[實(shí)用新型]集成有功率開關(guān)管的電源管理集成電路及電源管理裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820329682.4
• 申請(qǐng)日: 2018-03-09
• 公開（公告）號(hào): CN208112499U
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李家紅;李杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳深愛半導(dǎo)體股份有限公司
• 主分類號(hào): H02M1/088
• 分類號(hào): H02M1/088;H02M3/158
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 吳平

本實(shí)用新型涉及一種集成有功率開關(guān)管的電源管理集成電路及電源管理裝置，所述集成有功率開關(guān)管的電源管理集成電路包括MOS芯片和主控芯片，MOS芯片包括JFET和MOSFET，JFET的輸入端連接電源管理集成電路的電源輸入端、輸出端連接主控芯片的VDD端、受控端連接主控芯片，MOSFET的輸入端連接電源管理集成電路的電源輸入端；主控芯片包括脈沖寬度調(diào)制單元，脈沖寬度調(diào)制單元的輸出端連接MOSFET的受控端，MOS芯片采用與主控芯片不同的制造工藝進(jìn)行制造，使得MOS芯片的耐壓高于主控芯片、線寬大于主控芯片。本實(shí)用新型將JFET集成進(jìn)MOS芯片中，MOS芯片采用高壓工藝、主控芯片采用低壓工藝制作，使得主控芯片的產(chǎn)品穩(wěn)定性、一致性大幅提高，芯片面積減小，整體的成本大幅下降。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電源管理電路，特別是涉及一種集成有功率開關(guān)管的電源管理集成電路，還涉及一種集成有功率開關(guān)管的電源管理裝置。

背景技術(shù)

AC-DC電源管理集成電路，采用主要控制管理電路模塊(簡稱主控IC，后同)+高壓功率開關(guān)管(主流為金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管MOSFET)方式，出于成本和小型化的要求，很多采用內(nèi)置功率開關(guān)管。

圖1是一種AC-DC電源管理集成電路驅(qū)動(dòng)LED的典型應(yīng)用電路。交流輸入(AC IN)進(jìn)行交直流轉(zhuǎn)換以后得到的直流輸入Vin通過DRN引腳輸入集成電路U1，給集成電路U1提供工作電壓。集成電路U1的FB引腳反饋得到的電壓通過內(nèi)置的脈沖寬度調(diào)制(PWM)單元控制功率MOSFET的導(dǎo)通與關(guān)閉，從而控制ISEN引腳輸出的電壓大小。

傳統(tǒng)的AC-DC電源管理集成電路包括以下方案：

1、采用低壓主控IC+高壓MOSFET雙芯片方案，雙基島框架封裝。應(yīng)用電路中，需要外圍電路給主控IC供電，電路復(fù)雜程度增加。

2、采用高壓工藝，主控部分和高壓開關(guān)管做在一個(gè)芯片中，單芯片采用單基島框架封裝。整個(gè)芯片必須采用高壓工藝(耐壓達(dá)到500-700V)，成本較高，由于高壓工藝比低壓工藝(例如耐壓達(dá)到5V-40V的工藝)線寬要大(例如高壓工藝線寬0.5微米-0.8微米，低壓工藝0.18微米-0.35微米)，芯片占用面積較大，且工藝成熟度和穩(wěn)定性不如低壓工藝。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決傳統(tǒng)的AC-DC電源管理集成電路存在的問題，有必要提供一種新型的集成有功率開關(guān)管的電源管理集成電路。

一種集成有功率開關(guān)管的電源管理集成電路，包括MOS芯片和主控芯片，所述MOS芯片包括結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管和金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管，所述結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的輸入端連接所述電源管理集成電路的電源輸入端，所述結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的輸出端連接所述主控芯片的VDD端，用于給所述主控芯片提供工作電壓；所述結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的受控端連接所述主控芯片，所述主控芯片在監(jiān)控到所述VDD端的電壓達(dá)到周期上限值時(shí)，通過所述受控端控制所述結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管關(guān)斷，并在監(jiān)控到所述VDD端的電壓下降到周期下限值時(shí)，通過所述受控端控制所述結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通以繼續(xù)向所述主控芯片提供工作電壓；所述金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管的輸入端連接所述電源管理集成電路的電源輸入端，所述主控芯片包括脈沖寬度調(diào)制單元，所述脈沖寬度調(diào)制單元的輸出端連接所述金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管的受控端，所述脈沖寬度調(diào)制單元通過輸出脈沖寬度調(diào)制信號(hào)控制所述金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管的導(dǎo)通和關(guān)斷，從而控制所述電源管理集成電路輸出端的輸出信號(hào)的輸出與截止；所述MOS芯片采用與所述主控芯片不同的制造工藝進(jìn)行制造，使得所述MOS芯片的耐壓高于所述主控芯片、線寬大于所述主控芯片。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管為耗盡型，所述金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管為增強(qiáng)型。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管為N溝道耗盡型，所述金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管為N溝道增強(qiáng)型，所述結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的輸入端是漏極，所述結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的輸出端是源極，所述結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的受控端是柵極；所述金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管的輸入端是漏極，所述金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管的受控端是柵極。