[发明专利]自举电源的实现电路

说明书

本发明公开了提供了一种自举电源的实现电路，包括：第四晶体管的源极连接第一电流源和第五晶体管的源极，栅极接收自举电路电源取样电压，漏极连接第一晶体管的栅极和漏极及第二晶体管的栅极；第五晶体管的栅极连接第一参考电源，漏极同时连接第二晶体管的漏极、第六晶体管的栅极及第一保护钳位模块；第三晶体管的栅极连接第一电阻，源极连接第三电阻的一端，漏极连接第二电阻的一端和自举电路电源取样电压；第六晶体管的漏极连接第一二级管的阳极；第一二级管的阴极连接自举电路电源的正极和所述第三电阻；第一电阻连接自举电路电源的负极；第一晶体管的源极连接第一供电电源；第二电阻及第一电流源接地。本发明通过输入电源对自举电源充电。

技术领域

本发明属于集成电路设计领域，涉及一种同步或异步降压型电源变换器自举电源的实现电路，特别涉及大占空比(高于90％)、大负载电流(大于1A)的同步或异步降压型电源变换器。

背景技术

图1显示了基于自举方案的同步降压型电源变换器的简化系统结构。图1所示电路包含负载电容(CL)，负载电阻(RL)，电感(L)，自举电容(C1)，电平转换模块(LevelShifter)，反馈模块(Feedback)，上驱动管(HS Switch，以下简称上管)，下驱动管(LSSwitch，以下简称下管)，上管驱动电路(HS Driver)，下管驱动电路(LS Driver)，下管驱动电路电源(VDD-R)，上管驱动电路的自举电源(VBOOST)，输入电源(VIN)，输出电压(VOUT)。SW表征自举电容连接的另一端，同时也是上管、下管以及电感的共同连接点。反馈模块通过取样输出电压控制上管和下管驱动电路，电平转换模块负责转换不同电压域的电平，上管驱动电路用以驱动上管，下管驱动电路用以驱动下管。上管连接输入电源用以给负载电容充电，下管连接地(GND)用于整流。自举是为了产生比输入电源(VIN)更高的电压以驱动上管。当上管开启的时候，上管驱动电路的自举电源(VBOOST)被自举到比输入电源(VIN)更高的电压以驱动上管。当上管关闭(下管开启)时，通常采用图2所显示的电路给上管驱动电路的自举电源(VBOOST)充电。图2显示了现有的给自举电源充电的方案。图2所示框图包括一个误差放大器(Error Amplifier)，保护钳位电路(CLAMP)，流经大电流的调整管(Mpass)，一个由充电使能信号(EN)控制的开关管(M3)，参考电压(VREF)，下管驱动电路电源(VDD-R)，输入电源(VIN)，自举电路电源(VBOOST)以及一个负载电流源(ILOAD)用以表征下管驱动电路消耗的电流。

图2所述自举电源解决方案包括第一晶体管M1、第二晶体管M2、第三晶体管M3、第四晶体管M4、第五晶体管M5、第六晶体管MPass、第一保护钳位模块CLAMP1、第一参考电源VREF、第一电流源IB、第二电流源ILOAD、第一供电电源VIN、下管驱动电路电源VDD-R、自举电路电源VBOOST；

图2所述所述自举电源解决方案由第一供电电源VIN进行供电，所述第四晶体管M4的源极同时连接所述第一电流源IB的一端和所述第五晶体管M5的源极，栅极连接下管驱动电路电源VDD-R、所述第二电流源ILOAD的一端、所述第三晶体管M3的漏极和所述第六晶体管MPass的漏极，漏极同时连接所述第一晶体管M1的栅极和漏极以及所述第二晶体管M2的栅极；

所述第五晶体管M5的栅极连接第一参考电源VREF，漏极同时连接所述第二晶体管M2的漏极、第六晶体管MPass的栅极以及第一保护钳位模块CLAMP1的一端；

所述第三晶体管M3的栅极下管使能信号EN，源极连接自举电路电源的正极VBOOST；

所述第一晶体管M1的源极连接第一供电电源VIN；

所述第二晶体管M2的源极连接第一供电电源VIN；

所述第六晶体管MPass的源极连接第一供电电源VIN；

第一保护钳位模块CLAMP1连接第一供电电源VIN；

所述第一电流源IB的另一端接地；