欠壓鎖定電路及開關(guān)控制電路、電源裝置制造方法
【專利摘要】本申請(qǐng)涉及欠壓鎖定電路及開關(guān)控制電路、電源裝置。一種根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的欠壓鎖定電路包括：第一欠壓鎖定電路，所述第一欠壓鎖定電路將驅(qū)動(dòng)電壓與第一參考電壓進(jìn)行比較；以及，第二欠壓鎖定電路，所述第二欠壓鎖定電路基于所述驅(qū)動(dòng)電壓與第二參考電壓的比較結(jié)果來(lái)生成欠壓鎖定信號(hào)。當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)電壓低于所述第一參考電壓時(shí)，所述第一欠壓鎖定電路停止所述第二欠壓鎖定電路的運(yùn)行，并當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)電壓高于所述第一參考電壓時(shí)，所述第一欠壓鎖定電路使所述第二欠壓鎖定電路運(yùn)行。所述第一欠壓鎖定電路的功耗受限于生成所述第一參考電壓的第一電流。
【專利說(shuō)明】欠壓鎖定電路及開關(guān)控制電路、電源裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實(shí)施例涉及欠壓鎖定電路。具體地，這些實(shí)施例涉及可應(yīng)用于集成電路中的欠壓鎖定電路，該集成電路控制電源中的高電壓輸出。
【背景技術(shù)】
[0002]欠壓鎖定電路被用于控制電源的切換操作的集成電路(在下文中，稱這種集成電路為開關(guān)控制電路)。該欠壓鎖定電路對(duì)如下的保護(hù)操作加以控制:當(dāng)提供給開關(guān)控制電路的驅(qū)動(dòng)電壓為欠電壓時(shí)，停止該開關(guān)控制電路的運(yùn)行。例如，開關(guān)控制電路的柵極信號(hào)的使能電平可根據(jù)驅(qū)動(dòng)電壓來(lái)確定。
[0003]常規(guī)的欠壓鎖定電路被連接到驅(qū)動(dòng)電壓，并且通過(guò)將該驅(qū)動(dòng)電壓與預(yù)定的參考范圍相比較來(lái)確定電壓是否為欠電壓。在這種情況下，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓處于異常范圍時(shí)，也就是說(shuō)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓為欠電壓時(shí)，在欠壓鎖定電路中產(chǎn)生靜態(tài)電流。也就是說(shuō)，雖然執(zhí)行用于欠壓鎖定的保護(hù)操作，但是由于該靜態(tài)電流，在欠壓鎖定電路中產(chǎn)生功耗。因此，功耗增加。
[0004]為了阻止功耗的增加，根據(jù)常規(guī)的技術(shù)，關(guān)閉信號(hào)被從外部提供給開關(guān)控制電路以停止欠壓鎖定電路的運(yùn)行。然而，該關(guān)閉信號(hào)應(yīng)轉(zhuǎn)換成適于開關(guān)控制電路的電壓范圍，而該開關(guān)控制電路被施加到提供高電壓的電源上。這就導(dǎo)致開關(guān)控制電路在尺寸上的增加，并且在該轉(zhuǎn)換期間又額外地產(chǎn)生功耗。
[0005]在該【背景技術(shù)】部分公開的上述信息僅用于增強(qiáng)對(duì)本發(fā)明的【背景技術(shù)】的理解，因此可包含不構(gòu)成該國(guó)內(nèi)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的實(shí)施例提供一種欠壓鎖定電路，所述欠壓鎖定電路可減少欠壓鎖定電路的功耗，同時(shí)使開關(guān)控制電路在尺寸上的增加最小，并且提供一種包括所述欠壓鎖定電路的開關(guān)控制電路及電源。
[0007]根據(jù)實(shí)施例的欠壓鎖定電路包括:第一欠壓鎖定電路，所述第一欠壓鎖定電路被配置為將驅(qū)動(dòng)電壓與第一參考電壓進(jìn)行比較；以及，第二欠壓鎖定電路，所述第二欠壓鎖定電路被配置為基于所述驅(qū)動(dòng)電壓與所述第二參考電壓之間的比較結(jié)果生成欠壓鎖定信號(hào)。所述第一欠壓鎖定電路被配置為:當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)電壓低于所述第一參考電壓時(shí)，停止所述第二欠壓鎖定電路的運(yùn)行；并且，當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)電壓高于所述第一參考電壓時(shí)，使所述第二欠壓鎖定電路運(yùn)行。所述第一欠壓鎖定電路的功耗受限于生成所述第一參考電壓的第一電流。
[0008]所述第一欠壓鎖定電路包括:第一參考電壓源，所述第一參考電壓源被配置為利用所述第一電流來(lái)生成第一參考電壓；以及，比較裝置，所述比較裝置被配置為輸出所述第一參考電壓與所述驅(qū)動(dòng)電壓之間的比較結(jié)果。所述第二欠壓鎖定電路的運(yùn)行是基于所述比較裝置的輸出進(jìn)行控制的。
[0009]所述比較裝置包括:第一晶體管，所述第一晶體管包括柵極、第一端子和第二端子，所述第一參考電壓被輸入至所述第一晶體管的柵極，所述第一晶體管的第一端子與所述驅(qū)動(dòng)電壓耦合，所述第一晶體管的第二端子與所述比較裝置的輸出端耦合；以及，第二晶體管，所述第二晶體管被配置為通過(guò)鏡像所述第一電流來(lái)控制流向所述第一晶體管的電流。
[0010]所述第一參考電壓源包括:第一電流源和第二電流源，所述第一電流源和第二電流源被配置為提供所述第一電流；第三晶體管，所述第三晶體管包括漏極和柵極，所述第三晶體管的漏極耦合到所述第一電流源，所述第三晶體管的柵極耦合到所述第三晶體管的漏極；以及，第四晶體管，所述第四晶體管包括漏極和柵極，所述第四晶體管的漏極耦合到所述第二電流源和所述第一晶體管的源極，所述第四晶體管的柵極耦合到所述第四晶體管的漏極。所述第二晶體管的柵極和所述第四晶體管的柵極相耦合，從而形成電流鏡。
[0011]所述第一參考電壓為所述第三晶體管的柵-源電壓與所述第四晶體管的柵-源電壓之和。
[0012]所述第二欠壓鎖定電路包括:開關(guān)，所述開關(guān)耦合到所述驅(qū)動(dòng)電壓，并且所述開關(guān)被配置為基于一控制信號(hào)進(jìn)行切換，該控制信號(hào)是基于在所述第一欠壓鎖定電路中所述驅(qū)動(dòng)電壓與所述第一參考電壓之間的比較結(jié)果而生成的；多個(gè)電阻器，所述多個(gè)電阻器與所述開關(guān)串聯(lián)連接；參考電壓源，所述參考電壓源被配置為提供所述第二參考電壓；欠壓比較器，所述欠壓比較器包括第一輸入端子和第二輸入端子，所述第一輸入端子與所述參考電壓源耦合，所述第二輸入端子耦合到所述多個(gè)電阻器中的第一電阻器與第二電阻器相耦合處的節(jié)點(diǎn)的檢測(cè)電壓，并且所述欠壓比較器被配置為基于所述第一輸入端子的輸入與所述檢測(cè)電壓之間的比較結(jié)果來(lái)生成欠壓鎖定信號(hào)；以及，第五晶體管，所述第五晶體管并聯(lián)耦合到所述多個(gè)電阻器中的第三電阻器。所述第五晶體管受控于所述欠壓鎖定信號(hào)。
[0013]所述第二欠壓鎖定電路進(jìn)一步包括:第三電流源，所述第三電流源提供電流以對(duì)所述參考電壓源進(jìn)行偏置。
[0014]所述參考電壓源包括齊納二極管，所述第三電流源的電流被提供給所述齊納二極管的陰極，并且所述齊納二極管的陰極被耦合到所述欠壓比較器的所述第一輸入端子。所述第二參考電壓是基于所述齊納二極管的齊納電壓進(jìn)行確定的。
[0015]所述開關(guān)的第一端子被耦合到所述驅(qū)動(dòng)電壓，所述開關(guān)的第二端子被耦合到所述多個(gè)電阻器中的第一電阻器的第一端子上，所述第一電阻器的第二端子被耦合到所述第二電阻器的第一端子上，并且所述第三電阻器的第一端子被耦合到所述第二電阻器的第二端上子。
[0016]所述欠壓比較器具有滯回特性。當(dāng)所述檢測(cè)電壓從低電壓增加到高電壓時(shí)，所述第二參考電壓基于所述滯回特性變?yōu)楦邊⒖茧妷?，并?dāng)所述檢測(cè)電壓從高電壓降低到低電壓時(shí)，所述第二參考電壓基于所述滯回特性變?yōu)榈蛥⒖茧妷骸?br> [0017]所述第一欠壓鎖定電路包括比較裝置，所述比較裝置被配置為基于所述第一參考電壓與所述驅(qū)動(dòng)電壓之間的比較結(jié)果來(lái)輸出所述控制信號(hào)。
[0018]所述第一欠壓鎖定電路包括:第一晶體管，所述第一晶體管包括柵極、第一端子以及第二端子，所述第一參考電壓被輸入至所述第一晶體管的柵極，所述第一晶體管的第一端子耦合到所述驅(qū)動(dòng)電壓，所述第一晶體管的第二端子耦合到所述比較裝置的輸出端子。當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)電壓變?yōu)楦哂谒龅谝粎⒖茧妷呵宜龅谝痪w管因此而接通時(shí)，所述控制信號(hào)在所述驅(qū)動(dòng)電壓的作用下改變?yōu)橐粋€(gè)能夠接通所述開關(guān)的電平。[0019]所述第一欠壓鎖定電路進(jìn)一步包括:第一電流源和第二電流源，所述第一電流源和第二電流源被配置為提供所述第一電流；以及，第二晶體管，所述第二晶體管被配置為通過(guò)鏡像所述第一電流來(lái)控制流向所述第一晶體管的電流。
[0020]所述第一欠壓鎖定電路進(jìn)一步包括:第三晶體管，所述第三晶體管包括漏極和柵極，所述第三晶體管的漏極耦合到所述第一電流源，所述第三晶體管的柵極耦合到所述第三晶體管的漏極；以及，第四晶體管，所述第四晶體管包括漏極和柵極，所述第四晶體管的漏極耦合到所述第二電流源和所述第一晶體管的源極上，并且所述第四晶體管的柵極耦合到所述第四晶體管的漏極。所述第二晶體管的柵極與所述第四晶體管的柵極相耦合，從而形成電流鏡。
[0021]根據(jù)實(shí)施例的開關(guān)控制電路控制高側(cè)開關(guān)和低側(cè)開關(guān)的切換操作。所述開關(guān)控制電路包括:第一欠壓鎖定電路，所述第一欠壓鎖定電路被配置為將用于控制所述高側(cè)開關(guān)的切換操作的驅(qū)動(dòng)電壓與第一參考電壓進(jìn)行比較；以及，第二欠壓鎖定電路，所述第二欠壓鎖定電路被配置為基于所述驅(qū)動(dòng)電壓與第二參考電壓之間的比較結(jié)果來(lái)生成欠壓鎖定信號(hào)。所述第一欠壓鎖定電路被配置為:當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)電壓低于所述第一參考電壓時(shí)，停止所述第二欠壓鎖定電路的運(yùn)行；并且當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)電壓高于所述第一參考電壓時(shí)，使所述第二欠壓鎖定電路運(yùn)行。所述第一欠壓鎖定電路的功耗受限于生成所述第一參考電壓的第一電流。
[0022]所述開關(guān)控制電路包括:驅(qū)動(dòng)控制器，所述驅(qū)動(dòng)控制器被配置為基于輸入信號(hào)生成用于控制所述高側(cè)開關(guān)的切換操作的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)以及用于控制所述低側(cè)開關(guān)的切換操作的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)；短脈沖發(fā)生器，所述短脈沖發(fā)生器被配置為基于所述第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)生成第一脈沖和第二脈沖；高側(cè)電平移位器，所述高側(cè)電平移位器被配置為:將所述第一脈沖和所述第二脈沖電平移位成第一邏輯信號(hào)和第二邏輯信號(hào)，所述第一邏輯信號(hào)和第二邏輯信號(hào)參照所述高側(cè)開關(guān)耦合到所述低側(cè)開關(guān)處的節(jié)點(diǎn)的輸出電壓；以及，SR鎖存器，所述SR鎖存器被配置為基于所述第一邏輯信號(hào)和所述第二邏輯信號(hào)生成用于控制所述高側(cè)開關(guān)的切換操作的第一切換控制信號(hào)。
[0023]當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)電壓低于所述第二參考電壓時(shí)，所述第二欠壓鎖定電路產(chǎn)生一輸出，所述第二欠壓鎖定電路的所述輸出使所述SR鎖存器的輸出進(jìn)行復(fù)位，從而停止所述高側(cè)開關(guān)的切換操作。
[0024]根據(jù)實(shí)施例的電源包括:高側(cè)開關(guān)；低側(cè)開關(guān)，所述低側(cè)開關(guān)與所述高側(cè)開關(guān)串聯(lián)連接；開關(guān)控制電路，所述開關(guān)控制電路被配置為控制所述高側(cè)開關(guān)與所述低側(cè)開關(guān)的切換操作；二極管和電容器，所述二極管和電容器串聯(lián)連接在電源電壓與輸出電壓之間，所述電源電壓被提供用于所述開關(guān)控制電路的運(yùn)行，所述輸出電壓為所述高側(cè)開關(guān)與所述低側(cè)開關(guān)相耦合處的節(jié)點(diǎn)的輸出電壓。所述開關(guān)控制電路包括:第一欠壓鎖定電路，所述第一欠壓鎖定電路將在所述電容器中生成的驅(qū)動(dòng)電壓與第一參考電壓進(jìn)行比較；以及，第二欠壓鎖定電路，所述第二欠壓鎖定電路被配置為基于所述驅(qū)動(dòng)電壓與第二參考電壓之間的比較結(jié)果來(lái)生成欠壓鎖定信號(hào)。當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)電壓低于所述第一參考電壓時(shí)，所述第一欠壓鎖定電路停止所述第二欠壓鎖定電路的運(yùn)行，并當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)電壓高于所述第一參考電壓時(shí)，使所述第二欠壓鎖定電路運(yùn)行。所述第一欠壓鎖定電路的功耗受限于生成所述第一參考電壓的第一電流。[0025]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了 一種欠壓鎖定電路，所述欠壓鎖定電路可減少欠壓鎖定電路的功耗，同時(shí)使開關(guān)控制電路在尺寸上的增加最小，還提供了一種開關(guān)控制電路以及一種電源，所述開關(guān)控制電路包括所述欠壓鎖定電路，所述電源包括所述欠壓鎖定電路。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的欠壓鎖定電路；
[0027]圖2為根據(jù)本發(fā)明的所述實(shí)施例的第一欠壓鎖定電路；
[0028]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的所述實(shí)施例的根據(jù)時(shí)間的驅(qū)動(dòng)電壓波形；
[0029]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的所述實(shí)施例的電源；
[0030]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的所述實(shí)施例的開關(guān)控制電路；
[0031]圖6為根據(jù)本發(fā)明的所述實(shí)施例的開關(guān)控制電路的信號(hào)的波形圖。
[0032]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0033]電源1，
[0034]開關(guān)控制電路2，
[0035]欠壓鎖定電路10，
[0036]第一欠壓鎖定電路100，
[0037]第二欠壓鎖定電路200，
[0038]比較裝置110，
[0039]第一參考電壓源120，
[0040]參考電壓源240，
[0041]晶體管(111，112，123，124,250),
[0042]第一反向晶體管TR1，
[0043]第二反向晶體管TR2
[0044]第一電流源121，
[0045]第二電流源122，
[0046]電流源230，
[0047]開關(guān)210，
[0048]第一到第三電阻器R1-R3，
[0049]欠壓比較器220
[0050]高側(cè)開關(guān)Ml，
[0051]低側(cè)開關(guān)M2，
[0052]電阻器Rl I，Rl2，RDT，RVB，
[0053]電容器CVDD，CVB，
[0054]二極管 DVB，
[0055]低側(cè)欠壓鎖定電路15，
[0056]高側(cè)驅(qū)動(dòng)器20，
[0057]低側(cè)驅(qū)動(dòng)器25，
[0058]SR 鎖存器 30，[0059]高側(cè)電平移位器40，
[0060]低側(cè)電平移位器45，
[0061]短脈沖發(fā)生器50，
[0062]驅(qū)動(dòng)控制器60，
[0063]延遲單元70，
[0064]第一到第四驅(qū)動(dòng)開關(guān)(S1-S4)，
[0065]噪聲消除器41
【具體實(shí)施方式】
[0066]在下面的詳細(xì)描述中，只是通過(guò)說(shuō)明的方式僅示出和描述了本發(fā)明的特定實(shí)施例。正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)意識(shí)到的，在完全不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，所描述的實(shí)施例能夠以多種不同方式進(jìn)行修改。因此，附圖和描述應(yīng)被認(rèn)為實(shí)質(zhì)上是說(shuō)明性的，而非限制性的。相同的附圖標(biāo)記在整個(gè)說(shuō)明書中表示相同的元件。
[0067]在整個(gè)說(shuō)明書以及隨后的權(quán)利要求中，當(dāng)描述一個(gè)元件“耦合”到另一元件時(shí)，該元件可“直接耦合”到另一元件，或通過(guò)第三元件“電耦合”到另一元件。另外，除非明確的相反描述，單詞“包括”和“包含”將被理解為意味包括所述元件，但不排除任何其他的元件。
[0068]在下文中，將參照附圖對(duì)一種根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的欠壓鎖定電路、包括所述欠壓鎖定電路的開關(guān)控制電路以及電源進(jìn)行描述。
[0069]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的欠壓鎖定電路。
[0070]如圖1所示，在欠壓鎖定電路10中，電壓VS為接地電壓，并且電壓VB為驅(qū)動(dòng)電壓。該欠壓鎖定電路10包括第一欠壓鎖定電路100和第二欠壓鎖定電路200。
[0071]第一欠壓鎖定電路100，通過(guò)根據(jù)驅(qū)動(dòng)電壓VB與第一參考電壓VRl之間的比較結(jié)果對(duì)第二欠壓鎖定電路200的運(yùn)行進(jìn)行控制，來(lái)減少第二欠壓鎖定電路200的功耗。
[0072]例如，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓VB低于第一參考電壓VRl時(shí)，第一欠壓鎖定電路100停止第二欠壓鎖定電路200的運(yùn)行，并且，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓VB高于第一參考電壓VRl時(shí)，第一欠壓鎖定電路100使第二欠壓鎖定電路200運(yùn)行。因此，產(chǎn)生于驅(qū)動(dòng)電壓VB低于第一參考電壓VRl時(shí)的功耗可被減少。
[0073]在這種情況下，第一欠壓鎖定電路100可被設(shè)計(jì)為與第二欠壓鎖定電路200相比消耗更低的功率。
[0074]例如，第一欠壓鎖定電路100包括比較裝置110和第一參考電壓源120。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓VB低于第一參考電壓VRl時(shí),功耗通過(guò)第一電流產(chǎn)生,該第一電流僅在第一欠壓鎖定電路100中生成第一參考電壓VRl。在這種情況下，第一參考電壓VRl為低電平使得第一電流小，因此功耗低。此外，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓VB高于第一參考電壓VRl時(shí)，從驅(qū)動(dòng)電壓VB流向電壓VS的電流被第一電流限制，因此相應(yīng)的功耗低。
[0075]比較裝置110的第一輸入端子(+ )被連接到驅(qū)動(dòng)電壓VB，并且比較裝置110的第二輸入端子(_)被連接到第一參考電壓VR1。當(dāng)?shù)谝惠斎攵俗?+ )的輸入高于第二輸入端子(_)的輸入時(shí)，比較裝置110的輸出為高電平，并且，當(dāng)?shù)谝惠斎攵俗?+ )的輸入低于第二輸入端子(-)的輸入時(shí)，比較裝置110的輸出為低電平。
[0076]比較裝置110的輸出為控制信號(hào)Ul，該控制信號(hào)Ul控制第二欠壓鎖定電路200的運(yùn)行。通過(guò)高于預(yù)定的電平的控制信號(hào)Ul來(lái)啟動(dòng)第二欠壓鎖定電路200，并且根據(jù)低電平控制信號(hào)Ul來(lái)停止第二欠壓鎖定電路200的運(yùn)行。
[0077]第一參考電壓源120利用第一電流來(lái)生成第一參考電壓VRl。在這種情況下,第一參考電壓源120的地電勢(shì)為電壓VS。
[0078]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的所述實(shí)施例的欠壓鎖定電路的一個(gè)示例。
[0079]如圖2所示，比較裝置110包括晶體管111和晶體管112。第一參考電壓源120包括:第一電流源121、第二電流源122、晶體管123，以及晶體管124。
[0080]晶體管111的源極被連接到驅(qū)動(dòng)電壓VB，晶體管111的柵極被連接到第一參考電壓VRl，并且晶體管111的漏極被連接到控制信號(hào)Ul。
[0081]晶體管112的源極被連接到電壓VS，晶體管112的柵極被連接到晶體管124的柵極，并且晶體管112的漏極被連接到控制信號(hào)Ul。
[0082]晶體管112與晶體管124形成電流鏡，并且晶體管112的柵-源電壓高于閾值電壓，因此，晶體管112處于接通狀態(tài)。然而，當(dāng)晶體管111處于截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，沒(méi)有電流可流向晶體管112。當(dāng)晶體管111處于接通狀態(tài)時(shí)，晶體管112恒定地控制流向晶體管111的電流。
[0083]在進(jìn)一步細(xì)化中，當(dāng)晶體管111處于接通狀態(tài)時(shí)，流向晶體管111的第一電流源121和第二電流源122的電流和(12+13)被鏡像，然后流向晶體管112。因此，流向比較裝置110的電流受控于通過(guò)晶體管112自電流和(12+13)鏡像得到的電流。
[0084]第一電流源121生成電流12，并且第二電流源122生成電流13。在本發(fā)明的所述實(shí)施例中，電流12和電流13被設(shè)置為彼此相等。
[0085]晶體管123的柵極和漏極為二極管連接的，并且，晶體管123的源極被連接到晶體管124的漏極。晶體管123的漏極被連接到第一電流源121，并且，電流12流過(guò)晶體管123。
[0086]晶體管124處于二極管連接狀態(tài)，并且，晶體管124的源極被連接到電壓VS。晶體管124的漏極被連接到第二電流源122，并且電流12和電流13流過(guò)晶體管124。也就是說(shuō)，兩倍12 (2*12)電流流過(guò)晶體管124。
[0087]當(dāng)電流12流向晶體管123時(shí)，在晶體管123中生成Vgs的兩端電壓，并當(dāng)兩倍的電流12流向晶體管124時(shí)，在晶體管124中生成2Vgs的兩端電壓。因此，第一參考電壓VRl等于電壓VS與電壓3Vgs之和(VRl=VS+3Vgs)。
[0088]因?yàn)楫?dāng)驅(qū)動(dòng)電壓VB為電壓VS時(shí)，晶體管111處于截止?fàn)顟B(tài)且晶體管112處于接通狀態(tài)，所以電壓VS變?yōu)榭刂菩盘?hào)Ul的電壓電平。在這種情況下，通過(guò)控制信號(hào)Ul來(lái)截止開關(guān)210。
[0089]當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓VB高于第一參考電壓VRl，因而晶體管111接通時(shí)，電流流過(guò)晶體管111和晶體管112。驅(qū)動(dòng)電壓VB由在晶體管111和晶體管112之間的導(dǎo)通電阻進(jìn)行分壓，并且，控制信號(hào)Ul變?yōu)榉謮旱碾妷弘娖健Ｔ谶@種情況下，通過(guò)控制信號(hào)Ul來(lái)接通開關(guān)210。
[0090]回到圖1，第二欠壓鎖定電路200包括:開關(guān)210、第一電阻器Rl到第三電阻器R4、欠壓比較器220、電流源230、參考電壓源240，以及晶體管250。
[0091]開關(guān)210包括晶體管211，并且，該晶體管211根據(jù)控制信號(hào)Ul來(lái)執(zhí)行切換操作。該晶體管211包括漏極、源極和柵極，所述晶體管211的漏極被連接到驅(qū)動(dòng)電壓VB，所述晶體管211的柵極被提供有控制信號(hào)U1，以及，所述晶體管211的源極被連接到電阻器Rl的第一端子。
[0092]第一電阻器R1、第二電阻器R2以及第三電阻器R3串聯(lián)連接在開關(guān)210與電壓VS之間。第一電阻器Rl的第二端子與第二電阻器R2的第一端子被連接到欠壓比較器220的反向端子(_)。
[0093]第二電阻器R2的第二端子被連接到第三電阻器R3的第一端子，并且，第三電阻器R3的第二端子被連接到電壓VS。晶體管250與第三電阻器R3并聯(lián)連接，并根據(jù)欠壓鎖定信號(hào)UVL0_0UT來(lái)執(zhí)行切換操作。晶體管250包括源極、漏極和柵極，所述晶體管250的源極被連接到第三電阻器R3的第一端子，所述晶體管250漏極被連接到電壓VS，所述晶體管250柵極被提供有欠壓鎖定信號(hào)UVL0_0UT。
[0094]電流源230提供用于對(duì)參考電壓源240進(jìn)行偏置的電流II。參考電壓源240包括齊納二極管241并提供第二參考電壓VR2。齊納二極管241的陰極被連接到電流源230，并且，齊納二極管241的陽(yáng)極被連接到電壓VS。齊納二極管241保持在陰極與陽(yáng)極之間的電壓為預(yù)定的齊納電壓。第二參考電壓VR2可以是電壓VS與齊納二極管241的齊納電壓之和。
[0095]欠壓比較器220根據(jù)連接到第一電阻器Rl和第二電阻器R2的節(jié)點(diǎn)的電壓U2(在下文中，稱為檢測(cè)電壓)與第二參考電壓VR2之間的比較結(jié)果，來(lái)確定驅(qū)動(dòng)電壓VB是否為欠電壓。
[0096]欠壓比較器220包括:反向端子(_)，所述反向端子被輸入檢測(cè)電壓U2 ;以及，非反向端子( + )，所述非反向端子被輸入第二參考電壓VR2。當(dāng)非反向端子(+ )的輸入高于反向端子(_)的輸入時(shí)，欠壓比較器220生成高電平欠壓鎖定信號(hào)UVL0_0UT。當(dāng)非反向端子(+ )的輸入低于反向端子(_)的輸入時(shí)，欠壓比較器220生成低電平欠壓鎖定信號(hào)UVL0_OUT。
[0097]例如，欠壓比較器220具有滯回特性，因此根據(jù)該滯回特性，參考電壓VR2變?yōu)榈蛥⒖茧妷篣VLO-與高參考電壓UVLO+中的一個(gè)。當(dāng)反向端子(_)的輸入從低電壓增加到高電壓時(shí)，欠壓比較器220比較高參考電壓UVLO+與反向端子(-)的輸入。相反的，當(dāng)反向端子(_)的輸入從高電壓減小到低電壓時(shí)，欠壓比較器220比較低參考電壓UVLO-與反向端子(_)的輸入。
[0098]在下文中，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的欠壓鎖定電路的運(yùn)行將參照?qǐng)D3進(jìn)行描述。
[0099]圖3示出了用于描述本發(fā)明的實(shí)施例的根據(jù)時(shí)間的驅(qū)動(dòng)電壓波形。
[0100]圖3中所示的驅(qū)動(dòng)電壓VB的波形被設(shè)置為先增加后減小。然而，這種設(shè)置用于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的欠壓鎖定電路的描述，并且，本發(fā)明的實(shí)施例不限于此。
[0101 ] 從時(shí)刻TO處，驅(qū)動(dòng)電壓VB開始增加。因?yàn)閺臅r(shí)刻TO直到時(shí)刻Tl，驅(qū)動(dòng)電壓VB低于第一參考電壓VR1，所以比較裝置110輸出低電平輸出。也就是說(shuō)，控制信號(hào)Ul為低電平。
[0102]在時(shí)刻Tl處，驅(qū)動(dòng)電壓VB達(dá)到參考電壓VRl，并且比較裝置110的輸出，也就是說(shuō)，控制信號(hào)Ul增加到高電平。
[0103]在時(shí)段TO到Tl期間，晶體管211保持截止?fàn)顟B(tài)，因此，不能為第二欠壓鎖定電路200提供驅(qū)動(dòng)電壓VB。因此，由于流向電阻器(比如說(shuō)，Rl到R3)的電流而產(chǎn)生的功耗不會(huì)出現(xiàn)。[0104]由第二參考電壓VR2確定的高參考電壓UVLO+高于欠壓比較器220的反向端子(_)的輸入，因此，欠壓比較器220輸出高電平欠壓鎖定信號(hào)UVL0_0UT。當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的欠壓鎖定信號(hào)UVL0_0UT為低電平時(shí)，驅(qū)動(dòng)電壓VB處于正常范圍內(nèi)，并且當(dāng)欠壓鎖定信號(hào)UVL0_0UT為高電平時(shí)，驅(qū)動(dòng)電壓VB處于低電壓范圍內(nèi)。
[0105]從時(shí)刻Tl處，晶體管211接通，因此檢測(cè)電壓U2開始增加。在時(shí)刻T2處，當(dāng)增加的檢測(cè)電壓U2達(dá)到高參考電壓UVLO+時(shí)，欠壓比較器220輸出低電平欠壓鎖定信號(hào)UVL0_OUT。然后，晶體管250被截止且檢測(cè)電壓U2開始增加，并且，增加斜率也從時(shí)刻T2處開始增加。
[0106]方程I
[0107]U2=[R2/(R1+R2)]*VB
[0108]方程2
[0109]U2=[(R2+R3)/(R1+R2+R3)]*VB
[0110]方程I表示在時(shí)段Tl到T2期間的檢測(cè)電壓U2，并且方程2表示在時(shí)刻T2之后的檢測(cè)電壓U2。因?yàn)?R2+R3)/(R1+R2+R3)大于R2/(R1+R2)，所以根據(jù)驅(qū)動(dòng)電壓VB的檢測(cè)電壓U2的增加斜率增加。
[0111]假設(shè)驅(qū)動(dòng)電壓VB從時(shí)刻T23處開始減少。因此，檢測(cè)電壓U2也從時(shí)刻T23處開始減少。如方程2所給出的，下降斜率為(R2+R3)/(R1+R2+R3)。當(dāng)在時(shí)刻T3處，遞減的檢測(cè)電壓達(dá)到低參考電壓UVLO-時(shí)，欠壓比較器220輸出高電平欠壓鎖定信號(hào)UVL0_0UT。
[0112]然后，晶體管250被接通，因此檢測(cè)電壓U2減少到根據(jù)方程I的電壓。另外，在時(shí)刻T3之后根據(jù)方程1，下降斜率變?yōu)镽2/(R1+R2)。
[0113]當(dāng)在時(shí)刻T4處，遞減的驅(qū)動(dòng)電壓VB低于第一參考電壓VRl時(shí)，比較裝置110輸出低電平控制信號(hào)U1。然后，晶體管211被截止。因?yàn)樵跁r(shí)刻T3之后，檢測(cè)電壓U2低于低參考電壓UVL0-，所以欠壓鎖定信號(hào)UVL0_0UT保持高電平。
[0114]如圖3所示，控制信號(hào)Ul在時(shí)段Tl到T4期間為具有根據(jù)驅(qū)動(dòng)電壓VB的波形的高電平。
[0115]所述的，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓VB為低電平時(shí)，消耗相對(duì)較高的第二欠壓鎖定電路200的運(yùn)行被停止，并且僅第一欠壓鎖定電路100被運(yùn)行，因此，可減少用于欠壓鎖定的功耗。
[0116]在下文中，將根據(jù)本發(fā)明的所述實(shí)施例，對(duì)包括欠壓鎖定電路10的開關(guān)控制電路以及電源進(jìn)行描述。
[0117]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的所述實(shí)施例的電源。
[0118]如圖4所示，電源I包括:開關(guān)控制電路2、高側(cè)開關(guān)Ml、低側(cè)開關(guān)M2、電阻器RDT和電阻器RVB、電容器CVDD和CVB，以及二極管DVB。盡管在圖4中未示出，電源I可進(jìn)一步包括:電壓VDRV、電源電壓VDD、關(guān)閉信號(hào)SD,以及提供輸入信號(hào)IN的電路。
[0119]高側(cè)開關(guān)Ml的漏極被連接到電壓VB，高側(cè)開關(guān)Ml的柵極被連接到柵極電壓HO，并且，高側(cè)開關(guān)Ml的源極被連接到電源I的輸出端子。低側(cè)開關(guān)M2的漏極被連接到電源I的輸出端子，低側(cè)開關(guān)M2的柵極被連接到柵極電壓L0，并且，低側(cè)開關(guān)M2的源極被連接到電源I的輸出端子的地。
[0120]高側(cè)開關(guān)Ml和低側(cè)開關(guān)M2為η溝道晶體管，并且，體二極管BDl和BD2分別在高側(cè)開關(guān)Ml的漏極與源極之間以及在低側(cè)開關(guān)M2的漏極與源極之間形成。[0121]高側(cè)開關(guān)Ml的源極與低側(cè)開關(guān)M2的漏極的節(jié)點(diǎn)為電源I的輸出端子，并且該節(jié)點(diǎn)的電壓為輸出電壓VS。
[0122]輸出電壓VS根據(jù)高側(cè)開關(guān)Ml和低側(cè)開關(guān)M2的切換操作進(jìn)行擺動(dòng)。例如，在高側(cè)開關(guān)Ml的接通期間，輸出電壓VS為電壓VDRV，并且，在低側(cè)開關(guān)M2的接通期間，輸出電壓VS為地電平(比如說(shuō)，O伏)。
[0123]電源電壓VDD提供用于開關(guān)控制電路2的運(yùn)行的電壓。關(guān)閉信號(hào)SD為停止開關(guān)控制電路2的運(yùn)行的控制信號(hào)，并且關(guān)閉信號(hào)SD能夠啟動(dòng)保護(hù)操作。
[0124]輸入信號(hào)IN為用于控制高側(cè)開關(guān)Ml和低側(cè)開關(guān)M2的切換操作的信號(hào)。例如，當(dāng)輸入信號(hào)IN為高電平時(shí)，開關(guān)控制電路2接通高側(cè)開關(guān)M1，并當(dāng)輸入信號(hào)IN為低電平時(shí)，開關(guān)控制電路2接通低側(cè)開關(guān)M2。
[0125]電阻器RDT為確定死區(qū)的元件，并且根據(jù)設(shè)計(jì)來(lái)確定阻抗值。電容器CVDD被連接到電源電壓VDD與地之間以消除電源電壓VDD的噪聲。
[0126]電阻器RVB的第一端子被連接到電源電壓VDD，電阻器RVB的第二端子被連接到二極管DVB的陽(yáng)極，并且二極管DVB的陰極被連接到電容器CVB的第一端子。電容器CVB的第二端子被連接到輸出電壓VS。
[0127]在二極管DVB導(dǎo)通時(shí)，驅(qū)動(dòng)電壓VB從電容器CVB的充電中產(chǎn)生。驅(qū)動(dòng)電壓VB被控制為(參照輸出電壓VS的)預(yù)定的更高的電平電壓控制。例如，驅(qū)動(dòng)電壓VB提供電壓用于組成元件的操作，所述組成元件控制開關(guān)控制電路2中的高側(cè)開關(guān)Ml的切換操作。
[0128]當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓VB為欠電壓時(shí)，開關(guān)控制電路2生成欠壓鎖定信號(hào)UVL0_0UT，以停止高側(cè)開關(guān)Ml的切換操作。例如，當(dāng)檢測(cè)電壓US達(dá)到低參考電壓UVLO-且同時(shí)驅(qū)動(dòng)電壓VB減少時(shí)，欠壓鎖定信號(hào)UVL0_0UT變?yōu)楦唠娖?，并且開關(guān)控制電路2停止高側(cè)開關(guān)Ml的切換操作。
[0129]如圖4所示，開關(guān)控制電路2包括十個(gè)連接引腳Pl到P10。連接引腳Pl被連接到驅(qū)動(dòng)電壓VB，連接引腳P2被連接到高側(cè)開關(guān)Ml的柵極，并且，連接引腳P3被連接到輸出電壓VS。連接引腳P4被連接到低側(cè)開關(guān)M2的柵極，并且，連接引腳P5被連接到輸出端子的地(在下文中，稱為第二接地)，所述輸出端子為生成輸出電壓VS處。
[0130]連接引腳P6被連接到電源電壓VDD。連接引腳P7被連接到關(guān)閉信號(hào)SD，連接引腳P9被連接到電阻器RDT的第一端子，并且連接引腳PlO被連接到輸入端子的地(在下文中，稱為第一接地)，所述輸入端子為生成輸入信號(hào)處以及電阻器RDT的第二端子。
[0131]圖4示例性地示出了連接引腳Pl到PlO的排列和相應(yīng)的連接配置。本發(fā)明的所述實(shí)施例不限于此。
[0132]在下文中，根據(jù)本發(fā)明的所述實(shí)施例包括欠壓鎖定電路的開關(guān)控制電路將參照?qǐng)D5和圖6進(jìn)行描述。
[0133]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的所述實(shí)施例的開關(guān)控制電路。
[0134]圖6為根據(jù)本發(fā)明的所述實(shí)施例的開關(guān)控制電路的信號(hào)的波形圖。
[0135]開關(guān)控制電路2包括:欠壓鎖定電路10、低側(cè)欠壓鎖定電路15、高側(cè)驅(qū)動(dòng)器20、低側(cè)驅(qū)動(dòng)器25、SR鎖存器30、高側(cè)電平移位器40、低側(cè)電平移位器45、短脈沖發(fā)生器50、驅(qū)動(dòng)控制器60、延遲單元70，以及第一驅(qū)動(dòng)開關(guān)SI到第四驅(qū)動(dòng)開關(guān)S4。
[0136]驅(qū)動(dòng)控制器60生成第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)DRl,所述第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)DRl控制高側(cè)開關(guān)Ml的切換操作，并生成第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR2，所述第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR2根據(jù)輸入信號(hào)IN來(lái)控制低側(cè)開關(guān)M2的切換操作。驅(qū)動(dòng)控制器60確定高側(cè)開關(guān)Ml的切換操作與低側(cè)開關(guān)M2的切換操作之間的死區(qū)，并根據(jù)關(guān)閉信號(hào)SD來(lái)停止高側(cè)開關(guān)Ml和低側(cè)開關(guān)M2的切換操作。
[0137]例如，驅(qū)動(dòng)控制器60識(shí)別出輸入信號(hào)IN的電平，并通過(guò)在輸入信號(hào)IN的電平被改變的時(shí)刻處進(jìn)行同步來(lái)將第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)DRl與第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR2交替改變到使能電平，并且驅(qū)動(dòng)控制器60識(shí)別出在第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)DRl的使能期間與第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR2的使能期間之間的死區(qū)。
[0138]在進(jìn)一步的細(xì)化中，當(dāng)輸入信號(hào)IN從低電平變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，驅(qū)動(dòng)控制器60在第二時(shí)刻T12處生成使能電平的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)DRl以接通高側(cè)開關(guān)M1，所述第二時(shí)刻T12為從第一時(shí)刻Tll延遲死區(qū)DT而得到，并且驅(qū)動(dòng)控制器60在第一時(shí)刻Tll處生成禁用電平的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR2以截止低側(cè)開關(guān)M2。
[0139]當(dāng)輸入信號(hào)IN從高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，驅(qū)動(dòng)控制器60在第四時(shí)刻T24處生成使能電平的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR2以接通低側(cè)開關(guān)M2，所述第四時(shí)刻T14為從變化的第三時(shí)刻T13延遲死區(qū)而得到，并且驅(qū)動(dòng)控制器60在第三時(shí)刻T13處生成禁用電平的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)DRl以截止高側(cè)開關(guān)Ml。
[0140]此外，驅(qū)動(dòng)控制器60使開關(guān)控制電路免于輸入信號(hào)IN的擊穿分量，并且驅(qū)動(dòng)控制器60可進(jìn)一步包括濾波器電路以防止開關(guān)控制電路的故障。
[0141]驅(qū)動(dòng)控制器60接收關(guān)閉信號(hào)SD，并當(dāng)關(guān)閉信號(hào)SD具有啟動(dòng)保護(hù)操作的電平時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制器60生成禁用電平的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)DRl與第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR2。
[0142]驅(qū)動(dòng)控制器60被連接到第一接地，并且驅(qū)動(dòng)控制器60生成與第一接地的電壓電平有關(guān)的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)DRl和第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR2。例如，使能電平可為與第一接地的電壓電平有關(guān)的高電平，并且禁用電平可為第一接地的電壓電平。
[0143]短脈沖發(fā)生器50根據(jù)第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)DRl來(lái)生成第一脈沖PUl和第二脈沖TO2。例如，短脈沖發(fā)生器50將第一脈沖PUl和第二脈沖PU2保持為高電平，然后通過(guò)在第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)DRl的上升時(shí)刻T12處進(jìn)行同步來(lái)生成低電平脈沖的第一脈沖I3Ul (B卩，脈寬pw)，并且通過(guò)在第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)DRl的下降時(shí)刻T13處進(jìn)行同步來(lái)生成低電平脈沖的第二脈沖(即，脈寬pw)。
[0144]高側(cè)電平移位器40將第一脈沖PUl和第二脈沖PU2的電平變?yōu)閰⒄蛰敵鲭妷篤S的預(yù)定電平。例如，高側(cè)電平移位器40分別將第一脈沖PUl和第二脈沖PU2變?yōu)楦哂谳敵鲭妷篤S的第一電平或輸出電壓VS的電平。
[0145]高側(cè)電平移位器40包括:第一反向晶體管TRl、第二反向晶體管TR2、電阻器R11、電阻器R12，以及噪聲消除器41。第一反向晶體管TRl和第二反向晶體管TR2為η溝道晶體管。
[0146]第一反向晶體管TRl的源極被連接到第一接地，漏極經(jīng)過(guò)電阻器Rll被連接到驅(qū)動(dòng)電壓VB，并且柵極被連接到第一脈沖TOl。
[0147]第二反向晶體管TR2的源極被連接到第一接地，漏極經(jīng)過(guò)電阻器R12被連接到驅(qū)動(dòng)電壓VB，并且柵極被連接到第二脈沖TO2。
[0148]當(dāng)?shù)谝环聪蚓w管TRl處于接通狀態(tài)時(shí)，第一反向電壓INVl被連接到第一接地，因此變?yōu)榈碗娖健．?dāng)?shù)谝环聪蚓w管TRl被截止時(shí)，第一反向電壓INVl變?yōu)楦唠娖?。[0149]當(dāng)?shù)诙聪蚓w管TR2處于接通狀態(tài)時(shí)，第二反向電壓INV2被連接到第一接地，因此變?yōu)榈碗娖健．?dāng)?shù)诙聪蚓w管TR2被截止時(shí)，第二反向電壓INV2變?yōu)楦唠娖健?br> [0150]噪聲消除器41在將第一反向電壓INVl和第二反向電壓INV2分別改變?yōu)閰⒄蛰敵鲭妷篤S的第一邏輯信號(hào)Gl和第二邏輯信號(hào)G2的同時(shí)，消除噪聲。
[0151]例如，噪聲消除器41將與第一接地有關(guān)的高電平的第一反向電壓INVl (或，第二反向電壓INV2)變?yōu)閰⒄蛰敵鲭妷篤S的高電平的第一邏輯信號(hào)Gl (或，第二邏輯信號(hào)G2)。
[0152]相反的，噪聲消除器41將第一接地電平的第一反向電壓INVl (或，第二反向電壓INV2)變?yōu)檩敵鲭妷篤S電平的第一邏輯信號(hào)Gl (或，第二邏輯信號(hào)G2)。
[0153]SR鎖存器30當(dāng)置位端子S輸入高電平時(shí)，生成高電平輸出，并且當(dāng)復(fù)位端子R的輸入為高電平時(shí)，復(fù)位輸出為低電平。置位端子S被連接到第一邏輯信號(hào)LI，復(fù)位端子R被連接到第二邏輯信號(hào)L2，并且，鎖存器30的輸出，也就是說(shuō)，切換控制信號(hào)VCl通過(guò)輸出端子Q進(jìn)行輸出。
[0154]在時(shí)刻T12處，當(dāng)?shù)谝贿壿嬓盘?hào)LI通過(guò)高電平的第一反向信號(hào)INVl變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，切換控制信號(hào)VCl增加到高電平。在時(shí)刻T13處，當(dāng)?shù)诙壿嬓盘?hào)L2通過(guò)高電平的第二反向信號(hào)INV2而變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，切換控制信號(hào)VCl減少到低電平。
[0155]高側(cè)驅(qū)動(dòng)器20根據(jù)切換控制信號(hào)VCl來(lái)生成第一柵極控制信號(hào)VGl和第二柵極控制信號(hào)VG2。
[0156]例如，當(dāng)切換控制信號(hào)VCl在時(shí)段T12到T13期間為高電平時(shí)，高側(cè)驅(qū)動(dòng)器20生成第一柵極控制信號(hào)VGl以接通第一控制開關(guān)S2，并生成第二柵極控制信號(hào)VG2以截止第二控制開關(guān)S2。
[0157]相反的，當(dāng)切換控制信號(hào)VCl為低電平時(shí)，高側(cè)驅(qū)動(dòng)器20生成第一柵極控制信號(hào)VGl以截止第一控制開關(guān)S2，并生成第二柵極控制信號(hào)VG2以接通第二控制開關(guān)S2。
[0158]第一控制開關(guān)SI的漏極被連接到驅(qū)動(dòng)電壓VB，并且柵極被連接到第一柵極控制信號(hào)VGl。第二控制開關(guān)S2的漏極被連接到第一控制開關(guān)SI的源極，柵極被連接到第二柵極控制信號(hào)VG2，并且源極被連接到輸出電壓VS。
[0159]第一控制開關(guān)SI的源極連接到第二控制開關(guān)S2的漏極處的節(jié)點(diǎn)的電壓為柵極電壓HI，并且，該柵極電壓HO通過(guò)連接引腳P2連接到高側(cè)開關(guān)Ml的柵極。
[0160]因?yàn)榈谝豢刂崎_關(guān)SI和第二控制開關(guān)S2為η溝道晶體管，所以，當(dāng)?shù)谝粬艠O控制信號(hào)VGl為高電平時(shí)，接通第一控制開關(guān)SI，并當(dāng)?shù)诙艠O控制信號(hào)VG2為高電平時(shí)，接通第二控制開關(guān)S2。
[0161]因此，在時(shí)段Τ12到Τ13期間，第一柵極控制信號(hào)VGl為高電平且第二柵極控制信號(hào)VG2為低電平。在其他時(shí)段，第一柵極控制信號(hào)VGl為低電平且第二柵極控制信號(hào)VG2為聞電平。
[0162]欠壓鎖定電路10為如參照?qǐng)D1描述的欠壓鎖定電路，因此，將不提供進(jìn)一步的描述。欠壓鎖定信號(hào)UVL0_0UT被描述為提供給SR鎖存器30，但本發(fā)明的實(shí)施例不限于此。
[0163]例如，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓VB為欠電壓時(shí)，第二欠壓鎖定電路產(chǎn)生高電平的欠壓鎖定信號(hào)UVL0_0UT,該高電平的欠壓鎖定信號(hào)UVL0_0UT對(duì)SR鎖存器30進(jìn)行復(fù)位。因此，SR鎖存器30生成低電平的切換控制信號(hào)VCl，從而使得高側(cè)開關(guān)Ml被截止。
[0164]當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓VB從欠電壓變化到正常范圍，或當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓從欠電壓增加到正常范圍時(shí)，生成低電平的欠壓鎖定信號(hào)UVLO_OUT。該低電平的欠壓鎖定信號(hào)UVLO_OUT正常地運(yùn)行SR鎖存器30。也就是說(shuō)，SR鎖存器30根據(jù)置位端子S與復(fù)位端子R的輸入來(lái)生成切換控制信號(hào)VCl。
[0165]當(dāng)電源電壓VDD為欠電壓時(shí)，UVLO15生成保護(hù)信號(hào)PS以停止驅(qū)動(dòng)控制器60的運(yùn)行。電源電壓VDD提供用于驅(qū)動(dòng)控制器60的運(yùn)行的電壓?？赏ㄟ^(guò)關(guān)閉信號(hào)SD來(lái)停止UVLO15的運(yùn)行。
[0166]低側(cè)電平移位器45根據(jù)第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR2，來(lái)生成切換控制信號(hào)VC2以控制低側(cè)開關(guān)M2的切換操作。例如，低側(cè)電平移位器45可通過(guò)對(duì)與第二接地有關(guān)的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR2進(jìn)行電平移位來(lái)生成切換控制信號(hào)VC2。
[0167]低側(cè)驅(qū)動(dòng)器25根據(jù)切換控制信號(hào)VC2來(lái)生成第三柵極控制信號(hào)VG3與第四柵極控制信號(hào)VG4。
[0168]例如，當(dāng)切換控制信號(hào)VC2為高電平時(shí)(即，不包括圖6中時(shí)段Tll到T14的時(shí)段)，生成第三柵極控制信號(hào)VG3以接通第三控制開關(guān)S3，并生成第四柵極控制信號(hào)VG4以截止第四控制開關(guān)S4。
[0169]相反的，當(dāng)切換控制信號(hào)VC2為低電平時(shí)(即，在圖6中時(shí)段Tll到T14期間)，生成第三柵極控制信號(hào)VG3以截止第三控制開關(guān)S3，并生成第四柵極控制信號(hào)VG4以接通第四控制開關(guān)S4。
[0170]第三控制開關(guān)S3的漏極被連接到電源電壓VDD，并且柵極被連接到第三柵極控制信號(hào)VG3。第四控制開關(guān)S4的漏極被連接到第三控制開關(guān)S3的源極，柵極被連接到第四柵極控制信號(hào)VG4，并且源極被連接到第二接地。
[0171]第三控制開關(guān)S3的源極連接到第四控制開關(guān)S4的漏極處的節(jié)點(diǎn)的電壓為低側(cè)柵極電壓L0，并且該低側(cè)柵極電壓LO通過(guò)連接引腳P4被連接到低側(cè)開端M2的柵極。
[0172]因?yàn)榈谌刂崎_關(guān)S3和第四控制開關(guān)S4為η溝道晶體管，所以當(dāng)?shù)谌龞艠O控制信號(hào)VG3為高電平時(shí)，接通第三控制開關(guān)S3，并當(dāng)?shù)谒臇艠O控制信號(hào)VG4為高電平時(shí)，接通第四控制開關(guān)S4。
[0173]因此，在時(shí)段Tll到Τ14期間，第三柵極控制信號(hào)VG3為低電平且第四柵極控制信號(hào)VG4為高電平。在其他時(shí)段期間，第三柵極控制信號(hào)VG3為高電平且第四柵極控制信號(hào)VG4為低電平。
[0174]為高側(cè)驅(qū)動(dòng)器20提供來(lái)自驅(qū)動(dòng)電壓VB的用于操作的電壓，并且為低側(cè)驅(qū)動(dòng)器25提供來(lái)自電源電壓VDD的用于操作的電壓。
[0175]根據(jù)本發(fā)明的所述實(shí)施例，包括欠壓鎖定電路的開關(guān)控制電路和電源可減少功耗。
[0176]盡管本發(fā)明已經(jīng)描述了有關(guān)目前認(rèn)為是實(shí)用的實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不局限于所公開的實(shí)施例，而是相反，本發(fā)明意在覆蓋在所附的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種變型和等效的配置。
【權(quán)利要求】
1.一種欠壓鎖定電路，包括: 第一欠壓鎖定電路，其被配置為將驅(qū)動(dòng)電壓與第一參考電壓進(jìn)行比較；以及第二欠壓鎖定電路，其被配置為基于所述驅(qū)動(dòng)電壓與第二參考電壓的比較結(jié)果來(lái)生成欠壓鎖定信號(hào)； 其中，所述第一欠壓鎖定電路被配置為:當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)電壓低于所述第一參考電壓時(shí)，停止所述第二欠壓鎖定電路的運(yùn)行；并且當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)電壓高于所述第一參考電壓時(shí)，使所述第二欠壓鎖定電路運(yùn)行；以及 所述第一欠壓鎖定電路的功耗受限于生成所述第一參考電壓的第一電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的欠壓鎖定電路，其中，所述第一欠壓鎖定電路包括: 第一參考電壓源，其被配置為利用所述第一電流來(lái)生成第一參考電壓；以及 比較裝置，其被配置為輸出所述第一參考電壓與所述驅(qū)動(dòng)電壓之間的比較結(jié)果；并且 其中，所述第二欠壓鎖定電路的運(yùn)行是基于所述比較裝置的輸出進(jìn)行控制的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的欠壓鎖定電路，其中，所述比較裝置包括: 第一晶體管，所述第一晶體管包括柵極、第一端子和第二端子，所述第一參考電壓被輸入至所述第一晶體管的柵極，所述第一晶體管的第一端子與所述驅(qū)動(dòng)電壓耦合，所述第一晶體管的第二端子與所述比較裝置的輸出端耦合；以及 第二晶體管，其被配置為通過(guò)鏡像所述第一電流來(lái)控制流向所述第一晶體管的電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的欠壓鎖定電路，其中，所述第一參考電壓源包括: 第一電流源和第二電流源，所述第一電流源和第二電流源被配置為提供所述第一電流； 第三晶體管，所述第三晶體管包括漏極和柵極，所述第三晶體管的漏極耦合到所述第一電流源，所述第三晶體管的柵極耦合到所述第三晶體管的漏極；以及 第四晶體管，所述第四晶體管包括漏極和柵極，所述第四晶體管的漏極耦合到所述第二電流源和所述第一晶體管的源極，所述第四晶體管的柵極耦合到所述第四晶體管的漏極； 其中，所述第二晶體管的柵極與所述第四晶體管的柵極相耦合，從而形成一電流鏡。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的欠壓鎖定電路，其中，所述第一參考電壓為所述第三晶體管的柵-源電壓與所述第四晶體管的柵-源電壓之和。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的欠壓鎖定電路，其中，所述第二欠壓鎖定電路包括: 開關(guān)，所述開關(guān)耦合到所述驅(qū)動(dòng)電壓，并且所述開關(guān)被配置為基于一控制信號(hào)進(jìn)行切換，該控制信號(hào)是基于在所述第一欠壓鎖定電路中所述驅(qū)動(dòng)電壓與所述第一參考電壓之間的比較結(jié)果而生成的； 多個(gè)電阻器，所述多個(gè)電阻器與所述開關(guān)串聯(lián)連接； 參考電壓源，所述參考電壓源被配置為提供所述第二參考電壓； 欠壓比較器，所述欠壓比較器包括第一輸入端子和第二輸入端子，所述第一輸入端子與所述參考電壓源耦合，所述第二輸入端子耦合到所述多個(gè)電阻器中的第一電阻器與第二電阻器相耦合處的節(jié)點(diǎn)的檢測(cè)電壓，并且所述欠壓比較器被配置為基于所述第一輸入端子的輸入與所述檢測(cè)電壓之間的比較結(jié)果來(lái)生成欠壓鎖定信號(hào)；以及 第五晶體管，所述第五晶體管并聯(lián)耦合到所述多個(gè)電阻器中的第三電阻器上，其中，所述第五晶體管受控于所述欠壓鎖定信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的欠壓鎖定電路，其中，所述第二欠壓鎖定電路進(jìn)一步包括:第三電流源，所述第三電流源提供電流以對(duì)所述參考電壓源進(jìn)行偏置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的欠壓鎖定電路，其中，所述參考電壓源進(jìn)一步包括: 齊納二極管，其中 所述第三電流源的電流被提供給所述齊納二極管的陰極，并且所述齊納二極管的陰極被耦合到所述欠壓比較器的所述第一輸入端子；以及 所述第二參考電壓是基于所述齊納二極管的齊納電壓進(jìn)行確定的。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的欠壓鎖定電路，其中，所述開關(guān)的第一端子被耦合到所述驅(qū)動(dòng)電壓，所述開關(guān)的第二端子被耦合到所述多個(gè)電阻器中的第一電阻器的第一端子上，所述第一電阻器的第二端子被耦合到所述第二電阻器的第一端子上，并且所述第三電阻器的第一端子被耦合到所述第二電阻器的第二端子上。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的欠壓鎖定電路，其中，所述欠壓比較器具有滯回特性； 當(dāng)所述檢測(cè)電壓從低電壓增加到高電壓時(shí)，所述第二參考電壓基于所述滯回特性變?yōu)槁剠⒖茧妷?；以? 當(dāng)所述檢測(cè)電壓從高電壓降低到低電壓時(shí)，所述第二參考電壓基于所述滯回特性變?yōu)榈蛥⒖茧妷骸?br> 11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的欠壓鎖定電路，其中，所述第一欠壓鎖定電路包括比較裝置，所述比較裝置被配置為基于所述第一參考電壓與所述驅(qū)動(dòng)電壓之間的比較結(jié)果來(lái)輸出所述控制信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的欠壓鎖定電路，其中，所述第一欠壓鎖定電路包括: 第一晶體管，所述第一晶體管包括柵極、第一端子以及第二端子，所述第一參考電壓被輸入至所述第一晶體管的柵極，所述第一晶體管的第一端子耦合到所述驅(qū)動(dòng)電壓，所述第一晶體管的第二端子耦合到所述比較裝置的輸出端子； 其中，當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)電壓變?yōu)楦哂谒龅谝粎⒖茧妷呵宜龅谝痪w管因此而接通時(shí)，所述控制信號(hào)在所述驅(qū)動(dòng)電壓的作用下改變?yōu)橐粋€(gè)能夠接通所述開關(guān)的電平。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的欠壓鎖定電路，其中，所述第一欠壓鎖定電路進(jìn)一步包括: 第一電流源和第二電流源，所述第一電流源和第二電流源被配置為提供所述第一電流；以及 第二晶體管，所述第二晶體管被配置為通過(guò)鏡像所述第一電流來(lái)控制流向所述第一晶體管的電流。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的欠壓鎖定電路，其中，所述第一欠壓鎖定電路進(jìn)一步包括: 第三晶體管，所述第三晶體管包括漏極和柵極，所述第三晶體管的漏極耦合到所述第一電流源，所述第三晶體管的柵極耦合到所述第三晶體管的漏極；以及 第四晶體管，所述第四晶體管包括漏極和柵極，所述第四晶體管的漏極耦合到所述第二電流源和所述第一晶體管的源極，并且所述第四晶體管的柵極耦合到所述第四晶體管的漏極； 其中，所述第二晶體管的柵極與所述第四晶體管的柵極相耦合，從而形成電流鏡。
15.一種開關(guān)控制電路，用于控制電源中的高側(cè)開關(guān)與低側(cè)開關(guān)的切換操作，該開關(guān)控制電路包括: 第一欠壓鎖定電路，其被配置為將用于控制所述高側(cè)開關(guān)的切換操作的驅(qū)動(dòng)電壓與第一參考電壓進(jìn)行比較；以及 第二欠壓鎖定電路，其被配置為基于所述驅(qū)動(dòng)電壓與第二參考電壓之間的比較結(jié)果來(lái)生成欠壓鎖定信號(hào)；其中 所述第一欠壓鎖定電路被配置為:當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)電壓低于所述第一參考電壓時(shí)，停止所述第二欠壓鎖定電路的運(yùn)行；并且當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)電壓高于所述第一參考電壓時(shí)，使所述第二欠壓鎖定電路運(yùn)行；以及 所述第一欠壓鎖定電路的功耗受限于生成所述第一參考電壓的第一電流。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的開關(guān)控制電路，其中，所述開關(guān)控制電路包括: 驅(qū)動(dòng)控制器，其被配置為基于輸入信號(hào)生成用于控制所述高側(cè)開關(guān)的切換操作的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)以及用于控制所述低側(cè)開關(guān)的切換操作的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)； 短脈沖發(fā)生器，其被配置為基于所述第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)生成第一脈沖和第二脈沖； 高側(cè)電平移位器，其被配置為:將所述第一脈沖和所述第二脈沖電平移位成第一邏輯信號(hào)和第二邏輯信號(hào)，所述第一邏輯信號(hào)和第二邏輯信號(hào)參照所述高側(cè)開關(guān)耦合到所述低側(cè)開關(guān)處的節(jié)點(diǎn)的輸出電壓；以及 SR鎖存器，其被配置 為基于所述第一邏輯信號(hào)和所述第二邏輯信號(hào)生成用于控制所述高側(cè)開關(guān)的切換操作的第一切換控制信號(hào)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的開關(guān)控制電路，其中，當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)電壓低于所述第二參考電壓時(shí)，所述第二欠壓鎖定電路產(chǎn)生一輸出，所述第二欠壓鎖定電路的所述輸出使所述SR鎖存器的輸出復(fù)位，從而停止所述高側(cè)開關(guān)的切換操作。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的開關(guān)控制電路，其中，所述第二欠壓鎖定電路包括: 開關(guān)，所述開關(guān)耦合到所述驅(qū)動(dòng)電壓，并且所述開關(guān)被配置為通過(guò)一控制信號(hào)進(jìn)行切換，該控制信號(hào)是基于在所述第一欠壓鎖定電路中所述驅(qū)動(dòng)電壓與所述第一參考電壓的比較結(jié)果而生成的； 多個(gè)電阻器，所述多個(gè)電阻器與所述開關(guān)串聯(lián)連接； 參考電壓源，所述參考電壓源被配置為提供所述第二參考電壓； 欠壓比較器，所述欠壓比較器包括第一輸入端子和第二輸入端子，所述第一輸入端子與所述參考電壓源耦合，所述第二輸入端子與所述多個(gè)電阻器中的第一電阻器與第二電阻器相耦合處的節(jié)點(diǎn)的檢測(cè)電壓耦合，所述欠壓比較器被配置為基于所述第一輸入端子的輸入與所述檢測(cè)電壓之間的比較結(jié)果來(lái)生成欠壓鎖定信號(hào)；以及 第五晶體管，所述第五晶體管并聯(lián)耦合到所述多個(gè)電阻器中的第三電阻器上，其中，所述第五晶體管受控于所述欠壓鎖定信號(hào)。
19.一種電源,包括: 聞側(cè)開關(guān)； 低側(cè)開關(guān)，所述低側(cè)開關(guān)與所述高側(cè)開關(guān)串聯(lián)連接；開關(guān)控制電路，其被配置為控制所述高側(cè)開關(guān)與所述低側(cè)開關(guān)的切換操作；以及二極管和電容器，所述二極管和電容器串聯(lián)連接在電源電壓與輸出電壓之間，所述電源電壓被提供用于所述開關(guān)控制電路的運(yùn)行，所述輸出電壓為所述高側(cè)開關(guān)與所述低側(cè)開關(guān)相耦合處的節(jié)點(diǎn)的輸出電壓； 其中，所述開關(guān)控制電路包括: 第一欠壓鎖定電路，其被配置為將在所述電容器中生成的驅(qū)動(dòng)電壓與第一參考電壓進(jìn)行比較；以及 第二欠壓鎖定電路，其被配置為基于所述驅(qū)動(dòng)電壓與第二參考電壓之間的比較結(jié)果來(lái)生成欠壓鎖定信號(hào)；其中 所述第一欠壓鎖定電路被配置為:當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)電壓低于所述第一參考電壓時(shí)，停止所述第二欠壓鎖定電路的運(yùn)行，并且當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)電壓高于所述第一參考電壓時(shí)，使所述第二欠壓鎖定電路運(yùn)行；以及 所述第一欠壓鎖定電路的功耗受限于生成所述第一參考電壓的第一電流。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的電源，其中，所述第二欠壓鎖定電路包括: 開關(guān)，所述開關(guān)耦合到所述驅(qū)動(dòng)電壓，并且所述開關(guān)被配置為通過(guò)一控制信號(hào)進(jìn)行切換，該控制信號(hào)是基于在所述第一欠壓鎖定電路中所述驅(qū)動(dòng)電壓與所述第一參考電壓的比較結(jié)果而生成的； 多個(gè)電阻器，所述多個(gè)電阻器與所述開關(guān)串聯(lián)連接； 參考電壓源，所述參考電壓源被配置為提供所述第二參考電壓； 欠壓比較器，所述欠壓比較器包括第一輸入端子和第二輸入端子，所述第一輸入端子與所述參考電壓源耦合，所述第二輸入端子與多個(gè)電阻器中的第一電阻器與第二電阻器相耦合處的節(jié)點(diǎn)的檢測(cè)電壓耦合，所述欠壓比較器被配置為基于所述第一輸入端子的輸入與所述檢測(cè)電壓之間的比較結(jié)果來(lái)生成欠壓鎖定信號(hào)；以及 第五晶體管，所述第五晶體管并聯(lián)耦合到所述多個(gè)電阻器中的第三電阻器上，其中，所述第五晶體管受控于所述欠壓鎖定信號(hào)。
【文檔編號(hào)】H02M1/088GK103840808SQ201310595260
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月26日
【發(fā)明者】李圣播, 秦宇康 申請(qǐng)人:快捷韓國(guó)半導(dǎo)體有限公司