开关电路制造技术

本发明专利技术实施例提供了一种开关电路。根据本发明专利技术实施例提供的开关电路，包括：升压模块，包括第一开关管，被配置为基于第一控制信号来控制第一开关管的导通或关断，用以输出表征升压模块的第一输入电压和第二输入电压的第一输出电压；以及控制模块，包括第二开关管和第三开关管，被配置为基于第一控制信号来控制第二开关管的导通或关断，并基于第一输出电压来控制第三开关管保持处于导通状态，其中，当第三开关管处于导通状态时，第一输出电压用以保证第三开关管的两个极之间的电压差大于预定电压，从而使得第三开关管能够稳定地导通。从而使得第三开关管能够稳定地导通。从而使得第三开关管能够稳定地导通。

【技术实现步骤摘要】
开关电路


[0001]本专利技术的实施例涉及集成电路领域，尤其涉及一种开关电路。

技术介绍

[0002]在许多电机控制系统中，往往需要在相线上设计开关电路，用以在电机发生故障时，可以通过切断驱动桥和电机的通路来保证系统安全。
[0003]目前通常在电机控制系统中设置开关器件来对电路进行通断控制，开关器件例如采用NMOS晶体管或二极管，其中二极管仅适用于小功率场合，损耗会随着相电流增大而增大；考虑到NMOS晶体管的导通电阻很小，NMOS晶体管的漏极与源极之间的压降很低，因此更为常用。
[0004]为保证NMOS晶体管的稳定导通，现有的解决方案通过集成电路(Integrated Circuit，IC)来实现，该集成电路自带电荷泵，以将电源电压泵送到固定值，并且外部控制引脚可以用于实现控制NMOS开关管的导通与关断。然而，这种IC往往很难找到替代品，这给产品的生产带来了一定的风险；而且由于IC引脚的数量是固定的，这会导致后期修改和更改非常地不方便。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供了一种开关电路，能够通过利用第一控制信号来控制第一开关管的关断来提供第一输出电压，并利用第一控制信号来控制第二开关管的关断，以基于第一输出电压来控制第三开关管保持处于导通状态。
[0006]本专利技术实施例提供了一种开关电路，包括：升压模块，包括第一开关管，被配置为基于第一控制信号来控制所述第一开关管的导通或关断，用以输出表征所述升压模块的第一输入电压和第二输入电压的第一输出电压；以及控制模块，包括第二开关管和第三开关管，被配置为基于所述第一控制信号来控制所述第二开关管的导通或关断，并基于所述第一输出电压来控制所述第三开关管保持处于导通状态，其中，当所述第三开关管处于导通状态时，所述第一输出电压用以保证所述第三开关管的两个极之间的电压差大于预定电压，从而使得所述第三开关管能够稳定地导通。
[0007]本专利技术实施例的开关电源，能够通过升压模块来进行电源升压，并基于升压电压来使得第三开关管保持处于导通状态，第一输出电压用以保证第三开关管的两个极之间的电压差大于预定电压，从而使得第三开关管能够稳定地导通，当第三开关管选用晶体管，特别是NMOS时，尤其是保证了晶体管在导通后其栅极
‑
源极电压(GS电压)大于预定的值从而保证晶体管保持处于可靠的导通状态，解决了晶体管导通后晶体管的栅极
‑
源极电压(GS电压)不足以维持其处于导通状态的问题，便于电路设计。
附图说明
[0008]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使
用的附图作简单的介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0009]图1示出了本专利技术的第一实施例提供的带升压的开关电路的结构示意图；
[0010]图2示出了图1所示的开关电路中相应信号的仿真波形示意图；
[0011]图3示出了本专利技术的第二实施例提供的带升压的开关电路的结构示意图；
[0012]图4示出了图3所示的开关电路中相应信号的仿真波形示意图；
[0013]图5示出了本专利技术的第三实施例提供的带升压的开关电路的结构示意图；以及
[0014]图6示出了图5所示的开关电路中相应信号的仿真波形示意图。
具体实施方式
[0015]下面将详细描述本专利技术的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本专利技术进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本专利技术，并不被配置为限定本专利技术。对于本领域技术人员来说，本专利技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本专利技术的示例来提供对本专利技术更好的理解。
[0016]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0017]为了解决现有技术问题之一，即，需要保持NMOS开关管持续导通，可以通过使得该开关管的栅极(G)侧电压保持稳定且大于源极(S)侧电压。
[0018]本专利技术实施例提供了一种用于电机控制系统的开关电路。下面通过具体示例的方式对本专利技术实施例提供的开关电路进行介绍。
[0019]具体地，本专利技术实施例提供了开关电路的三种实现方式，例如，参考图1、图3和图5，其中，图1示出了本专利技术的第一实施例提供的带升压的开关电路的结构示意图，图3示出了本专利技术的第二实施例提供的带升压的开关电路的结构示意图，以及图5示出了本专利技术的第三实施例提供的带升压的开关电路的结构示意图。
[0020]如图1所示，该开关电路可以包括升压模块110和控制模块120，如图3所示，该开关电路可以包括升压模块210和控制模块120，如图5所示，该开关电路可以包括升压模块310和控制模块120。
[0021]在图1所示的实施例中，控制信号PWM_Ctrl是用于控制进行升压操作的脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)信号，控制信号High_Ctrl是用于控制开关管的导通与关断的信号，输入电压VCC可以为例如5V或3.3V，输入电压V_BATT为系统主电路电压，例如12V、24V或48V，升压模块110的输出信号V_PUMP是升压电压。
[0022]作为一个示例，参考图1、图3和图5，该开关电路包括：升压模块(例如，图1的110、
图3的210、以及图5的310)包括第一开关管Q1，该升压模块可以被配置为基于第一控制信号HIGH_Ctrl来控制第一开关管Q1的导通或关断，以输出表征升压模块的第一输入电压(例如，图1和图3所示的VCC；或图5所示的V_BATT)和第二输入电压(例如，图1、图3和图5所示的V_BATT)的第一输出电压(例如，V_PUMP)；以及控制模块(例如，图1、图3和图5所示的120)，包括第二开关管Q2和第三开关管M1，该控制模块可以被配置为基于第一控制信号HIGH_Ctrl来控制第二开关管Q2的导通或关断，并基于第一输出电压V_PUMP来控制第三开关管M1(例如，NMOS晶体管)保持处于导通状态，其中，当第二开关管Q2处于关断状态，第三开关管M1处于导通状态时，第一输出电压V_PUMP用以保证第三开关管M1的两个极之间的电压差大于预定电压，从而使得第三开关管M1能够稳定地导通。
[0023]具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开关电路，其特征在于，包括：升压模块，包括第一开关管，被配置为基于第一控制信号来控制所述第一开关管的导通或关断，用以输出表征所述升压模块的第一输入电压和第二输入电压的第一输出电压；以及控制模块，包括第二开关管和第三开关管，被配置为基于所述第一控制信号来控制所述第二开关管的导通或关断，并基于所述第一输出电压来控制所述第三开关管保持处于导通状态，其中，当所述第三开关管处于导通状态时，所述第一输出电压用以保证所述第三开关管的两个极之间的电压差大于预定电压，从而使得所述第三开关管能够稳定地导通。2.根据权利要求1所述的开关电路，其特征在于，所述升压模块的第一输出电压的电压值大于所述升压模块的第一输入电压或第二输入电压。3.根据权利要求2所述的开关电路，其特征在于，所述升压模块包括倍压电路，所述倍压电路包括第四开关管，所述倍压电路被配置为：基于第二控制信号来控制所述第四开关管的导通，用以输出等于所述倍压电路的输入电压的第二输出电压，其中，所述倍压电路的输入电压为所述第一输入电压；以及基于所述第二控制信号来控制所述第四开关管的关断，用以输出等于所述第二输出电压和所述第一输入电压之和的第三输出电压；其中，所述升压模块进一步被配置为在所述第一开关管被关断时，输出表征所述第三输出电压和所述第二输入电压的所述第一输出电压，并且其中，所述第一输入电压不同于所述第二输入电压，所述第一输入电压优选地为3.3V或5V，所述第二输入电压优选地为12V、24V或48V。4.根据权利要求3所述的开关电路，其特征在于，所述倍压电路还包括：第一二极管，第一端用于接收所述第一输入电压，第二端用作所述倍压电路的输出端；第一电阻，第一端连接到所述第一二极管的第一端，第二端连接到所述第四开关管的第一端；第一电容，第一端连接到所述第一二极管的第二端，第二端连接到所述第四开关管的第一端；第二电阻，第一端用于接收所述第二控制信号，第二端连接到所述第四开关管的第二端；以及第三电阻，第一端连接到所述第四开关管的第二端，第二端连接到所述第四开关管的第三端并接地。5.根据权利要求3所述的开关电路，其特征在于，所述升压模块包括升压电路，包括：第二二极管，第一端连接到所述倍压电路的输出端，第二端用作所述升压模块的输出端；第四电阻，第一端用于接收所述第二输入电压，第二端连接到所述第一开关管的第一端；第二电容，第一端连接到所述升压模块的输出端，第二端连接到所述第一开关管的第一端；第五电阻，第一端用于接收所述第一控制信号，第二端连接到所述第一开关管的第二
端；以及第六电阻，第一端连接到所述第一开关管的第二端，第二端连接到所述第一开关管的第三端并接地。6.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁芬，张晓亮，
申请(专利权)人：舍弗勒技术股份两合公司，
类型：发明
国别省市：