[發明專利]在組合開關與線性調節器中使用PMOS電源開關

有效

• 申請號: 201680014269.2
• 申請日: 2016-03-11
• 公開（公告）號: CN107431427B
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發明（設計）人: 阿賈伊·庫馬爾
• 申請（專利權）人: 密克羅奇普技術公司
• 主分類號: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088;H02M3/155;H02M3/156
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 沈錦華

P?MOS晶體管可用作DC?DC轉換器中的開關或用作線性調節器的傳遞晶體管。當供應電壓高于特定電壓時，所述P?MOS晶體管將用于所述DC?DC轉換器中，且當所述供應電壓低于所述特定電壓時，所述P?MOS晶體管將用于所述線性調節器中。可利用電壓比較器來監測所述供應電壓，所述電壓比較器將所述供應電壓與所述特定電壓進行比較。當高于所述特定電壓時，所述DC?DC轉換器比所述線性調節器高效，且當低于所述特定電壓時，所述線性電壓調節器比所述DC?DC轉換器高效。或者，可在集成電路封裝制作或最終產品制造期間針對不同產品應用通過使用接合、跨接線、熔絲連接環或對位進行編程來完成選擇所述DC?DC轉換器或線性調節器。

相關專利申請案

本申請案主張于2015年3月12日提出申請的共同擁有的美國臨時專利申請案第62/132,001號的優先權；所述美國臨時專利申請案特此出于所有目的以引用的方式并入本文中。

技術領域

本發明涉及集成電路電壓調節器，且更具體來說，涉及基于源極電壓值而針對開關及線性調節器兩者使用共同PMOS功率晶體管。

背景技術

DC-DC轉換器一般用于提供對DC供應電壓的高度高效調節。DC-DC轉換器的效率在供應電壓減小時降低。存在其中線性電壓調節器變得比DC-DC轉換器高效的點。因此，為了具有跨越整個寬廣供應電壓范圍(舉例來說1.43到3.63伏特)的最優效率，可并排放置DC-DC轉換器及線性調節器兩者。但DC-DC轉換器及線性調節器兩者均需要硅面積(realestate)的大區域且其大多數區域由功率傳遞晶體管占據。此使得將DC-DC轉換器及線性調節器兩者提供于集成電路裝置中是極昂貴的。或者，此問題的解決方案可在于使用一者或另一者，其中使用DC-DC轉換器，較高供應電壓處于最佳效率的甜蜜點(sweet spot)中，或使用線性調節器，低供應電壓處于最佳效率的甜蜜點中。具有DC-DC轉換器的一些集成電路裝置采用小維生線性調節器；但再次如名稱指示，其僅為維生經調節電壓源，而非完全功能線性調節器。

一般來說，DC-DC轉換器(例如，開關模式降壓轉換器)及線性調節器作為兩個不同電壓調節器電路保持分離且完全獨立。由于這些類型的電壓調節器的電源電路載送大電流，因此就硅面積區域來說其通常是極大的，因此內部解決方案(如果發生)可僅提供極弱線性調節器以節省集成電路硅區域。

發明內容

因此，需要制作于集成電路裸片上的DC-DC轉換器及線性電壓調節器的成本與面積高效組合且需要取決于可用的供應電壓而利用兩個電壓調節器的最佳效率。

根據實施例，電壓調節器可包括：功率金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)；及切換電路，其用于在第一操作模式中將所述功率MOSFET切換成DC-DC調節器電路且用于在第二操作模式中將所述功率MOSFET切換成線性調節器電路。根據又一實施例，所述切換電路可經配置以測量饋送到所述電壓調節器的供應電壓且可基于所述所測量供應電壓而選擇所述第一操作模式或所述第二操作模式。