[发明专利]一种输出峰值电流不受电源电压变化影响的MOSFET驱动器

说明书

本发明公开了一种输出峰值电流不受电源电压变化影响的MOSFET驱动器。本发明通过将直接驱动输出级NMOS管的驱动电路—即NMOS驱动电路的供电范围限制在V_F+到地电压之间，因此输出级NMOS管的栅‑源电压范围就被限制在V_F+到地电压之间；通过将直接驱动输出级PMOS管的驱动电路—即PMOS驱动电路的供电范围限制在V_IN到VF^‑之间，因此输出级PMOS管的栅‑源电压范围就被限制在V_IN到VF^‑之间。本发明可避免高电压、大电流MOSFET驱动器的输出峰值电流大小随电源电压的变化而迅速变化，提高了MOSFET驱动器电路的应用适用性。同时，可广泛应用于高电压、大电流MOSFET驱动器集成电路的设计中，具有良好的应用前景和经济效益。

技术领域

本发明属于电源管理类集成电路领域，具体涉及一种输出峰值电流不受电源电压变化影响的MOSFET驱动器。

背景技术

随着电子系统的发展，对电源管理类集成电路的性能要求越来越高。MOSFET驱动器作为电源管理类集成电路中的重要一员，随着应用需求的发展，其工作电压范围越来越宽，驱动电流越来越大。MOSFET驱动器用于直接驱动VDMOS等功率器件，其输出级通常都采用PMOS和NMOS组成的对管结构，传统的MOSFET驱动器通常随着电源电压的变化，其输出级峰值电流的大小会产生较大的波动，造成对后级功率器件的栅电容的充放电速度产生变化，降低了驱动器电路的应用环境适用性，不利于系统级用户对驱动器电路的设计选型。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种输出峰值电流不受电源电压变化影响的MOSFET驱动器，其线路设计简单可靠，避免了高电压、大电流MOSFET驱动器的输出峰值电流大小随电源电压的变化而迅速变化，而不利于驱动器电路的设计选型，提高了驱动器电路的应用适用性。

为了达到上述目的，本发明包括二次电源模块、驱动级电压变换模块、防共通的驱动器反相器链模块和输出级对管，输出级对管为PMOS管和NMOS管；

二次电源模块用于将电源电压V_IN转换为电路内部的二次电源电压VREF，并将二次电源电压VREF送至驱动级电压变换模块中；

驱动级电压变换模块用于将接收到的二次电源电压VREF再次转换为二次电源VF+和二次电源VF-，其中二次电源VF+用于防共通的驱动器反相器链模块中NMOS驱动级的供电，二次电源VF-用于防共通的驱动器反相器链模块中PMOS驱动级的供电，并将二次电源VF+和二次电源VF-发送至防共通的驱动器反相器链模块中；

防共通的驱动器反相器链模块用于对输入信号IN进行了防共通的延时处理后，通过PMOS驱动级和NMOS驱动级分别输出两路信号，控制输出级对管PMOS管和NMOS管的两个栅极；

输出级对管的PMOS管的漏极和NMOS管的漏极相连，并同时与输出端相连OUT相连。

二次电源VF⁺为相对于地电压的恒定电压。

二次电源VF^-为相对于电源电压V_IN具有恒定电压差的电压。

NMOS管的峰值电流与其栅-源电压V_GSN的关系为：

其中，μ_nC_OX为工艺常数，W_N/L_N为输出级NMOS管的器件宽长比，V_THN为NMOS管的开启阈值，达到峰值电流的条件为：

V_DSN＝V_GSN-V_THN