CN102790516A - 用于电源管理的反馈箝位功率mos管驱动电路 - Google Patents

用于电源管理的反馈箝位功率mos管驱动电路 Download PDF

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Abstract

于用电源管理的反馈箝位功率MOS管驱动电路，涉及开关电源技术，该电路包含有：控制模块，根据脉宽调制信号的状态为反馈箝位模块提供偏置并控制电流源模块的工作状态；反馈箝位模块，利用反馈原理产生控制信号控制功率MOS管的导通和关断；电流检测模块，通过检测反馈箝位模块内部电流来防止功率MOS管击穿；电压反馈电路，通过检测功率MOS管栅极电位调节电流源模块的电流来防止功率MOS管击穿；电流源模块，为反馈箝位模块提供偏置电流。本发明利用反馈箝位电路来驱动功率MOS管的栅极，能较为精确地控制其栅源电压；电路上减小了版图面积，降低了成本，工艺上所用MOS管均采用低压管或高压薄栅MOS管，不需要特殊工艺。

Description

用于电源管理的反馈箝位功率MOS管驱动电路
技术领域
本发明涉及开关电源技术领域，特别涉及一种用于电源管理的反馈箝位功率MOS管驱动电路。
背景技术
近年来，绿色节能以及低功耗成为能源应用的趋势。开关电源具有效率高、功耗低、体积小和输出电压范围宽等特点被广泛应用于电子设备充电器、发光二极管（LED）驱动等领域。
下面结合附图介绍现有技术中的用于电源管理的功率MOS管驱动电路。
参见图1，该图为现有技术中典型的用于电源管理的功率MOS管驱动电路。主要包括一电平转移模块101、一悬空线性稳压模块102、一高压驱动模块103和一降压型开关调整器模块（BUCK调整器模块）104。
电路的基本工作原理如下：悬空线性稳压模块102根据输入电压VIN为电平转移模块101和高压驱动模块103提供悬浮地电压VIN-5V；脉宽调制（Pulse Width Mode，PWM）信号通过电平转移模块101被调整为高压脉宽调制信号HV_PWM，高压脉宽调制信号HV_PWM的高电平为VIN，低电平为VIN-5V。高压脉宽调制信号HV_PWM经过高压驱动模块103增强驱动能力以驱动BUCK调整器模块104中的功率MOS管的栅极，通过控制功率MOS管的导通和关断来控制BUCK调整器模块104的工作状态。该驱动信号的高电平为VIN，低电平为VIN-5V，从而保证功率MOS管的源栅电压|Vgs|不大于5V，以避免功率MOS管104击穿。
目前，为了提高高压脉宽调制信号HV_PWM的驱动能力，减小开启时间和关断时间，高压驱动模块103通常采用较大宽长比的MOS管组成缓冲器以及采用缓冲器级联的方式，因此版图面积较大，提高了成本。另外由于高压驱动模块103内存在大量缓冲器，这可能使电路存在交越导通现象，造成电路性能不稳定。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有的用于电源管理的功率MOS管驱动电路版图面积大、成本高、可能存在的性能不稳定等问题，从而提出一种用于电源管理的反馈箝位功率MOS管驱动电路的新结构，该电路利用反馈原理产生功率MOS管的栅极控制信号，能够有效地减小版图面积、降低成本，另外该电路不存在缓冲器，避免了交越导通现象，提高了电路的稳定性。
本发明提供了一种用于电源管理的反馈箝位功率MOS管驱动电路，主要包括：一控制模块201、一反馈箝位模块202、一电流检测模块203、一电压反馈模块204、一电流源模块205和一降压型开关调整器模块（BUCK调整器模块）206。
各模块的连接方式及功能如下：
控制模块201接收脉宽调制信号PWM（或脉冲频率调制信号PFM），与反馈箝位模块202连接并为其提供合适的偏置；与电流源模块205连接并控制其工作状态，当脉宽调制信号PWM的电位为VDD时，其中VDD是电路的电源电压，控制模块201为反馈箝位模块202提供偏置并使电流源模块205关断；当脉宽调制信号PWM的电位为0V时，控制模块201为反馈箝位模块202提供偏置并使电流源模块205开启。
反馈箝位模块202的输入信号为VIN，与控制模块201连接，由控制模块201提供偏置；与电流检测模块203连接，与电流检测模块203形成负反馈；与电流源模块205连接，由电流源模块205提供偏置；与BUCK调整器模块206中的功率MOS管的栅极连接，根据脉宽调制信号PWM的不同状态在功率MOS管的栅极产生不同的电位，以控制功率MOS管的导通与关断。
反馈箝位模块202根据控制模块201和电流源模块205在不同的脉宽调制信号PWM信号状态下提供的偏置，将功率MOS管的栅极电位钳位在不同的电位，以控制功率MOS管的导通和关断。
电流检测模块203与反馈箝位模块202连接，检测反馈箝位模块202的内部电流，防止BUCK调整器模块206中的功率MOS管的栅源电压|VGS|过大造成击穿。
电流检测模块203检测反馈箝位模块202的内部电流，当输入电压VIN存在浪涌电流时，即反馈箝位模块202的内部电流过大时，电流检测模块203快速抽取电流源模块205为反馈箝位模块202提供的偏置电流，提高功率MOS管的栅极电位，避免功率MOS管的栅源电压|VGS|过大造成击穿。
电压反馈模块204与BUCK调整器模块206中的功率MOS管的栅极连接，监测功率MOS管的栅极电位，防止功率MOS管导通期间受外界干扰而产生错误关断；与电流源模块205连接，调节电流源模块205为反馈箝位模块202提供的偏置电流，快速稳定反馈箝位模块202的反馈环路，从而快速稳定功率MOS管的栅极电位，并能防止功率MOS管的栅源电压|VGS|过大而发生击穿。
当电压反馈模块204检测到功率MOS管的栅极电位低于VIN-VDD时，减小电流源模块205为反馈箝位模块202提供的偏置电流，从而调节反馈箝位模块202，使功率MOS管得栅极电位升高，快速稳定反馈箝位模块202的反馈环路，并能防止功率MOS管击穿；当电压反馈模块204检测到功率MOS管的栅极电位高于VIN-VDD时，增大电流源模块205为反馈箝位模块202提供的偏置电流，从而调节反馈箝位模块202，使功率MOS管得栅极电位降低；在功率MOS管关断期间，电压反馈模块204关断以降低功耗。
电流源模块205与控制模块201连接，控制模块201控制其工作状态；与反馈箝位模块202连接，为反馈箝位模块202的反馈环路提供合适的偏置；与电压反馈模块204连接，当电流源模块205工作时电压反馈模块204可以调节其为反馈箝位模块202提供的偏置电流的大小。
电流源模块205由控制模块201控制其开启和关断，当电流源模块205工作时由电压反馈模块204调节其为反馈箝位模块202提供的偏置电流的大小，为反馈箝位模块202的反馈环路提供合适的偏置。
BUCK调整器模块206至少包含一个P型功率MOS管，该管可以为集成P型高压功率MOS管，或片外P型高压功率MOS管。BUCK调整器模块206中的功率MOS管的栅极与反馈箝位模块202连接，由反馈箝位模块202的输出信号控制功率MOS管的导通和关断；BUCK调整器模块206中的功率MOS管的栅极与电压反馈模块204连接，当功率MOS管开启时，电压反馈模块204检测其栅极电位，防止功率MOS管击穿。
整体驱动电路工作过程如下：当脉宽调制信号PWM的电位为VDD时，其中VDD是电路的电源电压，控制模块201关断电流源模块205，反馈箝位模块202根据控制模块201提供的偏置使BUCK调整器模块206中的功率MOS管的栅极电位被钳位在VIN，从而关断功率MOS管使BUCK调整器模块206停止对负载充电。
当脉宽调制信号PWM的电位为0V时，控制模块201开启电流源模块205，反馈箝位模块202根据控制模块201提供的偏置使BUCK调整器模块206中的功率MOS管的栅极电位被钳位在VIN-VDD，从而开启功率MOS管。使BUCK调整器模块206开始对负载充电。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：基于反馈思想提出了一种用于电源管理的反馈箝位功率MOS管驱动电路的新结构，该电路驱动能力强，避免了电平转换电路、悬空线性调整器和高压驱动模块的设计，缩小了版图面积，降低了成本，提高了电路的稳定性。
附图说明
图1为现有技术中的典型的用于电源管理的功率MOS管驱动电路拓扑结构示意图；
图2为本发明用于电源管理的反馈箝位功率MOS管驱动电路拓扑结构示意图；
图3为本发明中用于电源管理的反馈箝位功率MOS管驱动电路电路图；
图4为实施例中电路的功率MOS管的栅源电压|VGS|、输入电压VIN、脉宽调制信号PWM和BUCK调整器模块对电容充电电流的波形；
图5为现有技术电路的功率MOS管的栅源电压|VGS|、输入电压VIN、脉宽调制信号PWM和BUCK调整器模块对电容充电电流的波形。
具体实施方式：
下面结合附图3通过实施例进一步说明本发明。需要说明的是：实施例中的参数并不影响本发明的一般性。
本实施例提供的用于电源管理的反馈箝位功率MOS管驱动电路包括一控制模块201、一反馈箝位模块202、一电流检测模块203、一电压反馈模块204、一电流源模块205和一BUCK调整器模块206。本实施例中电路的电源电压VDD为5V。
所述控制模块201包括三个NMOS开关管SW1管、SW2管、SW3管和两个NMOS限压管MN1管、MN2管。
SW1管、SW2管、SW3管的栅极均与脉宽调制信号PWM连接，源极均与地连接，由脉宽调制信号PWM控制三个管子的导通与截止。第一开关管SW1管的漏极与第一限压管MN1管的源极连接，第二开关管SW2管的漏极与第二限压管MN2管的源极连接，第三开关管SW3管的漏极与电流源模块205中的Ibias管的栅极连接。
限压管MN1管、MN2管的栅极均与VBN信号连接，VBN信号由电压基准提供，为MN1管、MN2管提供合适的栅极偏置。MN1管的漏极与反馈箝位模块202中MP1管的漏极、稳压二极管D1的负极以及MP2管和MP3管的栅极连接，MN2管的漏极与反馈箝位模块202中MP2管的漏极和稳压二极管D1的正极连接。
所述反馈箝位模块202包括4个PMOS管MP1管、MP2管、MP3管、MP4管和两个电阻R1、R2以及一个稳压二极管D1。
MP1管、MP2管、MP3管、MP4管的源极均与输入电压VIN连接，MP1管的栅极与VBP信号连接，VBP信号由电压基准提供，为MP1管的栅极提供合适的偏置，MP1管的漏极与MP2管、MP3管的栅极连接；MP2管的漏极与控制模块201中的MN2管的漏极连接；MP3管的漏极与电阻R2的下端连接；MP4管的栅极与电阻R2的上端连接，漏极与电阻R2的下端连接。
稳压二极管D1的正极与MP2管的漏极连接，负极与MP1管的漏极连接。电阻R1的上端与输入电压VIN连接，下端与电阻R2的上端连接；电阻R2的下端与BUCK调整器模块206中的功率MOS管的栅极和电流源模块205中Ibias管的漏极连接。
所述电流检测模块203包括一NPN型双极型晶体管BJT1。BJT1的基极和反馈箝位模块202中的电阻R2的上端连接，发射极与电阻R2的下端和BUCK调整器模块206中的功率MOS管的栅极连接，集电极与输入电压VIN连接。
所述电压反馈模块204包括3个PMOS管MP5管、MP6管、MP7管，两个NMOS管MN4管、MN5管和两个电阻R3、R4。
MP5管和MP6管组成电流镜结构。MP5管和MP6管的源极均与输入电压VIN连接，MP5管和MP6管的栅极均与MP5管的漏极连接，MP5管的漏极与MN4管的漏极连接，MP6管的漏极与MP7管的源极连接。MP7管的栅极与BUCK调整器模块206中的功率MOS管的栅极连接，漏极与电阻R4的上端和MN5管的栅极连接。
MN4管的栅极与VBN信号连接，源极与电阻R3的上端连接，漏极与MP5管的漏极连接；MN5管的栅极与电阻R3的上端连接，漏极与电阻R3的上端连接，源极接地。
电阻R3、R4的下端均接地，电阻R3的上端与MN4管的漏极和电流源模块205中Ibias管的栅极连接；电阻R4的上端与MP7管的漏极和MN5管的栅极连接。
所述电流源模块205包括一高压薄栅NMOS管Ibias。
Ibias管的栅极与控制模块201的第三开关管SW3管的漏极和电压反馈模块204中的电阻R3的上端连接，源极接地，漏极与电压反馈模块202中的电阻R2的下端连接。
由上可见，当脉宽调制信号PWM为5V时，控制模块201中的第一开关管、第二开关管和第三开关管SW1管、SW2管和SW3管均导通，VBN信号使MN1管和MN2管导通。MN1管、MN2管的漏极电位被拉低，SW3管的漏极电位即点VFB的电位被拉低到接近地电位。
VBP信号为反馈钳位模块202中的MP1管的栅极提供偏置使MP1管导通，从而MP2管和MP3管导通，MP2管和MP3管的漏极电位被拉升至接近VIN，稳压二极管D1正端，电阻R2下端电位接近VIN，电阻R2下端电位略高于上端电位，MP4管截止。
由于点VFB的电位被拉低至接近地电位，电流源模块205中的Ibias管的栅极电位接近地电位，Ibias管截止，Ibias管的漏极电位被拉升至VIN。同时，反馈箝位模块202中的电阻R2下端的电位被MP3管上拉至VIN，MP3管和Ibias管共同作用，将BUCK调整器模块206中的功率MOS管的栅极电位箝位在VIN，功率MOS管关断。
由于反馈钳位模块202中的电阻R2的下端电位高于上端电位，电流检测模块203中的双极型晶体管BJT1截止。在输入电压不存在浪涌电流时，电流检测模块203总是关断的。
由于BUCK调整器模块206中功率MOS管的栅极电位被上拉至VIN，电压反馈模块204中的MP7管截止，流经电阻R4的电流为0，从而电阻R4上端的电位为0，MN5管截止。MP5管和MN4管导通，由于电阻R3的电阻值远大于控制模块201中的SW3管的导通电阻，流经MP5管和MN4管的电流经过控制模块201中的SW3管流至地。
当脉宽调制信号PWM为0V时，控制模块201中的第一开关管、第二开关管和第三开关管SW1管、SW2管和SW3管均截止，从而MN1管和MN2管截止。此时，反馈箝位模块202中的MP1管工作在深线性区，MN1管的漏极电位被拉升至接近VIN。
由于反馈钳位模块202中的MP1管工作在深线性区，控制模块201中的MN1管的漏极电位被拉升至接近VIN，因此MP2管和MP3管截止，稳压二极管D1的负极电位被拉升至VIN。
由于控制模块201中的SW3管截止，电流源模块205中的Ibias管的栅极电位为电压反馈模块204中的电阻R3的上端的电位，从而Ibias管导通，此时反馈钳位模块202中的电阻R2的下端电位低于VIN，从而电阻R1的下端电位也低于VIN，稳压二极管D1反偏。稳压二极管D1的反向电流远小于流经电阻R1的电流IR1，因此流经电阻R2的电流也为近似为IR1。电阻R1、R2支路和MP4管支路的电流经过电流源模块205中的Ibias管流至地，且流经电阻R1、R2支路的电流与流经MP4管支路的电流之和等于流经Ibias管的电流。电阻R1、R2和MP4管构成反馈环路，由电流源模块205提供偏置，MP4管抽取Ibias管提供的偏置电流，使电阻R2下端的电位被钳位在VIN-5V。此时BUCK调整器模块206中的功率MOS管的栅极电位被钳位在通VIN-5V，即功率MOS管导通。BUCK调整器模块206中的功率MOS管的栅极电位VGATE，low的计算公式如公式（1）所示。
VGATE,low=VIN-(R1+R2)×IR1    (1)
式中VGATE,low为功率MOS管的栅极电位，VIN为输入电压，R1、R2分别为电阻R1、R2的电阻值，IR1为流经电阻R1的电流；
其中使BUCK调整器模块206中的功率MOS管导通的信号VIN-5V是本发明实施例的设定，可以通过设置电阻R1、R2的电阻值、MP4管的宽长比和Ibias管的栅极电位进行调节，不影响本发明的一般性。
由于BUCK调整器模块206中的功率MOS管的栅极电位被钳位在VIN-5V，电压反馈模块204中的MP7管导通，VBN信号使MN4管导通，MP5管和MP6管构成电流镜结构。MP7管的漏极电流使电阻R4上端的电位升高，使MP5管导通。由于控制模块201中的SW3管截止，因此MN4管的源极电流分为两个支路，分别为电阻R3支路和MN5管支路。MN5管支路抽取MN4管的源极电流以改变流经电阻R3支路的电流，从而改变电阻R3上端的电位，即点VFB的电位，进而控制电流源模块205中的Ibias管的栅极电位以控制电流源模块205为反馈钳位模块202提供的偏置电流。
当功率MOS管的栅极电位高于VIN-5V时，即MP7管的栅极电位大于VIN-5V时，流经MP7管的电流减小，降低了电阻R4上端和MN5管栅极的电位，从而MN5管从MN4管的源极抽取的电流减小，流经电阻R3的电流增大，使电阻R3上端和电流源模块205中的Ibias管栅极的电位升高，增大了电流源模块205为反馈钳位模块202提供的偏置电流，使反馈钳位模块202中的电阻R2的下端电位降低到VIN-5V。
当功率MOS管的栅极电位低于VIN-5V时，即MP7管的栅极电位低于VIN-5V时，流经MP7管的电流增大，增大了电阻R4上端和MN5管栅极的电位，从而MN5管从MN4管源极抽取的电流增大，流经电阻R3的电流减小，使电阻R3上端和电流源模块205中的Ibias管的栅极电位降低，减小了电流源模块205为反馈钳位模块202提供的偏置电流，使反馈钳位模块202中的电阻R2的下端电位升高到VIN-5V。
当电路存在浪涌电流时，会造成BUCK调整器模块206中的功率MOS管的栅源电压过大，同时流经电压反馈模块202中的电阻R1和R2的电流很大，这时电流检测模块203中的BJT1迅速导通，BJT1和MP4管抽取流经电阻R1、R2支路的电流，提高功率MOS管的栅极电位，防止功率MOS管击穿。
BJT1具有较大的发射极面积，因此能够快速抽取浪涌电流，降低功率MOS管的栅源电压，有效防止功率MOS管击穿，提高电路的稳定性。
本发明实施例中采用的BUCK调整器模块206包括一整流二极管D2、一P型功率MOS管、一电感L、一电容CL和一稳压二极管D3。
整流二极管D2的正极和输入电压VIN连接，负极和功率MOS管的源极连接。功率MOS管的源极和整流二极管D2的负极连接，该管的栅极和反馈箝位模块202中的电阻R2的下端连接，该管的漏极和电感L的上端连接。电感L的上端与功率MOS管的漏极和稳压二极管D3的负极连接，下端和电容CL的上端连接。电容CL的上端和电感L的下端连接，电容CL的下端接地。稳压二极管D3的正极接地，负极和功率MOS管的漏极连接。
电容CL用来模拟被充电的电池。当脉宽调制信号PWM为5V时，功率MOS管关断，输入电压VIN停止对电容CL充电，稳压二极管D3为电感L续流，防止电感L中的电流突然变化时产生高压。当脉宽调制信号PWM为0V时，功率MOS管导通，VIN对电容CL充电，整流二极管D2用来防止电容CL上端电位高于VIN时电容CL放电。
采用典型0.35μm/5V硅BCD工艺模型和Hspice仿真软件对实施例的电路进行仿真。BUCK调整器模块206中的功率MOS管的栅源电压|VGS|、输入电压VIN、脉宽调制信号PWM和BUCK调整器模块206对电容CL充电电流的波形如图4所示。其中脉宽调制信号PWM的频率为500KHz。
图4中横坐标为时间，曲线Vgs为BUCK调整器模块206中的功率MOS管的栅源电压|VGS|，上升时间为18.3ns，下降时间为10.2ns；曲线Vpwm为脉宽调制信号PWM的电压波形；曲线VIN是输入电压VIN的波形；曲线IL是BUCK调整器模块206中流经电感L的电流，也是BUCK调整器模块206对电容CL充电的电流；曲线IL,avg是BUCK调整器模块206对电容CL充电的平均电流，充电电流的平均值为3.89A。
从图4可以看出，电路稳定后，当脉宽调制信号PWM为0V时，BUCK调整器模块206中的功率MOS管的栅源电压|VGS|约为4.35V；当脉宽调制信号PWM为5V时，功率MOS管的栅源电压|VGS|约为-170mV。功率MOS管可以正常开启和关断，开启时间为18.3ns，关断时间为10.2ns，满足工业要求。
采用典型0.35μm/5V硅BCD工艺模型和Hspice仿真软件对现有技术电路进行仿真。其中现有技术电路中的BUCK调整器模块104的电路拓扑结构和参数与本发明的实施例中BUCK调整器模块206的电路拓扑结构和参数相同。
BUCK调整器模块104中的功率MOS管的栅源电压|VGS|、输入电压VIN、脉宽调制信号PWM和BUCK调整器模块104对电容CL充电电流的波形如图5所示。其中脉宽调制信号PWM的频率为500KHz。
图5中横坐标为时间，曲线Vgs为BUCK调整器模块104中的功率MOS管的栅源电压|VGS|，上升时间为23.6ns，下降时间为2.6ns；曲线Vpwm为脉宽调制信号PWM的电压波形；曲线VIN是输入电压VIN的波形；曲线IL是BUCK调整器模块104中的电感L的电流，也是BUCK调整器模块104对电容CL充电的电流，曲线IL,avg是BUCK调整器模块104对电容CL充电的平均电流，充电电流的平均值为3.2A。
由上可见，本发明电路的开启时间小于现有技术电路，关断时间大于现有技术电路，但开启时间和关断时间均满足工业要求。
本发明电路的BUCK调整器模块206对电容CL充电的平均电流为3.89A，已有技术电路的BUCK调整器模块104对电容CL充电的平均电流为3.2A，本发明电路的驱动能力明显优于现有技术电路的驱动能力。
从电路版图面积来考虑，在相同的工艺条件下，本发明电路的版图面积约为580μm*160μm，而已有技术电路的版图面积约为810μm*300μm，本发明电路的版图面积比现有技术电路的版图面积节省了62%。
此外，本发明用于电源管理的反馈箝位功率MOS管驱动电路的另一种结构，可将附图2中的电流检测模块203和电压反馈模块204去掉，电路包含：一控制模块201、一反馈箝位模块202、一电流源模块205和一降压型开关调整器模块（BUCK调整器模块）206。
虽然本发明的用于电源管理的反馈箝位功率MOS管驱动电路结构已经以实例的形式公开如上，然而并非用以限定本发明，如果本领域技术人员，在不脱离本发明的精神所做的非实质性改变或改进，都应该属于本发明权利要求保护的范围。

Claims (5)

1.用于电源管理的反馈箝位功率MOS管驱动电路，其特征在于包含有一控制模块（201）、一反馈箝位模块（202）、一电流检测模块（203）、一电压反馈模块（204）、一电流源模块（205）和一降压型开关调整器模块BUCK（206），各模块的连接方式及功能如下：
控制模块（201）接收脉宽调制信号PWM、或脉冲频率调制信号PFM，与反馈箝位模块(202)连接并为其提供偏置，与电流源模块（205）连接并控制其工作状态；
反馈箝位模块（202）的输入信号为VIN，与控制模块（201）连接，由控制模块（201）提供偏置，与电流检测模块（203）连接，与电流检测模块（203）形成负反馈电路，与电流源模块（205）连接，由电流源模块（205）提供偏置，与BUCK调整器模块（206）中的功率MOS管的栅极连接，在功率MOS管的栅极产生不同的电位，以控制功率MOS管的导通和关断；
电流检测模块（203）与反馈箝位模块（202）连接，能够检测反馈箝位模块（202）的内部电流，防止BUCK调整器模块（206）中的功率MOS管击穿；
电压反馈模块（204）与BUCK调整器模块（206）中的功率MOS管的栅极连接，并监测功率MOS管的栅极电位，防止功率MOS管导通期间受外界干扰而产生错误关断，与电流源模块（205）连接，能调节电流源模块（205）提供的偏置电流，加速稳定反馈箝位模块（202）的反馈环路，并能防止功率MOS管击穿；
电流源模块（205）与控制模块（201）连接，由控制模块（201）控制其工作状态，与反馈箝位模块（202）连接，为反馈箝位模块（202）的反馈环路提供偏置，与电压反馈模块（204）连接，当电流源模块（205）工作时，电压反馈模块（204）可以调节为其反馈箝位模块（202）提供的偏置电流的大小；
BUCK调整器模块（206）至少包含一个P型功率MOS管，BUCK调整器模块（206）中的功率MOS管的栅极与反馈箝位模块（202）连接，由反馈箝位模块（202）的输出信号控制功率MOS管的导通和关断，BUCK调整器模块（206）中的功率MOS管的栅极与电压反馈模块(204)连接，当功率MOS管开启时，电压反馈模块(204)检测其栅极电位，防止其击穿；
整体驱动电路工作过程如下：当脉宽调制信号PWM的电位为电路的电源电压VDD时，控制模块(201)关断电流源模块(205)，反馈箝位模块(202)根据控制模块(201)提供的偏置使BUCK调整器模块(206)中的功率MOS管的栅极电位被钳位在VIN，从而关断功率MOS管，使BUCK调整器模块(206)停止对负载充电，当脉宽调制信号PWM的电位为0V时，控制模块(201)开启电流源模块(205)，反馈箝位模块(202)根据控制模块(201)和电流源模块(205)提供的偏置,使BUCK调整器模块(206)中的功率MOS管的栅极电位被钳位在VIN-VDD，从而开启功率MOS管，使BUCK调整器模块(206)开始对负载充电；此时功率MOS管的栅极电位VGATE，low的计算公式为：
VGATE,low=VIN-(R1+R2)×IR1
式中VGATE，low为功率MOS管的栅极电位，VIN为输入电压，R1、R2分别为电阻R1、R2的电阻值，IR1为流经电阻R1的电流。
2.根据权利要求1所述的用于电源管理的反馈箝位功率MOS管驱动电路，其特征在于：所述控制模块(201)包括三个NMOS开关管SW1、SW2、SW3和两个限压管MN1、MN2，SW1管、SW2管、SW3管的栅极均与脉宽调制信号PWM连接，其源极均与地连接，SW1管的漏极与MN1管的源极连接，SW2管的漏极与MN2管的源极连接，SW3管的漏极与电流源模块(205)中的Ibias管的栅极连接，MN1管、MN2管的栅极均与VBN信号连接，MN1管的漏极与反馈箝位模块(202)中MP1管的漏极、稳压二极管D1的负极以及MP2管和MP3管的栅极连接，MN2管的漏极与反馈箝位模块(202)中MP2管的漏极和稳压二极管D1的正极连接；
所述反馈箝位模块(202)包括4个PMOS管MP1、MP2、MP3、MP4和两个电阻R1、R2和一个稳压二极管D1，MP1管、MP2管、MP3管、MP4管的源极均与输入电压VIN连接，MP1管的栅极与VBP信号连接，MP1管的漏极与MP2管、MP3管的栅极连接，MP2管的漏极与控制模块(201)中的MN2管的漏极连接，MP3管的漏极与电阻R2的下端连接；MP4管的栅极与电阻R2的上端连接，MP4管的漏极与电阻R2的下端连接，稳压二极管D1的正极与MP2管的漏极连接，负极与MP1管的漏极连接，电阻R1的上端与输入电压VIN连接，下端与电阻R2的上端连接，电阻R2的下端与BUCK调整器模块(206)中的功率MOS管的栅极和电流源模块(205)中Ibias管的漏极连接；
所述电流检测模块(203)包括一NPN型双极型晶体管BJT1，BJT1的基极与反馈箝位模块(202)中的电阻R2的上端连接，发射极与电阻R2的下端和BUCK调整器模块(206)中的功率MOS管的栅极连接，集电极与输入电压VIN连接；
所述电压反馈模块(204)包括3个PMOS管MP5、MP6、MP7，两个NMOS管MN4、MN5和两个电阻R3、R4，MP5管和MP6管组成电流镜结构，MP5管和MP6管的源极均与输入电压VIN连接，MP5管和MP6管的栅极均与MP5管的漏极连接，MP5管的漏极与MN4管的漏极连接，MP6管的漏极与MP7管的源极连接，MP7管的栅极与BUCK调整器模块(206)中的功率MOS管的栅极连接，MP7管的漏极与电阻R4的上端连接，MN4管的栅极与VBN信号连接，MN4管的源极与电阻R3的上端连接，MN4管的漏极与MP5管的漏极连接，MN5管的栅极与电阻R4的上端连接，MN5管的漏极与电阻R3的上端连接，MN5管的源极接地，电阻R3、R4的下端均接地，电阻R3的上端与MN4的源极和电流源模块(205)中Ibias管的栅极连接；电阻R4的上端与MP7管的漏极和MN5管的栅极连接；
所述电流源模块(205)包括一高压薄栅NMOS管Ibias，Ibias管的栅极与控制模块(201)的SW3管的漏极和电压反馈模块(204)的电阻R3的上端连接，Ibias管的源极接地，Ibias管的漏极与电压反馈模块(202)的电阻R2的下端连接；
当脉宽调制信号PWM的电位为5V，控制模块(201)中的SW1管、SW2管和SW3管均导通，VBN信号使MN1管和MN2管导通，MN1管、MN2管的漏极电位被拉低，电压反馈模块(202)中的MP1管、MP2管和MP3管导通，电阻R2下端的电位被MP3管拉高至VIN，SW3管的漏极电位被拉低到接近地电位，电流源模块(205)中的Ibias管截止，Ibias管上拉电阻R2下端的电位，MP3管和Ibias管共同作用，将BUCK调整器模块(206)中的功率MOS管的栅极电位箝位在VIN，功率MOS管关断；当脉宽调制信号PWM的电位为0V时，控制模块(201)中的SW1管、SW2管和SW3管均截止，MN1管和MN2管截止，反馈箝位模块(202)中的MP1管工作在深线性区，MN1管的漏极电位被拉升至VIN，MP2管和MP3管截止，稳压二极管D1的负极电位被拉升至VIN，SW3管截止，电流源模块(205)中的Ibias管的栅极电位为电压反馈模块(204)中的电阻R3的上端的电位，Ibias管导通，稳压二极管D1正极电位低于VIN，稳压二极管D1反偏，电阻R1、R2和MP4管构成反馈环路，由电流源模块(205)提供偏置，MP4管抽取Ibias管提供的偏置电流，使电阻R2下端的电位被钳位在VIN-5V，此时BUCK调整器模块(206)中的功率MOS管的栅极电位被钳位在VIN-5V，即功率MOS管导通。
3.根据权利要求1所述的用于电源管理的反馈箝位功率MOS管驱动电路，其特征在于：所述BUCK调整器模块(206)至少包含一个P型功率MOS管，该管可以为集成P型高压功率MOS管，或片外P型高压功率MOS管。
4.根据权利要求1所述的用于电源管理的反馈箝位功率MOS管驱动电路，其特征在于：所述控制模块(201)的输入信号为脉宽调制信号PWM、或脉冲频率调制信号PFM。
5.用于电源管理的反馈箝位功率MOS管驱动电路，其特征在于：该电路包含有控制模块(201)、反馈箝位模块(202)、电流源模块(205)和降压型开关调整器模块BUCK(206)。
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