[发明专利]具有浮动导轨生成的DC-DC电压转换器

说明书

本公开的实施例涉及具有浮动导轨生成的DC‑DC电压转换器。功率晶体管和共源共栅晶体管被串联连接。驱动器电路具有驱动功率晶体管的控制端子的输出。驱动器电路具有被耦合以接收浮动电压的第一电压节点，该浮动电压也被施加到共源共栅晶体管的控制端子。可变电压生成器生成浮动电压。浮动电压在用于电源电压的第一电压电平范围内跟踪电源电压或参考电压。浮动电压进一步满足取决于在用于所述电源电压的第二电压电平范围内的电源电压和参考电压的比率度量关系。

技术领域

本公开涉及DC-DC电压转换器的领域，并且特别地涉及输出桥电路内的共源共栅晶体管的偏置。

背景技术

图1图示了常规的DC-DC电压转换器电路10的电路图。电压转换器电路10包括晶体管桥电路，该晶体管桥电路包括在提供电源电压Vdd的电源电压节点16与提供参考电压Gnd的参考电压节点18之间彼此串联耦合的高侧晶体管驱动电路12和低侧晶体管驱动电路14。通过高侧晶体管驱动电路12和低侧晶体管驱动电路14的电流传导路径被连接在开关输出节点20处。例如，高侧晶体管驱动电路12可以包括p沟道功率金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)器件MP1，该p沟道功率金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)器件MP1具有被连接到电源电压节点16的源极端子和被连接到开关输出节点20的漏极端子。例如，低侧晶体管驱动电路14可以包括n沟道功率MOSFET器件MN1，该n沟道功率MOSFET器件MN1具有被连接到参考电压节点18的源极端子和被连接到开关输出节点20的漏极端子。高侧晶体管驱动电路12由高侧驱动信号pgate驱动，高侧驱动信号pgate由高侧栅极驱动器电路32输出。低侧晶体管驱动电路14由低侧驱动信号ngate驱动，低侧驱动信号ngate由低侧栅极驱动器电路34输出。脉宽调制(PWM)控制电路38生成分别被施加到高侧栅极驱动器电路32的输入以及低侧栅极驱动器电路34的输入的非重叠PWM控制信号p-PWM和n-PWM，然后高侧栅极驱动器电路32和低侧栅极驱动器电路34输出高侧驱动信号pgate和低侧驱动信号ngate。

在DC-DC电压转换器电路10是降压转换器的实现方式中，电感器L具有被连接到开关输出节点20的第一端子和被连接到DC输出节点40的第二端子，在DC输出节点40处生成输出电压Vout并且施加到负载(由电容器C表示)。由电压感测电路44感测输出电压Vout以生成反馈电压Vfb。例如，电压感测电路44可以包括电阻分压器电路。PWM控制电路38使用反馈电压Vfb以控制非重叠PWM控制信号p-PWM和n-PWM的脉冲宽度，从而调节输出电压Vout的电压电平。

发明内容

提供该概述以介绍在下面详细描述中进一步描述的概念的选择。本概述不旨在标识要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在被用作限制要求保护的主题的范围的辅助工具。

在一个实施例中，电路由电源电压和参考电压供电，并且该电路包括：功率晶体管；共源共栅晶体管；其中功率晶体管和共源共栅晶体管被串联连接；驱动器电路，具有驱动功率晶体管的控制端子的输出，其中该驱动器电路具有被耦合以接收浮动电压的第一电源节点，该浮动电压也被施加到共源共栅晶体管的控制端子；以及可变电压生成器，被配置为生成浮动电压，所述可变电压生成器生成浮动电压以在用于所述电源电压的第一电压电平范围内跟踪电源电压或参考电压任一者，并且进一步生成浮动电压以满足依赖于用于所述电源电压的第二电压电平范围内的电源电压与参考电压的比率度量关系。