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DCDC转换器的开关驱动电路


技术摘要:
本发明提供一种DCDC转换器的开关驱动电路,包括:控制信号产生模块,产生与输入信号逻辑一致的控制信号;第一、第二PMOS管及第一NMOS管串联于电源和地之间,第一NMOS管及第二PMOS管的栅极分别连接输入信号及控制信号,第一NMOS管及第二PMOS管漏极输出驱动控制信号;第  全部
背景技术:
DC/DC转换器是开关电源芯片,利用电容、电感的储能的特性,通过可控开关 (MOSFET等)进行高频开关的动作,将输入的电能储存在电容(感)里,当开关断开时,电能再 释放给负载,提供能量。其输出的功率或电压的能力与占空比(由开关导通时间与整个开关 的周期的比值)有关。开关电源可以用于升压和降压。 降压型DCDC采用NMOS管作为主功率开关管,如图1所示,其中,PMOS管PM1和NMOS管 NM2作为驱动电路输出级,PMOS管PM1与NMOS管NM2的漏极相连输出信号hsg接主功率开关管 NM1的栅极;主功率开关管NM1的漏极连接电源电压,源极连接NMOS管NM2的源极;第一电容C 作为驱动电源的稳压电容使用,连接于主功率开关管NM1的源极和PMOS管PM1的源极之间。 此第一电容C的容值一般要求数十nF至上百nF,如果采用将第一电容C和芯片集成在一起的 设计方案,如此庞大的电容所需要的芯片面积将非常大,理论上无法与芯片集成在一起制 造,只能通过增加端口并采用外置方案来实现,相应地,应用方案复杂、生产成本增加。 因此,如何简化驱动电路的应用方案、减小生产成本,已成为本领域技术人员亟待 解决的问题之一。
技术实现要素:
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种DCDC转换器的开关驱 动电路,用于解决现有技术中驱动电路应用方案复杂、成本高等问题。 为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种DCDC转换器的开关驱动电路, 所述DCDC转换器的开关驱动电路至少包括: 控制信号产生模块、第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第一NMOS管、 第二NMOS管、第三NMOS管及第一电容; 所述控制信号产生模块连接输入信号,当所述输入信号为高电平时产生高电平的控制 信号,当所述输入信号为低电平时产生低电平的控制信号; 所述第一PMOS管、所述第二PMOS管及所述第一NMOS管依次串联于电源电压和参考地之 间,所述第一NMOS管的栅极连接所述输入信号,所述第二PMOS管的栅极连接所述控制信号 产生模块的输出端,所述第一NMOS管及所述第二PMOS管漏极输出驱动控制信号; 所述第三PMOS管与所述第二NMOS管依次串联于所述第一PMOS管的漏极与所述参考地 之间,所述第三PMOS管与所述第二NMOS管的栅极连接所述控制信号产生模块的输出端,所 述第三PMOS管与所述第二NMOS管的漏极连接所述第一PMOS管的栅极; 所述第四PMOS管与所述第三NMOS管依次串联于所述电源电压与所述参考地之间,所述 第四PMOS管与所述第三NMOS管的栅极连接所述输入信号,所述第四PMOS管与所述第三NMOS 管的漏极经由所述第一电容连接所述第一PMOS管的漏极。 3 CN 111600483 A 说 明 书 2/6 页 可选地,所述控制信号产生模块包括第一非门,第二非门,第二电容、第一电阻及 第五PMOS管;所述第一非门的输入端连接所述输入信号,输出端连接所述第二非门的输入 端;所述第二非门的输出端连接所述第二电容的第一端;所述第二电容的第二端连接所述 第一电阻的第一端;所述第一电阻的第二端输出所述控制信号;所述第五PMOS管的源极连 接电源电压,栅极连接所述第一非门的输出端,漏极连接所述第一电阻的第二端。 可选地,所述第一NMOS管及所述第二NMOS管为高耐压结构的NMOS管。 可选地,所述第一电容的容值设置为10pF~1nF。 更可选地,所述DCDC转换器的开关驱动电路还包括保护模块,所述保护模块连接 于所述控制信号产生模块的输出端,当所述控制信号产生模块输出低电平的控制信号时, 将所述控制信号的电平拉高,以保护所述第二PMOS管。 更可选地,所述保护模块包括第六PMOS管及第二电阻;所述第六PMOS管的源极连 接所述电源电压,栅极连接所述控制信号产生模块的输出端,漏极经由所述第二电阻连接 所述控制信号产生模块的输出端。 如上所述,本发明的DCDC转换器的开关驱动电路,具有以下有益效果: 本发明的DCDC转换器的开关驱动电路将自举电容和驱动电路合并,自举电容不再作为 驱动电路的电源稳压电容使用,可以将自举电容的容值和面积缩小到传统数值的数百分之 一到千分之一,实现了自举电容内置且简化了应用方案。 附图说明 图1显示为现有技术中的驱动电路的结构示意图。 图2显示为本发明的DCDC转换器的开关驱动电路的结构示意图。 图3显示为本发明的DCDC转换器的开关驱动电路中输入信号的波形示意图。 图4显示为本发明的DCDC转换器的开关驱动电路中第一公共节点的波形示意图。 图5显示为本发明的DCDC转换器的开关驱动电路中第二公共节点的波形示意图。 图6显示为本发明的功率开关管的栅源电压的波形示意图。 图7显示为本发明的DCDC转换器的开关驱动电路的应用结构示意图。 元件标号说明 1-  DCDC转换器的开关驱动电路;11-控制信号产生模块;12-保护模块;2-直流转换电 路。
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