專利名稱：一種單向?qū)ǖ母邏簡(jiǎn)?dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于集成電路技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用MOSFET實(shí)現(xiàn)單向?qū)ǖ碾娐贰?br>
背景技術(shù)：
開關(guān)電源作為一項(xiàng)高效的電源供電技術(shù)，以其卓越的節(jié)能省電特性正被廣泛應(yīng)用在各種電子產(chǎn)品和設(shè)備中，不但如此，相關(guān)的節(jié)能技術(shù)規(guī)范也相繼出臺(tái)?，F(xiàn)有技術(shù)中開關(guān)電源控制芯片的啟動(dòng)是通過啟動(dòng)電阻或高壓?jiǎn)?dòng)電路來實(shí)現(xiàn)的。然而要實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能，啟動(dòng)電阻的方法所帶來的能耗不容忽視。理論上，可以通過增大啟動(dòng)電阻來減小能耗，但會(huì)使啟動(dòng)時(shí)間顯著增加。高壓?jiǎn)?dòng)電路的設(shè)計(jì)思想是在電路啟動(dòng)階段，高壓端提供高壓?jiǎn)?dòng)電流對(duì)Vdd引腳電容Cvdd充電，當(dāng)Cvdd電容充電電壓Vdd高于 UVLO (on)，高壓?jiǎn)?dòng)電流關(guān)閉，Vdd電流由變壓器輔助級(jí)提供。高壓?jiǎn)?dòng)電路的設(shè)計(jì)難點(diǎn)和 核心在于保證高壓?jiǎn)?dòng)電流的單向流動(dòng)性，即保證高壓?jiǎn)?dòng)結(jié)束后高壓端與Vdd無電流通路。否則，當(dāng)充電完成后，若高壓端電壓低于Vdd電壓，Vdd端會(huì)向高壓端倒灌電流，從而損壞電路器件。現(xiàn)有技術(shù)中多采用二極管的單向?qū)ㄐ詠韺?shí)現(xiàn)，但高壓?jiǎn)?dòng)電流要求二極管有大的導(dǎo)通面積，同時(shí)二極管的反向漏電流以及寄生三極管的影響不容忽視。鑒于現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和對(duì)開關(guān)電源的高要求，以及對(duì)芯片成本的考慮，需要采用一種新的方法，來可靠的解決高壓?jiǎn)?dòng)電流的單向流動(dòng)性問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種單向?qū)ǖ母邏簡(jiǎn)?dòng)電路，具有實(shí)現(xiàn)方法新穎，電路簡(jiǎn)單，可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的一種單向?qū)ǖ母邏簡(jiǎn)?dòng)電路采用如下技術(shù)方案一種單向?qū)ǖ母邏簡(jiǎn)?dòng)電路，包括第一 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管和第二 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管。其連接關(guān)系為，所述第一 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極與所述第二 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極相接，所述第一 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極與所述第二 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極、漏極相接，所述第一、第二 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的襯底均與其源極連接。本發(fā)明的目的是提出了一種保證高壓?jiǎn)?dòng)電流單向流動(dòng)性的方法，可以有效避免啟動(dòng)電阻引起的能耗和啟動(dòng)時(shí)間之間的矛盾，同時(shí)可以避免二極管的面積大、漏電流以及寄生效應(yīng)等缺點(diǎn)，能夠保證在高壓電流充電結(jié)束(啟動(dòng)完成)后，當(dāng)高壓端電壓(輸入電壓)低于輸出端V電壓的情況下，不存在從輸出端V到高壓端的電流通路，從而有效地保護(hù)器件不被損壞。本發(fā)明正是基于這個(gè)原理實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明的單向?qū)ǖ母邏簡(jiǎn)?dòng)電路應(yīng)用于高壓?jiǎn)?dòng)電路結(jié)構(gòu)如下所述第一 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管Ml的漏極連接至鏡像電流源的一端，所述鏡像電流源的另一端與高壓輸入端Vh連接，所述第二 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管M2的漏端連接至輸出端V，充電電容C連接在輸出端V與地之間。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)及有益效果
(I)本發(fā)明采用MOSFET實(shí)現(xiàn)單向?qū)?，具有?shí)現(xiàn)方法新穎，電路簡(jiǎn)單，可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。(2)本發(fā)明采用MOSFET實(shí)現(xiàn)單向?qū)ǎ苊饬耸褂脝?dòng)電阻引起的能耗問題。(3)本發(fā)明采用MOSFTE實(shí)現(xiàn)單向?qū)ǎ苊饬耸褂枚O管面積大、寄生效應(yīng)等缺點(diǎn)，降低成本。
圖I是本發(fā)明高壓?jiǎn)?dòng)電路的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號(hào)說明1.鏡像電流源，2.電流源的產(chǎn)生控制模塊。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明詳細(xì)描述一種單向?qū)ǖ母邏簡(jiǎn)?dòng)電路，具有實(shí)現(xiàn)方法新穎，電路簡(jiǎn)單，可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。如圖I所示，一種單向?qū)ǖ母邏簡(jiǎn)?dòng)電路，包括鏡像電流源I、電流源的產(chǎn)生控制模塊2、充電電容C、第一 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管Ml和第二 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管M2。其連接關(guān)系為，所述第一 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管Ml的源極與所述第二 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管M2的源極相接，所述第一 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管Ml的柵極與所述第二 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管M2的柵極、漏極相接，所述第一、第二 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管M1、M2的襯底均與其源極連接；所述第一 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管Ml的漏極連接至所述鏡像電流源I的一端，所述鏡像電流源I的另一端與所述電流源的產(chǎn)生控制模塊2連接，高壓輸入端\為所述鏡像電流源I供電，所述第二 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管M2的漏端連接至輸出端V，所述充電電容C連接在V端與地之間。下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖I為本發(fā)明高壓?jiǎn)?dòng)電路的具體實(shí)施例。本發(fā)明的一種單向?qū)ǖ母邏簡(jiǎn)?dòng)電路包括第一 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管Ml和第二 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管M2。所述第一 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管Ml的源極與所述第二P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管M2的源極相接，所述第一 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管Ml的柵極與所述第二 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管M2的柵極、漏極相接，所述第一、第二 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管M1、M2的襯底均與其源極連接；所述第一 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管Ml的漏極連接至鏡像電流源的一端，所述鏡像電流源的另一端與高壓電流源的產(chǎn)生控制模塊連接，輸入端\為鏡像電流源供電，所述第二 P溝道，MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管M2的漏端連接至輸出端V，充電電容C連接在輸出端V與地之間。本電路的工作原理如下如圖I所示第一 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管Ml的漏極連接至鏡像電流源的一端，襯底電極與其源極相連，連接至第二 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管M2的源極，而所述P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管M2的襯底電極也與其源極相連，所述第一 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管Ml的柵極與第二所述P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管M2的柵極、漏極相連。當(dāng)高壓?jiǎn)?dòng)完成且高壓輸入端HV無激勵(lì)輸入，即高壓輸入端Vh的電壓值<輸出端V的電壓值時(shí)，本發(fā)明所示的第一 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管Ml可以視為一反向偏置的PN結(jié)，第二 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管M2可以視為一正向偏置的PN結(jié)，由于所述P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管Ml反偏，關(guān)斷了輸出端V向高壓輸入端Vh的電流通路，壓降消耗在所述第二 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管M2上，而第二 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管M2為高壓管，其耐壓大于輸出端V的電壓，保證了其所在支路器件不被損壞，從而有 效的保證了高壓?jiǎn)?dòng)電流的單向流動(dòng)性。
權(quán)利要求
1.一種單向?qū)ǖ母邏簡(jiǎn)?dòng)電路，其特征在于，包括鏡像電流源(I)、電流源的產(chǎn)生控制模塊(2)、充電電容C、第一 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管Ml和第二 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管M2，所述第一 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管Ml的源極與所述第二 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管M2的源極相接，所述第一 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管Ml的柵極與所述第二 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管M2的柵極、漏極相接，所述第一 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管Ml和第二 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管M2的襯底均與其自身的源極連接；所述第一 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管Ml的漏極與所述鏡像電流源(I)的一端連接，所述電流源的產(chǎn)生控制模塊(2)與所述鏡像電流源(I)的另一端連接，所述鏡像電流源(I)連接有高壓輸入端Vh，所述第二 P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管M2的漏端與輸出端V連接，所述充電電容C 一端與輸出端V連接，另一端直接接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種單向?qū)ǖ母邏簡(jiǎn)?dòng)電路，其特征在于，所述第二P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管M2為高壓管，其耐壓高于電源電壓。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種單向?qū)ǖ母邏簡(jiǎn)?dòng)電路，包括鏡像電流源、電流源的產(chǎn)生控制模塊、充電電容、第一P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管M1和第二P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管M2。實(shí)現(xiàn)步驟當(dāng)高壓?jiǎn)?dòng)完成時(shí)，所述第一P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管M1可以視為一反向偏置的PN結(jié)，所述第二P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管M2可以視為一正向偏置的PN結(jié)，由于所述第一P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管M1反偏，壓降消耗在所述P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管M2上，從而有效的保證了高壓?jiǎn)?dòng)電流的單向流動(dòng)性。本發(fā)明具有實(shí)現(xiàn)方法新穎，電路簡(jiǎn)單，可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02M1/36GK102761238SQ20111010725
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2011年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月28日
發(fā)明者莊華龍, 易楊波, 李海松, 陶平, 高維 申請(qǐng)人:蘇州博創(chuàng)集成電路設(shè)計(jì)有限公司