高压驱动器制造技术

本发明专利技术公开了一种高压驱动器，包括电荷泵、电位转换电路、第一组二极管及第二组二极管。电荷泵根据回授电压调整驱动电压并自电荷泵的输出端输出驱动电压。电位转换电路根据控制信号产生输出电压。电位转换电路包括多个堆迭晶体管及多个控制晶体管。堆迭晶体管缓减驱动电压所造成的高跨压，而控制晶体管控制输出电压。第一组二极管串联于电荷泵的输出端及系统电压端之间，提供介于驱动电压及系统电压端所提供的参考电压之间的多个分压至堆迭晶体管的控制端。第二组二极管串联于电荷泵的输出端及系统电压端之间，并提供回授电压。

High Voltage Driver

【技术实现步骤摘要】
高压驱动器
本专利技术是有关于一种高压驱动器，特别是指一种能够避免内部晶体管承受高跨压的高压驱动器。
技术介绍
为了满足电子装置的低功率需求，集成电路的电力规格已被重新设计成适合在低电压的环境中操作，以减少电能损耗。举例来说，过去集成电路的电力规格常使用的5V操作电压现今常已降为3V或甚至低于2V。虽然电源供应改以低电压能够减少电能损耗，然而在有些情况下仍会需要使用到较高的电压。举例来说，闪存就需要较高的电压来进行写入或清除操作。一般而言，电荷泵常会用来提供应用所需的高电压。为了让低压制程所制造的组件能够控制高电压，现有技术常会将晶体管堆迭，并分别给予适当的中介电压。然而，就像提供高电压的电荷泵，提供中介电压的电路也需要花费一段时间才能将中介电压提升到所需的电位。在中介电压达到其目标电位并且进入稳态之前，堆迭晶体管所承受的跨压仍然可能会造成晶体管的损坏。此外，如果中介电压提升的速度比电荷泵的输出电压提升的速度还慢，那么电荷泵所输出的电压便会因为回授的延迟而产生过冲(overshoot)的现象。
技术实现思路
本专利技术的一实施例提供一种高压驱动器，高压驱动器包括电荷泵、电压转换电路、第一组二极管及第二组二极管。电荷泵具有输出端及回授端，电荷泵的输出端输出驱动电压，而电荷泵的回授端接收回授电压，电荷泵根据回授电压调整驱动电压。电压转换(levelshift)电路耦接于电荷泵的输出端及系统电压端。电压转换电路接收至少一控制信号，并根据至少一控制信号产生输出电压。电位转换电路包括多个堆迭晶体管及多个控制晶体管。多个堆迭晶体管缓减驱动电压所造成的高跨压，多个控制晶体管耦接于多个堆迭晶体管，并控制输出电压。第一组二极管串联于电荷泵的输出端及系统电压端之间，用以提供介于驱动电压及系统电压端所提供的参考电压之间的多个分压。多个堆迭晶体管中每一个堆迭晶体管的控制端接收多个分压中对应的分压。第二组二极管串联于电荷泵的输出端及系统电压端之间，并提供回授电压。附图说明图1是本专利技术一实施例的高压驱动器的示意图。图2是本专利技术另一实施例的高压驱动器的示意图。其中，附图标记说明如下：100、200高压驱动器110、210电荷泵120电位转换电路130、230第一组二极管140、240第二组二极管TC1至TC6控制晶体管TS1至TS4堆迭晶体管C1电容Vf回授电压Vref参考电压Vout输出电压Vd驱动电压SIGctrl1、SIGctrl2控制信号NS系统电压端V1至V3分压N3节点250比较器SIGntf提示信号VA第一参考电压VB第二参考电压具体实施方式图1是本专利技术一实施例的高压驱动器100的示意图。高压驱动器100包括电荷泵110、电压转换(levelshift)电路120、第一组二极管130及第二组二极管140。电荷泵110具有输出端及回授端，电荷泵110可透过输出端输出驱动电压Vd，并可透过回授端接收回授电压Vf。电荷泵110可将较低的系统操作电压加压以产生系统所需的较高的驱动电压Vd。举例来说，电荷泵110可以将3.3V的系统操作电压加压以产生18V的驱动电压Vd。此外，为了确保驱动电压Vd能够达到所需的电位并且保持稳定，电荷泵110还可根据回授电压Vf来调整驱动电压Vd。电位转换电路120耦接于电荷泵110的输出端及系统电压端NS。在有些实施例中，系统电压端NS可以提供参考电压Vref，而参考电压Vref可以是系统的地电压。电位转换电路120可以接收第一控制信号SIGctrl1及第二控制信号SIGctrl2，并可根据第一控制信号SIGctrl1及第二控制信号SIGctrl2产生输出电压Vout。也就是说，电位转换电路120可以根据第一控制信号SIGctrl1及第二控制信号SIGctrl2来控制是否输出高驱动电压Vd来作为输出电压Vout。电位转换电路120包括多个堆迭晶体管TS1至TS4及多个控制晶体管TC1至TC6。堆迭晶体管TS1至TS4可以分解驱动电压Vd所造成的高跨压。控制晶体管TC1至TC6可以耦接至堆迭晶体管TS1至TS4，并可控制输出电压Vout。在图1中，第一控制晶体管TC1具有第一端、第二端及控制端。第一控制晶体管TC1的第二端耦接于系统电压端NS，第一控制晶体管TC1的控制端可接收第一控制信号SIGctrl。第二控制晶体管TC2具有第一端、第二端及控制端，第二控制晶体管TC2的第二端耦接于系统电压端NS，而第二控制晶体管TC2的控制端可接收与第一控制信号SIGctrl互补的第二控制信号SIGctrl2。在有些实施例中，由于第一控制信号SIGctrl与第二控制信号SIGctr2互补，因此电位转换电路120也可能仅接收第一控制信号SIGctrl与第二控制信号SIGctr2中的其中一者，并透过反向器来产生另一者。第三控制晶体管TC3具有第一端、第二端及控制端。第三控制晶体管TC3的第一端耦接至堆迭晶体管TS1至TS4，第三控制晶体管TC3的第二端耦接于第一控制晶体管TC1的第一端，而第三控制晶体管TC3的控制端可接收第一分压V1。第四控制晶体管TC4具有第一端、第二端及控制端。第四控制晶体管TC4的第一端耦接至堆迭晶体管TS1至TS4，第四控制晶体管TC4的第二端耦接于第二控制晶体管TC2的第一端，而第四控制晶体管TC4的控制端可接收第一分压V1。第五控制晶体管TC5具有第一端、第二端及控制端。第五控制晶体管TC5的第一端耦接至电荷泵110的输出端，而第五控制晶体管TC5的第二端耦接于堆迭晶体管TS1至TS4。第六控制晶体管TC6具有第一端、第二端及控制端。第六控制晶体管TC6的第一端耦接至电荷泵110的输出端，第六控制晶体管TC6的第二端耦接于第五控制晶体管TC5的控制端以及堆迭晶体管TS1至TS4，而第六控制晶体管TC6的控制端耦接于第五控制晶体管TC5的第二端。此外，第一堆迭晶体管TS1具有第一端、第二端及控制端。第一堆迭晶体管TS1的第二端耦接于第三控制晶体管TC3的第一端，而第一堆迭晶体管TS1的控制端可接收第二分压V2。第二堆迭晶体管TS2具有第一端、第二端及控制端。第二堆迭晶体管TS2的第二端耦接于第四控制晶体管TC4的第一端，而第二堆迭晶体管TS2的控制端可接收第二分压V2。第三堆迭晶体管TS3具有第一端、第二端及控制端。第三堆迭晶体管TS3的第一端耦接于第五控制晶体管TC5的第二端，第三堆迭晶体管TS3的第二端耦接于第一堆迭晶体管TS1的第一端，而第三堆迭晶体管TS3的控制端可接收第三分压V3。第四堆迭晶体管TS4具有第一端、第二端及控制端。第四堆迭晶体管TS4的第一端耦接于第六控制晶体管TC6的第二端，第四堆迭晶体管TS4的第二端耦接于第二堆迭晶体管TS2的第一端，而第四堆迭晶体管TS4的控制端可接收第三分压V3。在此情况下，当第一控制信号SIGctrl1为高电压，而第二控制信号SIGctrl2为低电压时，电位转换电路120可以经由第四控制晶体管TC4的第一端输出驱动电压Vd以作为其输出电压Vout。此外，当第一控制信号SIGctrl1为低电压，而第二控制信号SIGctrl2为高电压时，电位转换电路120则可经由第四控制晶体管TC4的第一端输出参考电压Vref以作为其输出电压Vout本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压驱动器，其特征在于，包括：电荷泵，具有输出端用以输出驱动电压，及回授端用以接收回授电压，所述电荷泵是用以根据所述回授电压调整所述驱动电压；电压转换电路，耦接于所述电荷泵的所述输出端及系统电压端，用以接收至少一控制讯号，及根据所述至少一控制讯号产生输出电压，所述电位转换电路包括：多个堆迭晶体管，用以缓减所述驱动电压所造成的高跨压；及多个控制晶体管，耦接于所述多个堆迭晶体管，用以控制所述输出电压；第一组二极管，串联于所述电荷泵的所述输出端及所述系统电压端之间，用以提供介于所述驱动电压及所述系统电压端所提供的参考电压之间的多个分压，其中所述多个堆迭晶体管中的每一个堆迭晶体管具有控制端用以接收所述多个分压中的对应分压；及第二组二极管，串联于所述电荷泵的所述输出端及所述系统电压端之间，用以提供所述回授电压。

【技术特征摘要】
2018.01.10 US 62/615,463;2018.07.25 US 16/045,6921.一种高压驱动器，其特征在于，包括：电荷泵，具有输出端用以输出驱动电压，及回授端用以接收回授电压，所述电荷泵是用以根据所述回授电压调整所述驱动电压；电压转换电路，耦接于所述电荷泵的所述输出端及系统电压端，用以接收至少一控制讯号，及根据所述至少一控制讯号产生输出电压，所述电位转换电路包括：多个堆迭晶体管，用以缓减所述驱动电压所造成的高跨压；及多个控制晶体管，耦接于所述多个堆迭晶体管，用以控制所述输出电压；第一组二极管，串联于所述电荷泵的所述输出端及所述系统电压端之间，用以提供介于所述驱动电压及所述系统电压端所提供的参考电压之间的多个分压，其中所述多个堆迭晶体管中的每一个堆迭晶体管具有控制端用以接收所述多个分压中的对应分压；及第二组二极管，串联于所述电荷泵的所述输出端及所述系统电压端之间，用以提供所述回授电压。2.如权利要求1所述的高压驱动器，其特征在于所述第一组二极管及所述第二组二极管包括相同数量的二极管。3.如权利要求1所述的高压驱动器，其特征在于所述多个控制晶体管包括：第一控制晶体管，具有第一端，第二端耦接于所述系统电压端，及控制端用以接收第一控制信号；第二控制晶体管，具有第一端，第二端耦接于所述系统电压端，及控制端用以接收与所述第一控制信号互补的第二控制信号；第三控制晶体管，具有第一端耦接于所述多个堆迭晶体管，第二端耦接于所述第一控制晶体管的所述第一端，及控制端用以接收所述多个分压中的第一分压；第四控制晶体管，具有第一端耦接于所述多个堆迭晶体管，第二端耦接于所述第二控制晶体管的所述第一端，及控制端用以接收所述第一分压；第五控制晶体管，具有第一端耦接于所述电荷泵的所述输出端，第二端耦接于所述多个堆迭晶体管，及控制端；及第六控制晶体管，具有第一端耦接于所述电荷泵的所述输出端，第二端耦接于所述第五控制晶体管的所述控制端及所述多个堆迭晶体管，及控制端耦接于所述第五控制晶体管的所述第二端。4.如权利要求3所述的高压驱动器，其特征在于所述多个堆迭晶体管包括：第一堆迭晶体管，具有第一端，第二端耦接于所述第三控制晶体管的所述第一端，及控制端用以接收所述多个分压中的第二分压；第二堆迭晶体管，具有第一端，第二端耦接于所述第四控制晶体管的所述第一端，及控制端用以接收所述第二分压；第三堆迭晶体管，具有第一端耦接于所述第五控制晶体管的所述第二端，第二端耦接于所述第一堆迭晶体管的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨政德，
申请(专利权)人：力旺电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71