[发明专利]全N型MOSFET实现的电压自举电路及驱动控制电路

说明书

本发明公开了一种全N型MOSFET实现的电压自举电路及驱动控制电路。所述电压自举电路包括：自举二极管、第一自举电压开关、第二自举电压开关、开漏电平转换电路、自举电容。本发明通过使用第一自举电压开关以及开漏电平转换电路，替代了常用电压自举电路里面P型MOSFET管的功能，实现了全N型MOSFET管实现的电压自举电路，来驱动N型MOSFET器件。这样对于半导体制造来说可以减少生产时mask的层数，降低生产成本，也可以使用一些没有高压P型MOSFET管的制造工艺，进而有效降低了自举电路的制备难度和制备成本。

技术领域

本发明涉及电压自举电路技术领域，特别涉及一种全N型MOSFET实现的电压自举电路及驱动控制电路。

背景技术

N型金属-氧化层半导体场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor，简称“MOSFET”)广泛的运用于电源系统中，相对于P型MOSFET具有较高的电子迁移率，使得其导电能力较强，导通电阻较小同时成本也更低，但其要求控制栅极上的电压远高于传输的电压，为使其能够传输电源电压，需要将控制栅极上的电压提升到远高于电源电压，通常使用电压自举技术来提升控制栅上的电压，这一技术被广泛应用于N型MOSFET和绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，简称“IGBT”)的驱动控制电路中。

常用N型MOSFET的电压自举电路如图1所示。其中，Dbs0为自举二极管，Cbs0为自举电容，Mp为高压P型MOSFET，Mn10为高压N型MOSFET，Mnu0和Mnd0为N型MOSFET，VOUT为N型MOSFET输出的驱动电压，VDD和GND为电源和地。

由此可见该电路需要P型MOSFET，由于P型MOSFET工艺复杂，面积巨大，也就意味着相比于标准的逻辑工艺需要额外的掩模版和生产步骤，进而需要较高的制备成本。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种全N型MOSFET实现的电压自举电路及驱动控制电路。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种全N型MOSFET实现的电压自举电路，与输出驱动电路连接，所述电压自举电路包括：与电源连接的自举二极管、与输出驱动电路连接的第一自举电压开关和第二自举电压开关、与第一自举电压开关连接的开漏电平转换电路、用于维持第一自举电压开关输出稳定的自举电容，

第二自举电压开关的控制端接入第一开关信号，用于在第一开关信号的操作下，控制第二自举电压开关的导通或关闭；

开漏电平转换电路接入第三开关信号并与第一自举电压开关连接，用于在第三开关信号的操作下，控制第一自举电压开关的导通或关闭；

当第二自举电压开关导通且第一自举电压开关关闭时，第一自举电压开关向输出驱动电路输出的自举电压无法满足输出驱动电路开启条件，输出驱动电路关闭；

当第二自举电压开关关闭且第一自举电压开关导通时，第一自举电压开关向输出驱动电路输出的自举电压满足输出驱动电路开启条件，输出驱动电路导通。

在本发明实施例上述的电压自举电路中，所述开漏电平转换电路，包括：上拉电阻和第三自举电压开关，

自举二极管的正极与电源连接，自举二极管的负极分别与上拉电阻的一端、第一自举电压开关的漏极、自举电容的一端连接，上拉电阻的另一端分别与第一自举电压开关的栅极、第三自举电压开关的漏极连接，第三自举电压开关的栅极接入第三开关信号，第三自举电压开关的源极接地，第一自举电压开关的源极分别与第二自举电压开关的漏极、输出驱动电路连接，第二自举电压开关的栅极接入第一开关信号，第二自举电压开关的源极分别与自举电容的另一端、输出驱动电路连接。

在本发明实施例上述的电压自举电路中，第一自举电压开关、第二自举电压开关、以及第三自举电压开关均为N型MOSFET管。