[发明专利]电压切换电路

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，尤其涉及升降压(Buck-Boost)直流转换器(DC-DC)中某些子电路模块不同阶段采用不同电压供电的电压切换电路。

背景技术

目前，随着便携式电子产品的巨量使用，使得人类生活更精彩、通信更便捷。DC-DC变换器是便携式电子产品的能量供给中心，一个高品质的电源管理模块，可以使便携式电子产品待机时间更长、使用年限更久。Buck-Boost(升降压)DC-DC(直流转换器)根据输入电压VIN与输出电压VOUT之间的关系划分不同的工作模式，当VIN大于VOUT时，系统处于Buck(降压)模式；当VIN约等于VOUT时，系统工作在Buck-Boost(升降压)模式；当VIN小于VOUT时，系统工作在Boost(升压)模式下。这样就出现了芯片里面的某些子模块用输入电压VIN供电还是用输出电压VOUT供电的问题。

如果一个子模块是由两个不同的电源电压供电，那么就需要电平转换电路(Level Shift Circuit)作为两个电源电压的接口。如图1所示，当子模块中需要两次电源电压交叉时，那么就需要两个Level Shift(电平转换)电路。Buck-Boost(升降压)DC-DC(直流转换器)中有很多这样的两个电源供电的子模块电路，这样就需要用到很多Level Shift电路，浪费很多面积，增加芯片成本。所以当系统处于不同的工作模式下时，最好能有一个电源供电切换电路统一子模块电路的供电，以克服子模块电路中需要多个电平转换电路而带来的一系列技术缺陷。

发明内容

本发明的目的在于解决以上技术问题，提出一种在集成电路中非常容易实现的电压切换电路，使得升降压(Buck-Boost)DC-DC芯片中的不同子模块供电电路得以简化，电源的选择更加灵活、可靠。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种电压切换电路，具有两个不同的输入电源电压和切换后的电源电压(VDD)，所述两个不同的输入电源电压为第一电源电压(VIN)和第二电源电压(VOUT)；所述电压切换电路包括比较电路，控制电路以及由MOS管构成的开关电路；所述比较电路对所述第一电源电压(VIN)和第二电源电压(VOUT)进行比较后得到一数字信号，该数字信号传输到控制电路中控制处理后，得到控制所述开关电路导通状态的控制信号，而开关电路的导通状态进而决定输出电源电压(VDD)是由第一电源电压(VIN)还是第二电源电压(VOUT)切换而来。

其中，所述开关电路由大尺寸PMOS管构成。

所述PMOS管包括相匹配的第一PMOS管(P1)和第二PMOS管(P2)，且该第一PMOS管(P1)和第二PMOS管(P2)的一端分别接第一电源电压(VIN)和第二电源电压(VOUT)，另一端和第四端一同接切换后的电源电压(VDD)，栅端分别接控制信号。

所述比较电路包括第四PMOS管(P4)、第五PMOS管(P5)以及分别与这两个PMOS管相接的电流源(II、I2)。

所述第四PMOS管和第五PMOS管的源端和第四衬底一起分别接第一电源电压(VIN)和第二电源电压(VOUT)，漏端分别与所述的电流源(I1、I2)相接，且第四PMOS管和第五PMOS管接成电流镜像电路。

所述控制电路包括第一反向器(INV1)、第二反向器(INV2)、第三反向器(INV3)、第四反向器(INV4)、第五反向器(INV5)、第六反向器(INV6)，以及第三PMOS管(P3)和第六PMOS管(P6)，所述控制信号包括第一控制信号(Control1)与第一控制信号(Control1)相反的第二控制信号(Control2)。

所述第一反向器(INV1)和第二反向器(INV2)由其中一输入电源电压供电，并输出第一控制信号(Control1)，第三反向器(INV3)由切换后的电源电压(VDD)供电，并将第一控制信号(Control1)取反得到第二控制信号(Control2)；

所述第四反向器(INV4)、第五反向器(INV5)和第六反向器(INV6)由输出电源电压(VDD)供电，且第四反向器(INV4)和第六反向器(INV6)构成一锁存器以锁存前一个信号；

所述第五反向器(INV5)和第三PMOS管(P3)及第六PMOS管(P6)构成反馈控制回路。

所述控制电路还包括第一电容(C1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)和第一电阻(R1)、第二电阻(R2)。