[发明专利]一种高边电平移位和驱动电路

说明书

本发明属于集成电路领域，特别涉及一种高边电平移位和驱动电路；包括逻辑电路、低电平产生电路和高电平产生电路；本发明在逻辑电路产生驱动电压为高电平时，控制高电平产生电路不工作，让低电平产生电路产生低电平电压；在逻辑电路产生的驱动电压为低电平时，控制低电平产生电路不工作，让高电平产生电路产生高电平电压。本发明电路结构简单，设计复杂度低；本发明高边驱动信号的低电平电压可根据低电平产生电路中第二支路中的电流源及其PMOS管的宽长比进行任意调节，能够输出任意连续的低电平电压值；本发明不需使用三极管，能够减小电路驱动能力对工艺中三极管的要求，避免了工艺制造中三极管的性能差异对电路的驱动能力的影响。

技术领域

本发明属于集成电路领域，特别涉及一种应用于高压单片DC/DC转换器芯片的高边电平移位和驱动电路。

背景技术

随着电子系统设计向集成化方向的发展，开关变换器芯片已经在通信、电子计算机、消费类电子产品等领域获得了广泛的应用。而其中的单片式DC/DC转换器芯片具有集成度高、性价比高、最简外围电路、能构成高效率电源等特点，使得其被广泛的应用。

一种常见的高压单片DC/DC转换器芯片输出级结构如图1所示，PMOS管M2和NMOS管M1集成在高压DC/DC转换器芯片内部，芯片通过误差放大器和PWM控制器产生DRIVER(驱动)信号，DRIVER信号的高电平一般为低压(3.3V～5V)，低电平为GND(0V)，DRIVER信号通过电平移位和驱动电路，产生DRIVER_H信号控制M2的开关，产生DRIVER_L信号控制M1的开关，DRIVER_H和DRIVER_L为一对互补信号。一般V_IN电压大于12V，更高压应用中V_IN电压大于100V，当DRIVER_H为低电平时M2管开启(此时DRIVER_L为低电平，M1管关断)，不考虑M2管的导通压降，V_OUT电压等V_IN；当DRIVER_L为高电平时M1管开启(此时DRIVER_H为高电平，M2管关断)，不考虑M1管的导通压降，V_OUT电压等GND。

图1的高压单片DC/DC转换器芯片输出级上管M2采用PMOS管，相比上管采用NMOS管需要电荷泵进行驱动的结构，图1的输出级结构简单。但是由于在集成电路芯片中M2的栅源耐压一般比源漏耐压低，所以使能上述的DRIVER_H的低电平电压并不是GND，而是一个相对V_IN较低的电压使M2开启。同时低电平电压需要保证V_IN与DRIVER_H的低电平之差不超过M2管的栅源耐压，而通常M2的栅源耐压在5V～30V之间，因此根据工艺的不同，DRIVER_H的低电平电压需比V_IN低5V～30V不等。