控制开关制造技术

本发明专利技术提出了一种电压调节装置，其在第一节点(30，140)和第二节点(40，130)之间的电路上具有开关，所述装置包括以级联方式连接的第一场效应晶体管(21，110)和第二场效应晶体管(22，120)。开关可以被控制，通过：设置第一电位到第一晶体管的栅极(G1，G3)，设置第一电位到第二晶体管的栅极(G2，G4)来关闭开关，或者设置第二节点的第二电位到第二晶体管的栅极来打开开关，第一电位和第二电位的电位差适于打开第一晶体管和第二晶体管。开关可以用于具有开关模式的电源。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在集成电路中使用的控制开关。特别是涉及用于在开关模式的电源装置中，打开或关闭所需功率级电路部分的装置。
技术介绍
在功率级中，由控制信号控制的开关通常由金属-氧化物-半导体晶体管来实现，通常用縮写“M0S”表示。MOS晶体管由控制电压驱动。图1示出了的有开关模式的电源的功率级部分，包括由控制电压\控制的开关10。受控开关10是MOS晶体管，包括耦合到节点G的栅极，耦合到节点D的漏极，其提供电位VBAT，以及耦合到节点S的源极，其提供电位VNEe。控制电压Vtj被供给节点G。根据控制电压Vtj的值，晶体管源极和漏极之间的电压Vds基本为零(导通的晶体管，对应开关的闭合状态)，或与对应于电位Vbat和电位V■之间电位差的电压基本相同(非导通晶体管，对应开关的打开状态)。在提供正电位Vpqs约为1.8伏和负电位V■约为-1.8V的功率级的情形时，由电池提供4.8V电位VBAT，电压Vds可以到6.6V。但是，能够支持提供如此高电压Vds的MOS晶体管是昂贵的和/或不适合通过可靠且有成本效益的エ业生产过程，特别是对于如制造移动电话所使用的电路的大規模生产，来制造和使用。
技术实现思路
因此，需要有ー种控制开关，可以在电路中打开或关闭，特别是在功率级，具有6V电压的电流，其特征在于，所述开关可以在使用可靠和具有成本效益的エ业流程的大規模生产中制造和集成。本专利技术的第一方面 提出了ー种电压调节装置￠00)，包括:功率级，包括:输入端，用于接收第一电位(VBAT),电路，包括:至少ー个第一控制输入端，和ー个第二控制输入端，以及至少ー个第一开关，包括第一端子和第二端子。第一开关包括:—个第一控制输入端和第二控制输入端，第一 N沟道场效应晶体管，包括耦合到第一端子的第一漏扱，第一源扱，和耦合到第一控制输入端的第一栅极，如果第一栅极和第一源极之间的电压大于第一阈值电压，则所述第一晶体管关闭，以及第二 N沟道场效应晶体管，包括耦合到第一源极的第二漏极，耦合到第二端子的第二源极，和适于耦合到第二控制输入端的第二栅极，如果第二栅极和第二源极之间的电压大于第二阈值电压，则所述第二晶体管关闭。开关适于被控制，通过:通过在第一控制输入设置第一电控制电压，第一控制电压值小于第一端子的电位的第一最大值，并大于第二端子的电位值，以及通过在第二控制输入端设置第一电位的第一最大值来关闭开关，或者通过在第二控制输入端设置基本上与第二端子的电位相同的第二控制电压来打开开关。当开关关闭时，第一控制电压和第二控制电压之间的电位差大于所述第一晶体管的阈值电压值和第二晶体管的阈值电压值。当电路工作时，通过在第一控制输入端接收的电位和在第二控制输入端接收的电位，开关可以被控制，该方式为控制第一电位转化为第二电位和第三电位，所述第二端子耦合到第三电位的电路节点。功率级还包括用于提供第二电位和第三电位的输出端。 所述装置还可以进一步配置以使第二电位应用于开关的第一控制输入端。因此，当第二晶体管处于非导通时，第一节点和第二节点之间的电流为零。第一晶体管的栅极保持在第一电位，第一晶体管和第二晶体管之间的中间连接点也极化为第一电位。然而，的第一电位值在第一节点的电位和第二节点的电位之间。因此，中间连接点和第二连接点之间的最大电压必须小于第一节点和第二节点之间的电压。因此，第一和第二晶体管必须各自支持它们的源极和漏极之间的电压，所述电压小于由单个晶体管作为开关时所支持的电压。通过减少由第一和第二晶体管支持的最大电压，所述开关具有工业效能以及更低的成本，从而在制造过程中使用成为可能。该开关可用于集成也成为可能。专利技术的第二方面提出了一种电压调节装置，包括:功率级，包括:输入端，用于接收第一电位，电路，包括:至少一个第一控制输入端，和一个第二控制输入端，以及至少一个第一开关，包括第一端子和第二端子。第一开关包括:一个第一控制输入端和一个第二控制输入端，第一 P沟道场效应晶体管，包括耦合到第一端子的第一漏极，第一源极，和耦合到第一控制输入端的第一栅极，只有当第一栅极的电压和第一源极的电压差大于第一阈值电压，则所述第一晶体管打开，以及第二 P沟道场效应晶体管，包括耦合到第一源极的第二漏极，耦合到第二端子的第二源极，和适于耦合到第二控制输入端的第二栅极，只有当第二栅极和第二源极之间的电压大于第二阈值电压，则所述第二晶体管打开。开关适于被控制，通过:通过在第一控制输入设置第一电控制电压，第一控制电压值小于第二端子的电位的第一最小值，并大于第一端子的电位值，以及通过在第二控制输入端设置第一电位的第一最小值来关闭开关，或者通过在第二控制输入端设置基本上与第二端子的电位相同的第二控制电压来打开开关。当开关关闭时，第二控制电压和第一控制电压之间的电位差大于所述第一晶体管的阈值电压值和第二晶体管的阈值电压值。当电路工作时，通过在第一控制输入端接收的电位和在第二控制输入端接收的电位，开关可以被控制，该方式为控制第一电位转化为第二电位和第三电位，所述第二端子耦合到在第一电位的电路节点。功率级还包括用于提供的第二电位和第三电位的输出端。所述装置还可以进一歩配置以使參考电位应用于开关的第一控制输入端。本专利技术第一方面的实施例提出的电压调节装置进ー步包括在功率级与输出端耦合的控制和驱动电路，配置用于为功率极定义和应用控制策略，通过: 第二电位应用于开关的第一控制输入端，应用于开关的第二控制输入端:第三电位用于代开第一开关，第二电位用于关闭第一开关。通过第二和第三电位可以有效且容易地控制第一开关的第一晶体管和第二晶体管。因此没有必要再生成中间电位，其简化了驱动电路并減少了设计和制造成本，第一电位和第二电位的差大于或等于第一和第二晶体管的阈值电压，相対的，第三电位值大于第一和第二晶体管的阈值电压。根据本专利技术的第一方面，包括开关的装置同样可以通过エ业效率和更小的制造方法成本而高效制造。本专利技术第二方面的实施例提出的电压调节装置进ー步包括在功率级与输出端耦合的控制和驱动电路，配置用于为功率极定义和应用控制策略，通过:电路的參考电位应用于开关的第一控制输入端，应用于开关的第二控制输入端:第一电位用于打开第一开关，參考电位用于关闭第一开关。通过第二电位和电路的參考电位或接地可以有效且容易地控制第一开关的第一晶体管和第二晶体管。因此没有必要再生成中间电位，其简化了驱动电路并減少了设计和制造成本。根据本专利技术的第二方面，包括开关的装置同样可以通过エ业效率和更小的制造方法成本而高效制造。根据上述第一或第二方面，本专利技术第三方面提出了ー种装置，其中电路包括:至少ー个第三电路控制输入端，一个第四控制输入端，以及至少ー个第二开关，包括第三端子和第四端子，所述第二开关能够通过在第三控制输入端接收的电位和第四控制输入端接收的电位而被控制，该方式为:当电路工作时，控制第一电位转化为第二电位和第三电位，第四端子耦合到參考电位的电路节点。第二开关包括:第三N沟道场效应晶体管，包括耦合到第三端子的第三漏扱，第三源扱，和适用于耦合到第三控制输入端的第三栅极，第一体ニ极管，其阴极耦合于第三端子，只有当第三栅极和第三源极之间的电压大于第三阈值电压，则所述第三晶体管打开，以及第四N沟道场效应晶体管，包括耦合到第四端子的第四漏极，耦合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.10 FR 1057233;2010.10.06 US 61/3902291.一种电压调节装置￠00)，包括: 功率级，包括: 输入端，用于接收第一电位(Vbat)， 电路，包括: ■至少一个第一控制输入端，和一个第二控制输入端，以及 ■至少一个第一开关(20)，包括第一端子(30)和第二端子(40)，其中第一开关包括: 第一控制输入端(50)和第二控制输入端(60), 第一 N沟道场效应晶体管(21)，包括耦合到第一端子的第一漏极，第一源极，和耦合到第一控制输入端(50)的第一栅极，只有当第一栅极和第一源极之间的电压大于第一阈值电压，则所述第一晶体管关闭，以及 第二 N沟道场效应晶体管(22)，包括耦合到第一源极的第二漏极，耦合到第二端子的第二源极，和适于耦合到第二控制输入端￠0)的第二栅极，只有当第二栅极和第二源极之间的电压大于第二阈值电压，则所述第二晶体管关闭， 开关适于被控制，通过: 通过在第一控制输入端设置第一电控制电压(Tl),第一控制电压值(Vl)小于第一端子的电位(Vbat)的第一最大值，并大于第二端子的电位值(V.)，以及 通过在第二控制输入端设置第一电位的第一最大值来关闭开关，或者 通过在第二控制输入端设置基本上与第二端子的电位相同的第二控制电压(T2)来打开开关， 当开关关闭时，第一控制电压和第二控制电压之间的电位差大于所述第一晶体管的阈值电压值和第二晶体管的阈值电压值， 当电路工作时，通过在第一控制输入端接收的电位和在第二控制输入端接收的电位，开关可以被控制，该方式为控制第一电位转化为第二电位(Vros)和第三电位(V.)，所述第二端子耦合到第三电位的电路节点， 令输出端，用于提供第二电位(Vros)和第三电位(V.)， 其中，第二电位应用于开关的第一控制输入端。2.一种电压调节装置￠00)，包括: 功率级，包括: +输入端，用于接收第一电位(Vbat)， 今电路，包括: ■至少一个第一控制输入端，和一个第二控制输入端，以及 ■至少一个第一开关(100)，包括第一端子(130)和第二端子(140)，其中第一开关包括: 第一控制输入端(150)和第二控制输入端(160), 第一 P沟道场效应晶体管(110)，包括耦合到第一端子的第一漏极，第一源极，和耦合到第一控制输入端的第一栅极，只有当第一栅极和第一源极之间的电压差大于第一阈值电压，则所述第一晶体管打 开，以及 第二 P沟道场效应晶体管(120)，包括耦合到第一源极的第二漏极，耦合到第二端子的第二源极，和适于耦合到第二控制输入端的第二栅极，只有当第二栅极和第二源极之间的电压差大于第二阈值电压，则所述第二晶体管打开， 开关适于被控制，通过: 通过在第一控制输入端设置第一电控制电压(T3),第一控制电压值(V3)小于第二端子的电位(Vbat)的第一最小值，并大于第一端子的电位值(VNEG),以及 通过在第二控制输入端设置第一电位的第一最小值来关闭开关，或者 通过在第二控制输入端设置基本上与第二端子(140)的电位相同的第二控制电压(T4)来打开开关， 当开关关闭时，第二控制电压和第一控制电压之间的电位差大于所述第一晶体管的阈值电压值和第二晶体管的阈值电压值， 当电路工作时，通过在第一控制输入端接收的电位和在第二控制输入端接收的电位，开关可以被控制，该方式为控制第一电位转...

【专利技术属性】
技术研发人员：泽维尔·布兰卡，戴维·谢斯诺，
申请(专利权)人：意法爱立信有限公司，
类型：
国别省市：