一种高电源抑制比负载开关电路及其控制方法技术

公开了一种高电源抑制比的负载开关电路和控制方法。该高电源抑制比的负载开关电路包括负载开关、输入电压反馈电路、输出电压反馈电路和控制电路，其中，负载开关第一端和第二端分别耦接供电电源和负载。控制电路接收代表负载开关输入电压信号的输入电压反馈信号和代表负载开关输出电压信号的输出电压反馈信号，并在负载开关完全导通时，将负载开关第一端和第二端之间的电压调整为一个固定的预设电压值。

【技术实现步骤摘要】
一种高电源抑制比负载开关电路及其控制方法
本专利技术的实施例涉及电子电路，尤其涉及一种高电源抑制比负载开关电路及其控制方法。
技术介绍
在许多电子设备应用中，常需要在供电系统和负载之间耦接负载开关(又称电子保险丝E-fuse)，用于对供电系统或负载进行保护操作。当系统出现异常的时候，负载开关将及时切断供电系统与负载之间的连接，从而达到保护整个系统的目的。然而在一些对噪声和电源纹波很敏感的应用场合，传统的负载开关它无法处理负载开关输入电压VIN上的纹波及噪声，系统往往还需要在电路中添加其他高电源抑制比模块来解决电源纹波和噪声的问题，增加了系统的成本。因此，我们期望提出一种能显著减小输入电压纹波的高电源抑制比的负载开关电路及控制方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种能显著减小输入电压纹波的高电源抑制比的负载开关电路及控制方法。为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种具有高电源抑制比的负载开关电路，包括：负载开关，具有第一端、第二端和控制端，其中，第一端耦接至供电电源，第二端耦接至负载；输出电压反馈电路,耦接至负载开关第二端，接收输出电压信号，并产生代表输出电压信号的输出电压反馈信号；输入电压反馈电路，耦接至负载开关第一端，接收输入电压信号，并产生代表输入电压信号的输入电压反馈信号；以及运算放大电路，接收输入电压反馈信号和输出电压反馈信号,并根据输入电压反馈信号和输出电压反馈信号产生第一控制信号，用于在负载开关完全导通时，将负载开关第一端和第二端之间的电压调整为一个固定的预设电压值。本专利技术另一方面提供一种用于高电源抑制比负载开关电路的控制方法，其中，所述负载开关电路包括负载开关，负载开关的第一端耦接至供电电源，负载开关的第二端耦接至负载，所述控制方法包括：采样负载开关第一端的输入电压信号，并产生代表输入电压信号的输入电压反馈信号；采样负载开关第二端的输出电压信号，并产生代表输出电压信号的输出电压反馈信号；以及判断负载开关是否需要被关断；以及当负载开关不需要被关断时，根据输出电压反馈信号和输入电压反馈信号产生控制信号，所述控制信号用于将负载开关两端的电压值调整至一个固定的预设电压值。附图说明通过参考附图阅读下文的详细描述，本专利技术实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本专利技术的若干可行实施方式。图1给出了负载开关电路的一个实施例的示意框图。图2给出了图1中负载开关电路的一个具体实施例的电路原理图。图3给出了负载开关电路另一个实施例的示意框图。图4给出了图3中负载开关电路的一个具体实施例电路原理图。图5给出了图3中负载开关电路的另一个具体实施例电路原理图。图6给出了负载开关电路又一个实施例的示意框图。图7给出了负载开关电路控制方法的一种实施例的流程示意图。在附图中，相同或对应的标号被用以表示相同或对应的元件。具体实施方式下面将详细描述本专利技术的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本专利技术。本专利技术涵盖任何在本专利技术的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。在以下描述中，为了使公众对本专利技术有透彻的理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本专利技术。在其他实例中，为了避免混淆本专利技术，未具体描述公知的电路、材料或方法。图1给出了负载开关电路的一个实施例的原理框图。如图1所示，负载开关电路包括负载开关11、输出电压反馈电路12、输入电压反馈电路13和控制电路14。负载开关11具有第一端、第二端和控制端，其第一端通过端子1耦接至供电电路接收输入电压信号VIN，其第二端通过端子2耦接至负载提供输出电压信号VOUT，其控制端接收控制信号DRV。本领域一般技术人员可以理解：负载开关11可以为任何合适的可控半导体开关器件，例如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)、结型场效应晶体管(JFET)等等等。在图1实施例中，输出电压反馈电路12耦接至端子2，接收输出电压信号VOUT，并基于输出电压信号VOUT产生代表输出电压信号VOUT的输出电压反馈信号VFB。在图1实施例中，输入电压反馈电路13耦接至端子1，接收输入电压信号VIN，并基于输入电压信号VIN产生代表输入电压信号VIN的输入电压反馈信号VFF。控制电路14接收输出电压反馈信号VFB和输入电压反馈信号VFF，并基于输出电压反馈信号VFB和输入电压反馈信号VFF产生控制信号DRV。当负载开关11完全导通时，控制信号DRV用于控制其第一端和第二端之间的电压值为一个固定的预设电压值。在一个实施例中，当输出电压反馈信号VFB和/或输入电压反馈信号VFF位于正常电压区间时，控制信号DRV控制负载开关11完全导通；当输出电压反馈信号VFB和/或输入电压反馈信号VFF位于正常电压区间外时，控制信号DRV用于关断负载开关11。在一个实施例中，“正常电压区间”是指大于欠压保护阈值小于过压保护阈值之间的一个电压区间。也即是说，输出电压反馈信号VFB和/或输入电压反馈信号VFF大于欠压保护阈值小于过压保护阈值。在另一个实施例中，“正常电压区间”是指大于欠压保护阈值一个电压区间。在其他一些实施例中，“正常电压区间”也可指小于过压保护阈值的一个电压区间。在一个实施例中，“固定的预设电压值”大于等于负载开关11完全导通时刻对应的第一端和第二端之间的电压值。例如，在一个实施例中，负载开关为一个MOSFET，其第一端为MOSFET的漏极，其第二端为MOSFET的源极，其控制端为MOSFET的栅极。此时，“固定的预设电压值”大于等于MOSFET的阈值电压对应的源漏电压VDS的值。图2给出了图1中负载开关电路的一个具体实施例的电路原理图。如图2所示，输出电压反馈电路12包括阻值为R1的电阻器1201和阻值为R2的电阻器1202。电阻器1201和1202串联耦接在端子2和参考地之间。电阻器1201和1202公共节点处的电压即为输出电压反馈信号VFB。输入电压反馈电路13包括阻值为R1的电阻器1301和阻值为R2的电阻器1302。电阻器1301和1302串联耦接在端子1和参考地之间。电阻器1301和1302公共节点处的电压信号即为输入电压反馈信号VFF。控制电路14包括偏置电路1401、运算放大器1402和比较器1403。偏置电路1401用于提供一个偏置电压△V。在一些实施例中，偏置电路1401为一个电压源电路。在另一些实施例中，偏置电路1401也可以为一个电流源电路。运算放大器1402具有第一输入端、第二输入端和输出端。运算放大器1402的第一端接收输入电压反馈信号VFF；运算放大器1402的第二端通过偏置电路1401接收输出电压反馈信号VFB；运算放大器1402将叠加偏置电压△V后的输出电压反馈信号VFB和输入电压反馈信号VFF的差值进行运算放大，产生第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有高电源抑制比的负载开关电路，包括：/n负载开关，具有第一端、第二端和控制端，其中，第一端耦接至供电电源，第二端耦接至负载；/n输出电压反馈电路,耦接至负载开关第二端，接收输出电压信号，并产生代表输出电压信号的输出电压反馈信号；/n输入电压反馈电路，耦接至负载开关第一端，接收输入电压信号，并产生代表输入电压信号的输入电压反馈信号；以及/n运算放大电路，接收输入电压反馈信号和输出电压反馈信号,并根据输入电压反馈信号和输出电压反馈信号产生第一控制信号，用于在负载开关完全导通时，将负载开关第一端和第二端之间的电压调整为一个固定的预设电压值。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有高电源抑制比的负载开关电路，包括：
负载开关，具有第一端、第二端和控制端，其中，第一端耦接至供电电源，第二端耦接至负载；
输出电压反馈电路,耦接至负载开关第二端，接收输出电压信号，并产生代表输出电压信号的输出电压反馈信号；
输入电压反馈电路，耦接至负载开关第一端，接收输入电压信号，并产生代表输入电压信号的输入电压反馈信号；以及
运算放大电路，接收输入电压反馈信号和输出电压反馈信号,并根据输入电压反馈信号和输出电压反馈信号产生第一控制信号，用于在负载开关完全导通时，将负载开关第一端和第二端之间的电压调整为一个固定的预设电压值。


2.如权利要求1所述的负载开关电路，其中，所述预设电压值为负载开关完全导通后其第一端和第二端之间电压的任一一个可选电压值。


3.如权利要求1所述的负载开关电路，其中，当输入电压信号和/或输出电压信号未超过过压阈值和/或未低于欠压阈值时，所述负载开关完全导通。


4.如权利要求1所述的负载开关电路，其中，当流过负载开关的电流信号未超过限流阈值时，所述负载开关完全导通。


5.如权利要求1所述的负载开关电路，其中，所述运算放大电路包括：
偏置电路，用于提供一个偏置电压，所述偏置电压与固定的预设电压值成比例关系；以及
运算放大器，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中，运算放大器的第一输入端接收输入电压反馈信号，运算放大器的第二端通过偏置电路接收输出电压反馈信号，运算放大器将叠加偏置电压后的输出电压反馈信号和输入电压反馈信号的差值进行运算放大，并在运算放大器的输出端产生第一控制信号。


6.如权利要求1所述的负载开关电路，其中，所述运算放大电路包括：
偏置电路，用于提供一个偏置电压，所述偏置电压与固定的预设电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘天涯，
申请(专利权)人：晶艺半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51