[發(fā)明專利]負載開關電路及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010902947.7
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112202436B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發(fā)明（設計）人: 秦松
• 申請（專利權）人: 瓴芯電子科技（無錫）有限公司
• 主分類號: H03K17/687
• 分類號: H03K17/687
• 代理公司: 北京威禾知識產權代理有限公司 11838
• 代理人: 沈超

1.一種負載開關電路，包括

功率晶體管(MN3)，其中所述功率晶體管的第一極配置為接收電源電壓，其第二極即為所述負載開關電路的輸出端并與外部電感負載耦合；

鉗位模塊，至少包括彼此耦合的鉗位單元和驅動單元；

所述鉗位單元，包括電壓-電流轉換器和第一電阻(R4)，所述第一電阻(R4)耦合在所述電壓-電流轉換器的輸出端和所述功率晶體管(MN3)的第二極之間，所述電壓-電流轉換器的正輸入端配置為接收電源電壓，負輸入端耦合到所述功率晶體管(MN3)的第二極；其中，所述電壓-電流轉換器輸出的電流在所述第一電阻(R4)上產生參考壓降；

所述驅動單元，包括第一晶體管(MP4)，所述第一晶體管的控制極耦合到所述電壓-電流轉換器的輸出端，其第二極耦合到所述功率晶體管(MN3)的控制極，其第一極配置為接收電源電壓；其中在所述第一晶體管(MP4)的第二極和所述功率晶體管(MN3)的第二極之間設有第一電阻性支路，并且所述第一晶體管(MP4)與所述功率晶體管(MN3)類型互補；

其中，當電源電壓與所述功率晶體管(MN3)輸出的電壓之差大于等于預設鉗位閾值時，所述鉗位單元配置為輸出有效驅動控制信號給所述驅動單元，所述驅動單元進而輸出有效的驅動信號使所述功率晶體管導通；所述預設鉗位閾值為所述參考壓降與所述第一晶體管的閾值電壓之和。

2.如權利要求1所述的電路，其中所述 鉗位模塊還包括觸發(fā)單元，配置為接收所述功率晶體管(MN3)的輸出電壓，并且在所述輸出電壓低于地電位的時候，將電源電壓提供給所述鉗位單元。

3.如權利要求1所述的電路，其中所述鉗位單元還包括第一二極管(ZD3)，以及第二晶體管(MP2)；其中所述第一二極管(ZD3)的陰極配置為接收電源電壓，陽極耦合到所述第二晶體管(MP2)的控制極，所述第二晶體管(MP2)的第一極耦合到所述功率晶體管的第二極，所述第二晶體管(MP2)的第二極耦合到所述電壓-電流轉換器的負輸入端；所述電壓-電流轉換器的正輸入端配置為接收電源電壓；其中，在所述第二晶體管(MP2)的控制極和所述功率晶體管(MN3)的第二極之間設置有第二電阻性支路并且所述第二晶體管(MP2)與所述第一晶體管(MP4)類型相同。

4.如權利要求3所述的電路，其中所述第二電阻性支路包括第二電阻(R3)，其耦合在所述第二晶體管(MP2)控制極和所述功率晶體管(MN3)的第二極之間。

5.如權利要求4所述的電路，其中所述鉗位單元還包括第三晶體管(MP3)，其控制極耦合到所述第二晶體管(MP2)的控制極，其第一極通過所述第一電阻(R4)耦合到所述功率晶體管(MN3)的第二極，其第二極耦合到所述電壓-電流轉換器的輸出端；其中所述第三晶體管(MP3)與所述第二晶體管(MP2)的類型相同。

6.如權利要求2所述的電路，其中所述觸發(fā)單元包括第四晶體管(MN2)、第五晶體管(MN1)和第六晶體管(MP1)；其中

所述第四晶體管(MN2)控制極配置接收鉗位控制信號，其第一極耦合到所述第五晶體管(MN1)控制極，其第二極配置為接收地電位；

所述第五晶體管(MN1)第一極耦合到所述第六晶體管(MP1)控制極，其第二極耦合到所述功率晶體管(MN3)的第二極，其中在所述第五晶體管(MN1)與所述功率晶體管(MN3)的第二極之間設置有第三電阻性支路；以及

所述第六晶體管(MP1)第一極耦合到所述電壓-電流轉換器的正輸入端，第二極配置為接收電源電壓。

7.如權利要求6所述的電路，其中所述觸發(fā)單元還包括第二二極管(ZD1)，其陰極配置為接收電源電壓，其陽極耦合到所述第六晶體管(MP1)的控制極。

8.如權利要求7所述的電路，其中所述觸發(fā)單元還包括第三電阻(R1)，其耦合在所述第六晶體管(MP1)的控制極和第二極之間。