[實用新型]適用于橋式電路中上開關管驅動的供電電路以及橋式電路

有效

• 申請號: 201420536013.6
• 申請日: 2014-09-18
• 公開（公告）號: CN204103759U
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 吳惠明
• 申請（專利權）人: 矽力杰半導體技術（杭州）有限公司
• 主分類號: H02M3/00
• 分類號: H02M3/00
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 羅娟

技術領域

本實用新型涉及電子領域，特別涉及一種適用于橋式電路中上開關管驅動的供電電路以及橋式電路。

背景技術

由兩開關管相互串聯橋接組成一互補驅動的橋式開關電路被廣泛應用與變換器(譬如BOOST變換器、或者BUCK變換器等)中。

在橋式開關電路中，將其中一極性端接地的開關管記為下開關管，將一極性端與下開關管連接，另一極性端與外部輸入電壓LVin的輸入端連接的開關管記為上開關管。

在橋接開關電路中，通常為了減小了裝置體積，節省成本，現有技術中往往使用一個驅動電源為兩個開關管的驅動電路提供工作電壓。并且，為了節省芯片的面積，在同樣的導通電阻情況下，優先選用NMOS類型的開關管。

圖1為現有技術中給橋式電路中開關管驅動電路供電的供電電路應用原理示意圖。

參見圖1所示。下開關管LMOS的驅動電路的供電電源的參考點為芯片的地，故一個恒定的供電電壓Vpp即可滿足下開關管驅動電路的供電需求。

而上開關管HMOS的驅動電路的供電電源的參考點為上開關管HMOS的第一極性端與下開關管LMOS的連接節點(記為連接點LX)，根據開關電路的工作原理可知，連接點LX為一個高頻方波跳變點。故需要一個懸浮電源電路，該懸浮電源電路附加在LX電壓上，用于給上開關管的驅動電路提供電源。

自舉電路是目前最普遍的一種可以產生懸浮電源的電路。圖1所示為自舉方式，其工作原理如下：低壓電壓Vpp驅動下開關管LMOS的驅動電路101，驅動下開關管LMOS導通以及關斷。下開關管LMOS導通期間，將連接點LX的電位拉低到地，低壓電壓Vpp通過自舉二極管D給自舉電容Cboost充電，通過自舉電容Cboost在自舉電容Cboost兩端(即節點BST與連接點LX之間)形成一個懸浮電源。在下開關管LMOS關斷后，存儲在自舉電容Cboost給上開關管HMOS的驅動電路102供電，驅動上開關管HMOS導通，并維持上開關管開通。

參見圖1所示，如若輸入電壓Hvin為高壓，則通過一個線性調整電路103來產生低壓電壓Vpp；如若輸入電壓Hvin為低壓，則可直接用于驅動電源Hvin來給自舉電容Cboost充電，以及給下開關管LMOS的驅動電路101的供電。

本發明人在進行本實用新型的研究過程中發現，現有技術存在以下的缺陷：

圖1所示的自舉電路的存在雖然使同一橋臂上、下兩個開關管的驅動電路只需一個外接電源。但是，在芯片設計時，由于自舉電容Cboost一般較大不能集成在芯片內部，需要多一個引腳“BST”來外接自舉電容Cboost，且外接的自舉電容Cboost不利于PCB布板。

實用新型內容

本實用新型實施例目的在于：提供一種適用于橋式電路中上開關管驅動的供電電路以及橋式電路。應用該技術方案，有利于提高電路的集成化芯片設計，降低成本。

第一方面，本實用新型實施例提供的一種用于橋式電路中上開關管供電的供電電路，所述橋式電路由所述上開關管與下開關管相互串聯橋接構成，所述下開關管一極性端接地，另一極性端與所述上開關的第一極性端連接，還包括：

電壓轉換電路，輸入端的正極與第一電壓輸入端連接，負極與所述上開關管的第一極性端連接，輸出端與所述上開關管的驅動電路連接，用于根據所述第一電壓，生成并且輸出一輸出電壓，以向所述上開關管的驅動電路提供工作電壓，所述輸出電壓與所述上開關管的第一極性端的電壓之間的壓降恒定；

濾波電容，一端與所述電壓轉換電路的輸出端連接，另一端與所述上開關管與下開關管之間的連接節點連接。

結合第一方面，在第一種實現方式下，所述濾波電容的容值為：C＝(2Vo1/Vripple)*Cp，

所述C為：所述濾波電容的容值，

Vo1為：所述輸出電壓與所述上開關管與下開關管之間的連接節點之間的壓降的幅值，Cp為：所述電壓轉換電路輸出端與所述橋式電路的接地端之間的寄生電容的容值，

Vripple為：所述輸出電壓與所述上開關管的第一極性端的電壓之間的壓降的紋波上限值。

第二方面，本實用新型實施例提供的一種橋式電路，包括：相互串聯橋接的上開關管以及下開關管，所述下開關管一極性端接地，另一極性端與所述上開關的第一極性端連接，還包括：