[发明专利]应用于DC-DC变换器的高压使能电路

说明书

一种应用于DC‑DC变换器的高压使能电路，包括：内部电源产生单元，内部电源产生单元具有第一高压电源输入端、第一低压电源输出端和第二低压电源输出端；电压检测单元，电压检测单元具有第一检测输入端、第二检测输入端和第一检测输出端；第一检测输入端连接使能引脚，第二检测输入端连接第一低压电源输出端；比较判断单元，比较判断单元具有第一比较输入端、第二比较输入端和第一比较输出端；第一比较输入端连接第一检测输出端；第二比较输入端连接第二低压电源输出端，第一比较输出端连接模拟模块。所述高压使能电路使相应的芯片既能够直接连接高压电源使用，又不必采用特殊工艺，降低工艺成本。

技术领域

本发明涉及电路领域，尤其涉及一种应用于DC-DC变换器的高压使能电路。

背景技术

随着半导体工艺以及微电子技术的快速发展，DC-DC变换器以其高效率、宽负载以及快速响应能力的特点，广泛应用于消费电子、通信设备、工业应用和航空航天等领域。

按照应用环境的不同，芯片的供电电源范围也越来越宽，典型值从最初的3.3V、5V和12V，扩展到现在的18V，甚至24V。

为了便于电子系统对芯片进行控制，DC-DC变换器通常外置使能引脚，用于控制芯片的工作与关断，因此芯片内部需设计使能电路。

通常应用中，使能引脚(EN引脚)连接电源代表芯片工作，连接地代表芯片关断。随着应用中电源电压的逐渐升高，对使能引脚的电压承受能力要求也随之升高。

图1为一种现有降压型高压DC-DC变换器的系统架构图。其中，虚线框内为典型的芯片10内部结构。虚线框外的矩形表示负载电路20。

从图1中可以看到，芯片10通常包括有使能引脚EN、输入电源引脚VIN、偏置引脚BS、开关引脚SW、反馈引脚FB和接地引脚GND。

使能引脚EN连接芯片10内部的使能模块11，而使能模块11分别连接电压基准模块Vref和内部稳压器Vreg5。芯片10的内部稳压器Vreg5连接至输入电源引脚VIN和芯片10的其它电路结构，为简化，芯片的其它大部分电路结构采用阴影覆盖。

偏置引脚BS、开关引脚SW和反馈引脚FB分别连接负载电路20的相应连接端。芯片10的内部电路和负载电路20同时还连接至芯片内的接地端G。芯片10内部的功率开关管(未示出)，可以由多个MOSFET并联组成，实现较小的导通电阻。

其中，使能引脚EN连接使能模块11，是用于控制芯片10内部稳压器Vreg5(内部稳压器Vreg5通常产生5V电压，为芯片10中的各电路结构提供电源)，进而控制整个芯片10的工作与关断。

输入电源引脚VIN有时需要连接12V-24V的高电压。而常见的半导体CDMOS(Complementary and Double Diffusion MOS，互补型MOS和双扩散型MOS集成的简称)工艺为薄栅氧工艺，提供的MOSFET漏源电压可承受24V，但栅源电压仅能承受5V。

为满足栅源电压不超过5V限制，通常设计偏置引脚BS与开关引脚SW用于驱动及高低电平转换。

总之，目前市场上高压DC-DC变换器的使能引脚有两种连接方式：

1、考虑到薄栅氧CDMOS栅源电压的限制，很多芯片只好限制使能引脚电压不能超过5V——但这种连接方式使芯片无法直接连接高压电源使用。

2、改用厚栅氧工艺，提高器件的栅源电压耐压能力，使能引脚可以直接连接高压电源使用——但这种方式的工艺特殊，成本相对较高。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种应用于DC-DC变换器的高压使能电路，以使相应的芯片既能够直接连接高压电源使用，又不必采用特殊工艺，降低工艺成本。