电源路径开关电路制造技术

一种电源路径开关电路，包含：一功率晶体管单元，包括一第一垂直双扩散金属氧化物半导体元件和一第二垂直双扩散金属氧化物半导体元件，该第一垂直双扩散金属氧化物半导体元件的第一电流流出端耦接于一电源路径的输出端，该第一垂直双扩散金属氧化物半导体元件的第一电流流入端及该第二垂直双扩散金属氧化物半导体元件的第二电流流入端均耦接于该电源路径的供应端；以及一电压锁定电路，分别与该第一电流流出端及该第二电流流出端耦接，以将该第二电流流出端的电压锁定于该第一电流流出端的电压，由此使流经该第一垂直双扩散金属氧化物半导体元件的一第一导通电流与流经该第二垂直双扩散金属氧化物半导体元件的一第二导通电流具有一预设比例。二导通电流具有一预设比例。二导通电流具有一预设比例。

【技术实现步骤摘要】
电源路径开关电路


[0001]本专利技术涉及电源路径开关电路，特别涉及可缩小印刷电路板的布线面积的电源路径开关电路。

技术介绍

[0002]图1是显示一已知的返驰式电源供应电路的二次侧电路。如图1所示，已知的返驰式电源供应电路的二次侧电路利用电阻Rcs来侦测二次侧的电流，并利用晶体管bMOS来切换电流。电阻Rcs需要采用高准确度的电阻以用于感测电流，故其成本昂贵，且需额外的印刷电路板空间来容纳电阻Rcs。
[0003]有鉴于此，本专利技术针对上述先前技术的不足，提出一种创新的电源路径开关电路。

技术实现思路

[0004]于一观点中，本专利技术提供一种电源路径开关电路，用以导通或不导通一电源路径，该电源路径开关电路包含：一功率晶体管单元，耦接于该电源路径的一供应端与一输出端之间，该功率晶体管单元包括：一第一垂直双扩散金属氧化物半导体(vertical double
‑
diffused metal oxide semiconductor,VDMOS)元件，具有一第一电流流入端、一第一电流流出端与一第一控制端，其中该第一电流流入端耦接于该供应端，该第一电流流出端耦接于该输出端，且该第一控制端接收一控制信号，并据以操作而导通或不导通该电源路径；以及一第二VDMOS元件，具有一第二电流流入端、一第二电流流出端与一第二控制端，其中该第二电流流入端耦接于该供应端，该第二控制端接收该控制信号；以及一电压锁定电路，分别与该第一电流流出端及该第二电流流出端耦接，以将该第二电流流出端的电压锁定于该第一电流流出端的电压，由此使流经该第一VDMOS元件的一第一导通电流与流经该第二VDMOS元件的一第二导通电流具有一预设比例。
[0005]于一实施例中，该电压锁定电路包括：一误差放大器，具有一非反向输入端与一反向输入端，分别与该第一电流流出端及该第二电流流出端耦接；一横向双扩散金属氧化物半导体(lateral double
‑
diffused metal oxide semiconductor,LDMOS)元件，其栅极与该误差放大器的输出端耦接，且该LDMOS元件的一第三电流流入端与该第二电流流出端耦接，以及一电流感测元件，耦接于该LDMOS元件的一第三电流流出端与一接地电位之间，以提供一电流感测信号，其中该电流感测信号用以示意该第一导通电流的位准。
[0006]于一实施例中，该功率晶体管单元与该电压锁定电路都为集成电路，且该功率晶体管单元与该电压锁定电路组合为多芯片模块(multi
‑
chip module,MCM)。
[0007]于一实施例中，该电源路径用于一返驰式电源供应电路的二次侧电路。
[0008]于一实施例中，该电源路径用于一通信协议(protocol)电路，其中该通信协议电路与一负载电路以一通信协议进行通信，并产生该控制信号，而决定导通或不导通该电源路径，其中，该电源路径用以提供一电源给该负载电路。
[0009]于一实施例中，该第一导通电流与该第二导通电流的该预设比例为M:1，其中M为
大于1的正实数。
[0010]本专利技术的一优点在于本专利技术可省略电阻Rcs及晶体管bMOS，故可缩小印刷电路板的布线面积，进而可减少变压器的尺寸。
[0011]以下通过具体实施例详加说明，会更容易了解本专利技术的目的、
技术实现思路
、特点及其所实现的功效。
附图说明
[0012]图1是显示一已知的返驰式电源供应电路的二次侧电路的示意图。
[0013]图2是根据本专利技术的一实施例显示电源路径开关电路的示意图。
[0014]图3是根据本专利技术的一实施例显示返驰式电源供应电路的二次侧电路的示意图。
[0015]图4是根据本专利技术的一实施例显示应用在返驰式电源供应电路的二次侧电路的电源路径开关电路的示意图。
[0016]图中符号说明
[0017]20,30,40：电源路径开关电路
[0018]201,401：功率晶体管单元
[0019]2011,4011：第一垂直双扩散金属氧化物半导体(VDMOS)元件
[0020]2011g,4011g：第一控制端
[0021]2011i,4011i：第一电流流入端
[0022]2011o,4011o：第一电流流出端
[0023]2012,4012：第二VDMOS元件
[0024]2012g,4012g：第二控制端
[0025]2012i,4012i：第二电流流入端
[0026]2012o,4012o：第二电流流出端
[0027]202,402：电压锁定电路
[0028]203：电源路径
[0029]4021：误差放大器
[0030]4022：横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS)元件
[0031]4022g：栅极
[0032]4022i：第三电流流入端
[0033]4022o：第三电流流出端
[0034]4023：电流感测元件
[0035]aIFB：节点
[0036]bMOS：晶体管
[0037]CC1,CC2,CS+,CS
‑
,D+,D
‑
,GND,OPTO,RT,USBP,V2,VDD,VFB：引脚
[0038]I1：第二导通电流
[0039]IN,VD：供应端
[0040]Im：第一导通电流
[0041]OUT,Vs,Vs1,Vs2：输出端
[0042]Rb1,Rb2,Rb3,Rb4,Rcs：电阻
[0043]Rd1,Rd2,Rs1,Rs2：等效电阻
[0044]Ron1,Ron2：通道电阻
[0045]Vbus：电压总线
[0046]VG：控制信号
具体实施方式
[0047]本专利技术中的附图均属示意，主要意在表示各电路间的耦接关系，以及各信号波形之间的关系，至于电路、信号波形与频率则并未依照比例绘制。
[0048]图2是根据本专利技术的一实施例显示电源路径开关电路的示意图。本专利技术的电源路径开关电路20可应用于任何类型的电源路径203。如图2所示，电源路径开关电路20包含一功率晶体管单元201以及一电压锁定电路202。功率晶体管单元201耦接于电源路径203的一供应端IN与一输出端OUT之间。
[0049]功率晶体管单元201包括一第一垂直双扩散金属氧化物半导体(vertical double
‑
diffused metal oxide semiconductor,VDMOS)元件2011以及一第二VDMOS元件2012。第一VDMOS元件2011具有一第一电流流入端2011i、一第一电流流出端2011o与一第一控制端2011g。第一电流流入端2011i耦接于供应端IN，而第一电流流出端2011o则耦接于输出端OUT。第一控制端2011g接收一控制信号VG，并据以操作而导通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电源路径开关电路，用以导通或不导通一电源路径，该电源路径开关电路包含：一功率晶体管单元，耦接于该电源路径的一供应端与一输出端之间，该功率晶体管单元包括：一第一垂直双扩散金属氧化物半导体元件，具有一第一电流流入端、一第一电流流出端与一第一控制端，其中该第一电流流入端耦接于该供应端，该第一电流流出端耦接于该输出端，且该第一控制端接收一控制信号，并据以操作而导通或不导通该电源路径；以及一第二垂直双扩散金属氧化物半导体元件，具有一第二电流流入端、一第二电流流出端与一第二控制端，其中该第二电流流入端耦接于该供应端，该第二控制端接收该控制信号；以及一电压锁定电路，分别与该第一电流流出端及该第二电流流出端耦接，以将该第二电流流出端的电压锁定于该第一电流流出端的电压，由此使流经该第一垂直双扩散金属氧化物半导体元件的一第一导通电流与流经该第二垂直双扩散金属氧化物半导体元件的一第二导通电流具有一预设比例。2.如权利要求1所述的电源路径开关电路，其中该电压锁定电路包括：一误差放大器，具有一非反向输入端与一反向输入端，分别与该第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴信义，唐健夫，
申请(专利权)人：立锜科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：