9所述的功率开关电路，其中该第三电阻及该第二连接支路分别连接于该第一开关元件的该第一驱动端及该第二开关元件的该第二驱动端之间，其中该第四电阻连接于该第一开关元件的该第一驱动端及该第一二极管的阴极之间，该第一二极管的阳极连接于该第二开关元件的该第二驱动端；或者，该第一二极管的阴极连接于该第一开关元件的该第一驱动端，该第四电阻连接于该第一二极管的阳极与该第二开关元件的该第二驱动端之间。

14.如权利要求11所述的功率开关电路，其中该第三电阻连接于该第一开关元件的该第一驱动端及该第二开关元件的该第二驱动端之间。

15.如权利要求14所述的功率开关电路，其中该第五电阻的阻值为0Ω。

16.如权利要求9-15任一所述的功率开关电路，其中该第一电阻的阻值小于该第二电阻的阻值，和/或，该第四电阻的阻值小于该第三电阻的阻值。

17.如权利要求1所述的功率开关电路，其中该功率开关元件具有一第一总电容，该第一总电容包含该第一开关元件的第一寄生电容，该的第一寄生电容连接于该第一开关元件的该第一驱动端及该第一开关元件的一第一端之间；和/或，该功率开关元件还具有一第二总电容，该第二总电容包含该第二开关元件的第二寄生电容，该第二寄生电容连接于该第二开关元件的该第二驱动端及该第二开关元件的一第一端之间。

18.如权利要求17所述的功率开关电路，该第一总电容还包括一第一附加电容，连接于该第一开关元件的该第一驱动端及该第一开关元件的一第一端之间；和/或，该第二总电容还包括一第二附加电容，连接于该第二开关元件的该第二驱动端及该第二开关元件的一第一端之间。

19.如权利要求17所述的功率开关电路，该驱动信号部接入的该输入电流为正电流或者接入的该输入电压为正电压时，该输入电流通过对该功率开关电路的该第一总电容及该第二总电容进行充电，当该第一总电容上的电压大于该第一开关元件的阈值电压时，该第一开关元件导通，当该第二总电容上的电压大于该第二开关元件的阈值电压时，该第二开关元件导通；该驱动信号部接入的该输入电流为负电流或者接入的该输入电压为零电压或负电压时，该功率开关电路的该第一总电容及该第二总电容进行放电，当该第一总电容上的电压小于该第一开关元件的阈值电压时，该第一开关元件关断，当该第二总电容上的电压小于该第二开关元件的阈值电压时，该第二开关元件关断。

20.如权利要求19所述的功率开关电路，其中该第一总电容及该第二总电容的充电起始时刻相同，及/或，该第一总电容及该第二总电容的放电起始时刻相同。

21.如权利要求17或18所述的功率开关电路，该第一总电容的容值等于该第二总电容的容值。

22.如权利要求1所述的功率开关电路，其中与导通该第一开关元件具相关性的一电阻元件及一电容元件的一第一时间常数小于与导通该第二开关元件具相关性的一电阻元件及一电容元件的一第二时间常数，以使同一开关周期内该第一开关元件的导通时刻早于该第二开关元件的导通时刻；且与关断该第一开关元件具相关性的一电阻元件及一电容元件的一第三时间常数小于与关断该第二开关元件具相关性的一电阻元件及一电容元件的一第四时间常数，以使同一开关周期内该第一开关元件的关断时刻早于该第二开关元件的关断时刻。

23.一种功率开关电路的控制方法，其中该功率开关电路包含一驱动信号部、一第一开关元件及一第二开关元件，该驱动信号部接入一输入电流且包含一正驱动信号端及一负驱动信号端，该第二开关元件与该第一开关元件并联连接，其中该控制方法包含：

设置一第一驱动电路，其中该第一驱动电路包含一第一电阻及一第一连接支路，该第一电阻及该第一连接支路分别连接于该正驱动信号端及该第一开关元件的一第一驱动端之间，该第一连接支路至少包含一第二电阻；

设置一第二驱动电路，其中该第二驱动电路包含一第三电阻及一第二连接支路，该第三电阻及该第二连接支路分别连接于该正驱动信号端及该第二开关元件的一第二驱动端之间，该第二连接支路至少包含一第四电阻及一第一二极管；以及

于同一开关周期内，当该驱动信号部接入的该输入电流为正电流或者接入的该输入电压为正电压时，通过该第一驱动电路及该第二驱动电路，控制该第一开关元件的导通时刻早于该第二开关元件的导通时刻；当该驱动信号部接入的该输入电流为负电流或者接入的该输入电压为零电压或负电压时，通过该第一驱动电路及该第二驱动电路，控制该第一开关元件的关断时刻早于该第二开关元件的关断时刻。