[發明專利]用于電源管理的反饋箝位功率MOS管驅動電路

有效

• 申請號: 201210271960.2
• 申請日: 2012-08-02
• 公開（公告）號: CN102790516A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 寧寧;鄭志威;張新川;董鑄祥;孫國志;柳玉波;朱歡;楊曉春
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 盛明潔

1.用于電源管理的反饋箝位功率MOS管驅動電路，其特征在于包含有一控制模塊（201）、一反饋箝位模塊（202）、一電流檢測模塊（203）、一電壓反饋模塊（204）、一電流源模塊（205）和一降壓型開關調整器模塊BUCK（206），各模塊的連接方式及功能如下：

控制模塊（201）接收脈寬調制信號PWM、或脈沖頻率調制信號PFM，與反饋箝位模塊(202)連接并為其提供偏置，與電流源模塊（205）連接并控制其工作狀態；

反饋箝位模塊（202）的輸入信號為VIN，與控制模塊（201）連接，由控制模塊（201）提供偏置，與電流檢測模塊（203）連接，與電流檢測模塊（203）形成負反饋電路，與電流源模塊（205）連接，由電流源模塊（205）提供偏置，與BUCK調整器模塊（206）中的功率MOS管的柵極連接，在功率MOS管的柵極產生不同的電位，以控制功率MOS管的導通和關斷；

電流檢測模塊（203）與反饋箝位模塊（202）連接，能夠檢測反饋箝位模塊（202）的內部電流，防止BUCK調整器模塊（206）中的功率MOS管擊穿；

電壓反饋模塊（204）與BUCK調整器模塊（206）中的功率MOS管的柵極連接，并監測功率MOS管的柵極電位，防止功率MOS管導通期間受外界干擾而產生錯誤關斷，與電流源模塊（205）連接，能調節電流源模塊（205）提供的偏置電流，加速穩定反饋箝位模塊（202）的反饋環路，并能防止功率MOS管擊穿；

電流源模塊（205）與控制模塊（201）連接，由控制模塊（201）控制其工作狀態，與反饋箝位模塊（202）連接，為反饋箝位模塊（202）的反饋環路提供偏置，與電壓反饋模塊（204）連接，當電流源模塊（205）工作時，電壓反饋模塊（204）可以調節為其反饋箝位模塊（202）提供的偏置電流的大小；

BUCK調整器模塊（206）至少包含一個P型功率MOS管，BUCK調整器模塊（206）中的功率MOS管的柵極與反饋箝位模塊（202）連接，由反饋箝位模塊（202）的輸出信號控制功率MOS管的導通和關斷，BUCK調整器模塊（206）中的功率MOS管的柵極與電壓反饋模塊(204)連接，當功率MOS管開啟時，電壓反饋模塊(204)檢測其柵極電位，防止其擊穿；

整體驅動電路工作過程如下：當脈寬調制信號PWM的電位為電路的電源電壓VDD時，控制模塊(201)關斷電流源模塊(205)，反饋箝位模塊(202)根據控制模塊(201)提供的偏置使BUCK調整器模塊(206)中的功率MOS管的柵極電位被鉗位在VIN，從而關斷功率MOS管，使BUCK調整器模塊(206)停止對負載充電，當脈寬調制信號PWM的電位為0V時，控制模塊(201)開啟電流源模塊(205)，反饋箝位模塊(202)根據控制模塊(201)和電流源模塊(205)提供的偏置,使BUCK調整器模塊(206)中的功率MOS管的柵極電位被鉗位在VIN-VDD，從而開啟功率MOS管，使BUCK調整器模塊(206)開始對負載充電；此時功率MOS管的柵極電位V_GATE，low的計算公式為：

V_GATE,low=VIN-(R₁+R₂)×I_R1

式中V_GATE，low為功率MOS管的柵極電位，VIN為輸入電壓，R₁、R₂分別為電阻R1、R2的電阻值，I_R1為流經電阻R1的電流。