[发明专利]驱动电路及控制芯片

说明书

本申请提供了一种驱动电路及控制芯片，该驱动电路应用于控制芯片中，该控制芯片与外部电源连接，该驱动电路包括：电平转换模块、PWM模块、储能电容、NMOS管和开关模块，PWM模块用于按照预设周期交替向第三转换端口输出第一电平和第二电平，储能电容通过开关模块与外部电源连接，用于在PWM模块输出第一电平时存储外部电源提供的电能，在PWM模块输出第二电平时，使得电平转换模块基于储能电容两端的差值电压，输出预设电平值的第三电平，也即是说，仅通过控制芯片内的驱动电路，即可输出大于预设电平值的第三电平，减小了控制芯片外部器件占用的面积。

技术领域

本申请涉及电子技术领域，特别涉及一种驱动电路及控制芯片。

背景技术

在一些采用电池进行供电的电子产品中，通常会采用金属氧化物半导体（channel-Metal-Oxide-Semiconductor，MOS）管作为电子产品中的负载电阻的驱动电路的部分，并与其他电路相互连接，作为电子产品的控制芯片。利用MOS管导通电流恒定的特性，可以保证负载电阻的电流恒定。传统的负载电阻的驱动电路，通常采用P型金属氧化物半导体（Positive channel-Metal-Oxide-Semiconductor，PMOS）管作为驱动电路中保证负载电阻上的电流恒定的部分。

然而PMOS管存在导通电阻大、速度慢和价格高的问题。可以采用N型金属氧化物半导体（Negative channel-Metal-Oxide-Semiconductor，NMOS）管作为驱动电路上保证负载电阻上的电流恒定的部分。但是NMOS管在栅极电压高于源极电压时才能导通，传统的控制芯片无法实现升压功能，在供电电源单一的情况下，需要在控制芯片外设置多个功率管、电感和电容，形成升压型电路，提高NMOS管的栅极电压，从而导致控制芯片外部器件较多，占用面积大。

发明内容

本申请提供一种驱动电路及控制芯片，能够减少控制芯片外部器件数量，降低控制芯片外部器件占用面积。

第一方面，本申请实施例提供一种驱动电路，应用于控制芯片中，该控制芯片与外部电源连接；驱动电路包括：电平转换模块，以及与电平转换模块分别连接的脉冲宽度调制模块、储能电容、N型金属氧化物半导体NMOS管M1和开关模块；开关模块还与储能电容和外部电源连接；

脉冲宽度调制模块，用于按照预设周期交替向电平转换模块输出第一电平和第二电平；其中，第二电平大于第一电平；

开关模块，用于在脉冲宽度调制模块输出第一电平的情况下导通，在脉冲宽度调制模块输出第二电平时断开；

储能电容，用于在开关模块导通时第一端接通外部电源，并存储外部电源提供的电能，在开关模块断开时向电平转换模块提供差值电压；差值电压为储能电容两端的电压差；

电平转换模块，用于在脉冲宽度调制模块输出第二电平时，基于差值电压输出第三电平，第三电平大于M1的栅极的预设电平值。

在一个实施例中，电平转换模块，具体用于基于差值电压和外部电源的输出电压输出第三电平。

在一个实施例中，上述电平转换模块包括上拉电阻、NMOS管M2、P型金属氧化物半导体PMOS管M3和NMOS管M4；上拉电阻分别与储能电容第一端、M2的漏极连接；M2的栅极与脉冲宽度调制模块的输出端连接，M2的漏极分别与M3的栅极、M4的栅极连接；M2的源极与外部电源连接；M3的源极与储能电容第一端连接，M3的漏极分别与M4的漏极、M1的栅极连接；M4的源极与储能电容第二端连接。

在一个实施例中，M1的源极与负载连接，M1的漏极与外部电源连接，M1的栅极与电平转换模块的输出端连接，当电平转换模块输出第三电平时，M1的导通电流流经负载电阻。

一个实施例中，上述第一电平为0电平。

在一个实施例中，上述开关模块为二极管；二极管的正极与外部电源连接，二极管的负极分别与储能电容和电平转换模块连接。