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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于模拟集成电路,具体涉及一种防止反向放电的功率管的栅极驱动电路。
技术介绍
1、在一般的dc-dc应用中,都是使用上下两个功率管进行对电感的充放电,但是在涉及到电池充电的过程中,输出接到的可能是电池,这样就会产生电池沿着上功率管的体二极管反向放电的过程,并且由于有时同样需要输入直接向系统供电,因此需要在上功率管和输入之间再加入一个功率管来解决上述的问题,该功率管一旦关闭,便保证了电池不至于从上功率管的体二极管向输入反向灌入电流导致电池受损。然而,该功率管的设计要求栅极相对于输入电压vin高5v左右,若直接使用驱动上管的电源轨上的电压bst并不能保证该功率管常开,并且该过程有可能整个系统还未正常开关动作,因此对于设计带来很大的挑战。
技术实现思路
1、针对相对于传统dc-dc buck电路应用中并不存在的防止反向放电的功率管,本专利技术提出来一种无须开关动作即能正常完全驱动该功率管栅极的电路设计。
2、本专利技术的技术方案为:
3、一种防止反向放电的功率管的栅极驱动电路,用于dc-dc buck变换器(特别是在电池充电应用场景中),其特征在于,包括电源轨模块、非交叠时钟产生模块、电荷泵模块、栅极供电模块;
4、所述电源轨模块产生buck变换器的输入电压vin-5v电源轨,包括运放、第一pmos管、第二pmos管、第一高压pmos管、第二高压pmos管、第一nmos管、第二nmos管、第三nmos管、第四nmos管、第五nmos管、第一高
5、所述非交叠时钟产生模块包括振荡器和非交叠时钟产生单元,振荡器模块分别接电源vdd和地,输出占空比百分之五十的方波clk到非交叠时钟产生单元,非交叠时钟产生单元接输入电压vin和电源轨模块的输出端,产生两个双相非交叠时钟信号,分别定义为第一时钟信号、第二时钟信号;
6、所述电荷泵模块包括第三pmos管、第四pmos管、第六nmos管、第七nmos管、第八nmos管、第九nmos管、第一电容、第二电容、第一飞电容和第二飞电容;第六nmos管的漏极通过第一电容后接第二时钟信号,其栅极接第七nmos管的漏极,第六nmos管的源极接输入电压vin;第七nmos管的漏极通过第一飞电容后接第一时钟信号,其栅极接第六nmos管的漏极,第七nmos管的源极接输入电压vin;第八nmos管的漏极通过第二飞电容后接第二时钟信号,其栅极接第九nmos管的漏极,第八nmos管的源极接输入电压vin;第九nmos管的漏极通过第二电容后接第一时钟信号,其栅极接第八nmos管的漏极,第九nmos管的源极接输入电压vin;第三pmos管的栅极接第四pmos管的漏极,第三pmos管的漏极接第七nmos管的漏极;第四pmos管的栅极接第三pmos管的漏极,第四pmos管的漏极接第八noms管的漏极;第三pmos管的源极和第四pmos管的源极为电荷泵模块的输出端;
7、所述栅极供电模块包括第五pmos管、第六pmos管、第七pmos管、第三高压pmos管、第四高压pmos管、第五高压pmos管、第三电阻、开关管、功率管和2ua电流源;第五pmos管的源极、第六pmos管的源极、第七pmos管的源极均接电荷泵模块的输出端,并且第五pmos管的栅极、第六pmos管的栅极、第七pmos管的栅极互联并接第三高压pmos管的漏极;第三高压pmos管的源极接第五pmos管的漏极,第三高压pmos管的漏极通过第三电阻后接开关管的一端,开关管的另一端接电流源,开关管的使能端接外部使能信号;第三高压pmos管的栅极、第四高压pmos管栅极、第五高压pmos管的栅极互联并接第三电阻与开关管的连接点;第四高压pmos管的源极接第六pmos管的漏极,第五高压pmos管的源极接第七pmos管的漏极,第四高压pmos管的漏极和第五高压pmos管的漏极接功率管的使能端,功率管的一端接输入电压vin,功率管的另一端输出充电电压。
8、本专利技术的有益效果为,可实现该功率管,称之为q1的栅源电压在所有工艺角温度的条件下在很小的范围波动,以实现电池充电的正常工作。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种防止反向放电的功率管的栅极驱动电路,用于基于DC-DC BUCK变换器的充电电路,其特征在于,包括电源轨模块、非交叠时钟产生模块、电荷泵模块、栅极供电模块;
【技术特征摘要】
1.一种防止反向放电的功率管的栅极驱动电路,用于基于dc-dc buck变换器的充...
【专利技术属性】
技术研发人员:周泽坤,王诗远,王世东,娄建理,王卓,张波,
申请(专利权)人:电子科技大学,
类型:发明
国别省市:
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