[发明专利]具有抗振铃模块电路的Buck型DC/DC转换器电路有效

专利信息
申请号: 201810199468.6 申请日: 2018-03-12
公开(公告)号: CN108365750B 公开(公告)日: 2020-04-03
发明(设计)人: 符皓;吴雷;唐文海;王夏莲;于长存;代国定 申请(专利权)人: 昌芯(西安)集成电路科技有限责任公司;北京七星华创微电子有限责任公司
主分类号: H02M3/158 分类号: H02M3/158;H02M1/088;H02M1/32
代理公司: 西安吉盛专利代理有限责任公司 61108 代理人: 江琴贤
地址: 710075 陕西省西安市*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 具有 振铃 模块 电路 buck dc 转换器
【权利要求书】:

1.具有抗振铃模块电路的Buck型DC/DC转换器电路,其特征是:至少包括:抗振铃模块电路(101)、逻辑驱动电路(102)、功率MOS管(103)、LC滤波电路和负载(104),LC滤波电路和负载(104)电连接在功率MOS管(103)的输出端,抗振铃模块电路(101)通过逻辑驱动电路(102)和功率MOS管(103)电连接;

所述的抗振铃模块电路(101)和逻辑驱动电路(102)之间至少包括电连接的过零比较信号ZCD检测端和模式选择信号Mode端;

所述的抗振铃模块电路(101)包括振荡器时钟模块(101_1)、电荷泵模块(101_2)、高压电平转移模块(101_3)和高压NMOS管MSW;所述的振荡器时钟模块(101_1)、电荷泵模块(101_2)、高压电平转移模块(101_3)和高压NMOS管MSW依次电连接;所述抗振铃模块电路中的所述高压电平转移模块(101_3)与所述逻辑驱动电路(102)电连接;

所述振荡器时钟模块(101_1)产生时钟信号,提供给电荷泵模块(101_2)作为参考时钟输入,电荷泵模块(101_2)用于完成对输入电压的升压;

所述电荷泵模块(101_2)至少包括:死区时间电路(101_21)和充电泵电路(101_22),死区时间电路(101_21)包括4个反相器和两个二输入与非门,两个二输入与非门的第一与非门输出与第二与非门输入端电连接,第二与非门输出与第一与非门输入端电连接;第一与非门输出经第三反相器与充电泵电路(101_22)的电容C1一端电连接,第二与非门输出经第四反相器与充电泵电路(101_22)的电容C2一端电连接;第一与非门另一输入端与第一反相器输出端电连接,第二与非门另一输入端与第二反相器输出端电连接,第二反相器输入端与第一反相器输出端电连接,第一反相器输入端与时钟方波信号CLK电连接;充电泵电路(101_22)包括4个MOS管M1、M2、M3、M4,电容C1和电容C2,4个MOS管M1、M2、M3、M4构成充电泵电路,充电泵电路输出端通过电容C2接第四反相器输出,充电泵电路输入端通过电容C1接第三反相器输出,充电泵电源端是VG和VX;高压NMOS管MSW的漏极与Buck电路中两个功率MOS管连接点的电压SW端电连接,高压NMOS管MSW的源极与电压VX电连接,高压NMOS管MSW的栅极与高压电平转移模块(101_3)的输出端电连接;

所述第三反相器的输出为CLKX1,第四反相器的输出为CLK1;充电泵电路(101_22)中CLKX1连接电容C1的一端,CLK1连接电容C2的一端; 电容C1另一端分别连接M1和M3的漏端、M2和M4的Gate端,电容C2另一端分别连接M2和M4的漏端、M1和M3的Gate端;M1和M2的源端连接DC/DC转换器的外接PIN脚VX,PIN脚VX与DC/DC转换器输出电压VOUT相连,M3和M4的源端连接电荷泵升压后的电压VG;M1和M2为增强型NMOS管,M3和M4为增强型PMOS管。

2.根据权利要求1所述的具有抗振铃模块电路的Buck型DC/DC转换器电路,其特征是:所述振荡器时钟模块(101_1)输出稳定时钟信号CLK,经过死区时间电路(101_21)得到时钟信号CLK1和CLKX1,用于在完成充电泵电路(101_22)的过程中,防止M1或M2误打开将能量释放掉;当CLKX1由高电平变为低电平时,CLK1即由低电平变为高电平;由于电容C1两端电压不能突变,将M3的漏端和M1的漏端的连接点定义为B点,B点电压为低即M2为关断状态,而M4为导通状态;电容C2两端电压亦不能突变,将M4的漏端和M2的漏端的连接点定义为A点,A点电压为高即M1为导通状态,而M3为关断状态,此时A点电压近似等于VDD,VDD为死区时间电路中反相器和与非门连接的供电电压,则VG等于VDD;当CLKX1由低电平变为高电平时,CLK1即由高电平变为低电平;由于电容C2两端电压不能突变,A点电压为低即M1为关断状态,而M3为导通状态;电容C1两端电压亦不能突变,B点电压为高即M2为导通状态,而M4为关断状态,此时B点电压抬升,则VG 也被抬升;最终经过多个周期循环往复地调节,可以得到电荷泵的输出电压VG=VDD+VX;高压电平转移模块(101_3)使能时,高压NMOS管MSW的Gate端电压为VG=VDD+VX,源端电压为VX,则高压NMOS打开,强制SW和VX相等,SW为Buck电路中两个功率MOS管连接点的电压,SW也是高压NMOS管MSW的漏端电压;而当高压电平转移模块(101_3)不使能时,高压NMOS管MSW的Gate端和源端电压都等于VX,高压NMOS关断,SW和VX无关。

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