[發明專利]一種BUCK芯片電路及BUCK芯片

有效

• 申請號: 202010523730.5
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111641332B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 劉昊
• 申請（專利權）人: 浪潮商用機器有限公司
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32;H02M3/155
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王雨

本發明公開了一種BUCK芯片電路，包括低通驅動電路及脈沖信號電路；所述低通驅動電路包括驅動低通MOS管、執行低通MOS管及柵源寄生電容；所述脈沖信號電路包括遮斷電路及正向脈沖電路；所述脈沖信號電路與所述驅動低通MOS管的輸入端相連；所述遮斷電路用于在所述PWM輸入信號為高電平信號或低電平信號時，短路所述正向脈沖電路；所述正向脈沖電路用于在所述PWM輸入信號為Tri?state信號時，向所述柵源寄生電容的陰極輸出正向電壓脈沖。本發明避免了Tri?state信號因電路干擾導致的有效時間過短，信號結束后所述柵源寄生電容并未完全放電帶來的安全隱患。本發明同時還提供了一種具有上述有益效果的BUCK芯片。

技術領域

本發明涉及電源芯片領域，特別是涉及一種BUCK芯片電路及BUCK芯片。

背景技術

在Buck降壓電路(降壓式變換電路)的構成中，需要mosfet(金屬氧化物半導體場效應晶體管，也可簡稱為MOS管)作為開關。在現有常用的電壓調節電路中，開關頻率達到了比較高的水平，更高的開關頻率是為了適應更高的輸出電流。在負載需求的電流突變時，例如從高輸出電流到低輸出電流，此時電路需要釋放出多余的電能。留給電路釋放多余電能的時間是非常小的，通常在芯片中定義了這段釋放電能的最小持續時間以保證電路的安全性。

圖1中展示出了現有MOS芯片中電路的一部分，其中T2是直接控制電路開關的“下管”，T1是接收PWM輸入信號并驅動T2開關的“驅動管”，在之間是驅動管到下管的電路，柵源寄生電容已經標注出。需要提到的是，根據圖中的電路邏輯和器件要求，可知當驅動管T1導通時，下管T2斷開。從T1到T2之間，包含bond wires，pad，和寄生電容等，將在下文中統稱為“驅動管回路”

在工作時，上下管分別進行開關從而控制是否輸出。當負載電流由高到低快速變化時，為了釋放出多余的能量，此時PWM控制器會發出一個Tri-state信號。該信號不同于只含高低兩種狀態的普通PWM輸入信號，此信號處于高低之間的第三態，這樣的信號會控制上管和下管同時斷開，通過mosfet的體二極管釋放多余電量。在這種狀態下，下管是斷開的，驅動管是導通的，驅動管回路是導通的，而柵源寄生電容就是通過“驅動管回路”進行放電。

但在實際使用中，由于電路中存在寄生電感及寄生電容等結構，Tri-state信號的電平并不是理想的直上直下，而是存在一個相對緩慢的上升沿，直到上升到Tri-state標準時進入有效時間，我們稱上升沿的時間內為攀升時間，上升到Tri-state標準后的信號時間為有效時間。由于信號的總時間是固定的，三種信號的波形圖如圖2所示，而在信號傳遞中所需要的攀升時間如果較大，就會導致有效時間被壓縮，如果不滿足之前提到的最短時間要求，就會導致柵源寄生電容的電沒有放干凈，驅動MOS管被擊穿。

因此，如何避免Tri-state信號結束后所述柵源寄生電容仍未完成放電，是本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種BUCK芯片電路及BUCK芯片，以解決現有技術中BUCK芯片的柵源寄生電容在Tri-state信號結束后仍未完成放電導致驅動MOS管被擊穿的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種BUCK芯片電路，包括低通驅動電路及脈沖信號電路；

所述低通驅動電路包括驅動低通MOS管、執行低通MOS管及柵源寄生電容；

所述驅動低通MOS管通過所述驅動低通MOS管的輸入端接收外部電路發送的PWM輸入信號并控制所述執行低通MOS管，所述柵源寄生電容設置于所述驅動低通MOS管及執行低通MOS管之間；

所述脈沖信號電路包括遮斷電路及正向脈沖電路；所述脈沖信號電路的接收端與所述驅動低通MOS管的輸入端相連；

所述遮斷電路用于在所述PWM輸入信號為高電平信號或低電平信號時，短路所述正向脈沖電路；