[發(fā)明專利]高電壓PMOS驅(qū)動(dòng)電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710240522.2
• 申請(qǐng)日: 2017-04-13
• 公開（公告）號(hào): CN106998200B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張?jiān)谟?/a>;趙永瑞;張浩;譚小燕;賈東東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北新華北集成電路有限公司
• 主分類號(hào): H03K17/687
• 分類號(hào): H03K17/687
• 代理公司: 石家莊國(guó)為知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 13120
• 代理人: 王占華

本發(fā)明公開了一種高電壓PMOS驅(qū)動(dòng)電路，涉及應(yīng)用于場(chǎng)效應(yīng)晶體管的驅(qū)動(dòng)電路技術(shù)領(lǐng)域。所述驅(qū)動(dòng)電路包括與非門、脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路、電平移位電路、觸發(fā)器、緩沖電路以及VS電壓產(chǎn)生電路，使能信號(hào)輸入端EN以及信號(hào)輸入端口INPUT分別同所述與非門的兩個(gè)輸入端口A、B連接，所述與非門的輸出端口O接脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的輸入端口IN，脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的兩個(gè)輸出端口O_1、O_2分別接電平移位電路的兩個(gè)輸入端口IN1、IN2，電平移位電路的兩個(gè)輸出端口O_1、O_2分別接觸發(fā)器的兩個(gè)輸入端口，觸發(fā)器的輸出端口接緩沖電路的輸入端口IN，緩沖電路輸出端口OUT接驅(qū)動(dòng)電壓輸出端口HO。所述驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)、功耗小、開關(guān)損耗小、轉(zhuǎn)換效率高、工作電壓范圍廣且不需自舉電路。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及應(yīng)用于場(chǎng)效應(yīng)晶體管的驅(qū)動(dòng)電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高電壓PMOS驅(qū)動(dòng)電路。

背景技術(shù)

驅(qū)動(dòng)電路是將低壓邏輯控制信號(hào)進(jìn)行功率放大，以驅(qū)動(dòng)功率管可靠工作。功率管一般分為PMOS功率管及NMOS功率管，驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)就是使功率開關(guān)器件工作在接近理想的開關(guān)狀態(tài)下，降低其開關(guān)損耗，同時(shí)提高整體系統(tǒng)的效率和可靠性。傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)器電路都被應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)NMOS功率管。相較于NMOS功率管，驅(qū)動(dòng)PMOS功率管具有更小的開關(guān)損耗。而且，驅(qū)動(dòng)PMOS功率管不需要自舉電路（升壓電路）結(jié)構(gòu)，且能夠使功率管更長(zhǎng)時(shí)間導(dǎo)通和關(guān)斷甚至一直處于導(dǎo)通狀態(tài)。傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)工作電壓20V以下的PMOS功率管十分普遍，往往集成于芯片中作為單片電路使用。但由于高壓的PMOS功率管的源柵極電壓差也不超過20V（最大不超過30V），高壓的PMOS功率管一般只能采用分立電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，功耗、效率、頻率都極大的受到了限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是如何提供一種電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)、功耗小、開關(guān)損耗小、轉(zhuǎn)換效率高、工作電壓范圍廣且不需自舉電路的PMOS驅(qū)動(dòng)電路 。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種高電壓PMOS驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于：包括與非門、脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路、電平移位電路、觸發(fā)器、緩沖電路以及VS電壓產(chǎn)生電路，使能信號(hào)輸入端EN以及信號(hào)輸入端口INPUT分別同所述與非門的兩個(gè)輸入端口A、B連接，所述與非門的輸出端口O接脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的輸入端口IN，脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的兩個(gè)輸出端口O_1、O_2分別接電平移位電路的兩個(gè)輸入端口IN1、IN2，電平移位電路的兩個(gè)輸出端口O_1、O_2分別接觸發(fā)器的兩個(gè)輸入端口，觸發(fā)器的輸出端口接緩沖電路的輸入端口IN，緩沖電路輸出端口OUT接驅(qū)動(dòng)電壓輸出端口HO，VS電壓產(chǎn)生電路的輸出端口OUT接中間電平VS輸出端口，所述與非門和脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的電源端和接地端分別接低電源電壓VDD及地端口GND，所述電平移位電路的電源端接高電源電壓VB、接地端接GND，所述觸發(fā)器以及緩沖電路的電源端和接地端分別接高電源電壓VB及中間電平VS。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述VS電壓產(chǎn)生電路包括基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生模塊、第一至第二電壓檢測(cè)模塊、減法器模塊、誤差放大器模塊、功率管M1和電阻R1；所述第一電壓檢測(cè)模塊的輸入端口A接所述高電源電壓VB，所述第二電壓檢測(cè)模塊的輸入端口A接所述中間電平VS，所述第一至第二電壓檢測(cè)模塊的輸出端口B分別接減法器模塊的兩輸入端口，減法器模塊的輸出端口接誤差放大器模塊一個(gè)輸入端IN，誤差放大器模塊的另一個(gè)輸入端IP接基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生模塊的基準(zhǔn)電壓輸出端口VREF，誤差放大器模塊的輸出端口OUT接功率管M1的柵極，功率管M1的漏極接地、源極為中間電平VS輸出端，電阻R1一端接高電源電壓VB、另一端接中間電平VS；所述基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生模塊以及誤差放大器模塊的電源端接低電源電壓VDD，所述誤差放大器模塊的接地端接地端口GND。

優(yōu)選的，所述第一至第二電壓檢測(cè)模塊為電壓傳感器。

優(yōu)選的，所述高電源電壓VB的變化范圍為20V~80V。

優(yōu)選的，所述高電源電壓VB與中間電平VS之間的差值為12V±0.5V。

優(yōu)選的，所述觸發(fā)器為RS觸發(fā)器。