CN111010032A - 一种适应不同输入电压的四管脚负载开关 - Google Patents

一种适应不同输入电压的四管脚负载开关 Download PDF

Info

Publication number
CN111010032A
CN111010032A CN201811167875.5A CN201811167875A CN111010032A CN 111010032 A CN111010032 A CN 111010032A CN 201811167875 A CN201811167875 A CN 201811167875A CN 111010032 A CN111010032 A CN 111010032A
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
load switch
vin
oscillator
charge pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811167875.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111010032B (zh
Inventor
肖飞
其他发明人请求不公开姓名
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SG Micro Beijing Co Ltd
Original Assignee
SG Micro Beijing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SG Micro Beijing Co Ltd filed Critical SG Micro Beijing Co Ltd
Priority to CN201811167875.5A priority Critical patent/CN111010032B/zh
Publication of CN111010032A publication Critical patent/CN111010032A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111010032B publication Critical patent/CN111010032B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

一种适应不同输入电压的四管脚负载开关,所述四管脚是指管脚IN,管脚EN,管脚OUT,和管脚GND,通过设置最大选择电路以在输入电压和负载开关使能电压之间选择最大电压作为内部电路电源,从而实现负载开关自动适应不同输入电压,其特征在于,包括功率开关管,所述功率开关管包括栅极、电压接入端和电压输出端,所述栅极连接电荷泵,所述电荷泵连接振荡器,所述振荡器连接偏置电路,所述偏置电路连接负载开关使能端,所述负载开关使能端和所述电压接入端分别连接最大选择电路,所述最大选择电路将从负载开关使能电压和所述电压接入端的输入电压中选择的最大电压分别传输给所述电荷泵、所述振荡器和所述偏置电路。

Description

一种适应不同输入电压的四管脚负载开关
技术领域
本发明涉及负载开关的内部电压配置技术,特别是一种适应不同输入电压的四管脚负载开关,所述四管脚是指管脚IN,管脚EN,管脚OUT,和管脚GND,通过设置最大选择电路以在输入电压和负载开关使能电压之间选择最大电压作为内部电路电源,从而实现负载开关自动适应不同输入电压。
背景技术
现有技术中的负载开关通常由以下电路组成:偏置电路,振荡器电路,电荷泵电路,限流保护电路和输出器件Mnpower(又称功率开关管)。功率开关管采用NMOS管,NMOS管的栅极分别连接电荷泵,电荷泵连接振荡器,振荡器连接偏置电路,偏置电路连接-负载开关使能端,NMOS管的源极连接电压输出端,NMOS管的漏极连接电压输入端,偏置电路、振荡器和电荷泵均连接电压输入端。偏置电路为其他模块提供偏置电流和电压,振荡器为电荷泵提供时钟,电荷泵为Mnpower提供栅极电压,Mnpower为芯片中的输出器件,为输出负载提供电流或电压,所有模块供电电压都是Vin。本发明人发现,一般负载开关的最小输入电压为1.6V,有些应用要求负载开关传导0.8V的电压,这使得传统负载开关没法做到。本发明人认为,如果在负载开关电路中设置最大选择电路,在输入电压Vin和负载开关使能电压EN之间选择最大电压作为内部电路电源,则能够实现负载开关自动适应不同输入电压。例如,负载开关的EN是由外部逻辑I/O提供,当芯片正常工作时,EN的最小电压为1.6V。当Vin=0.8V时,EN=1.6V使芯片开启,Vin和EN通过最大选择电路使得Vcc=EN=1.6V,从而满足偏置电路,振荡器和电荷泵正常工作,而Mnpower可以将Vin=0.8V传递给Vout。当Vin大于1.6V时,偏置电路,振荡器和电荷泵的供电电源Vcc=Vin。因此,负载开关在其输入电压Vin降低到0.8V,甚至更低时,均能正常工作。有鉴于此,本发明人完成了本发明。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足,提供一种适应不同输入电压的四管脚负载开关,所述四管脚是指管脚IN,管脚EN,管脚OUT,和管脚GND,通过设置最大选择电路以在输入电压和负载开关使能电压之间选择最大电压作为内部电路电源,从而实现负载开关自动适应不同输入电压。
本发明技术方案如下:
一种适应不同输入电压的四管脚负载开关,其特征在于,包括功率开关管,所述功率开关管包括栅极、电压接入端和电压输出端,所述栅极连接电荷泵,所述电荷泵连接振荡器,所述振荡器连接偏置电路,所述偏置电路连接负载开关使能端,所述负载开关使能端和所述电压接入端分别连接最大选择电路,所述最大选择电路将从负载开关使能电压和所述电压接入端的输入电压中选择的最大电压分别传输给所述电荷泵、所述振荡器和所述偏置电路。
所述功率开关管为NMOS管,所述NMOS管的漏极即为电压接入端,所述NMOS管的漏极连接输入电压端Vin,所述NMOS管的源极即为电压输出端,所述NMOS管的源极连接输出电压端Vout。
所述负载开关使能端的使能电压EN≥1.6V。
所述负载开关使能端的使能电压EN由外部逻辑I/O提供。
当Vin<EN时,EN使芯片开启,Vin和EN通过最大选择电路输出内部供电电源Vcc=EN,从而满足偏置电路,振荡器和电荷泵正常工作,而所述功率开关管将Vin传递给Vout。
当Vin≥EN时,偏置电路,振荡器和电荷泵的内部供电电源Vcc=Vin。
例如,当Vin=0.8V时,EN=1.6V使芯片开启,Vin和EN通过最大选择电路使得Vcc=EN=1.6V,从而满足偏置电路,振荡器和电荷泵正常工作,而所述功率开关管将Vin=0.8V传递给Vout。
例如,当Vin大于1.6V时,偏置电路,振荡器和电荷泵的供电电源Vcc=Vin。
本发明技术效果如下:本发明一种适应不同输入电压的四管脚负载开关,通过在负载开关电路中设置最大选择电路,在输入电压Vin和负载开关使能电压EN之间选择最大电压作为内部电路电源,则能够实现负载开关自动适应不同输入电压。负载开关的EN是由外部逻辑I/O提供,当芯片正常工作时,EN的最小电压为1.6V。当Vin=0.8V时,EN=1.6V使芯片开启,Vin和EN通过最大选择电路使得Vcc=EN=1.6V,可以满足偏置电路,振荡器和电荷泵正常工作,功率开关管Mnpower可以将Vin传递给Vout。传统负载开关的最小输入电压为1.6V,有些应用要求负载开关传导0.8V的电压,传统负载开关没法做到,本发明解决了这个问题。
本发明的特点如下:在不增加额外面积和额外管脚的前提下,只增加一个最大选择电路,可以使负载开关最低输入电压降为0.8V,甚至更低,方法非常巧妙简便,成本低廉。
附图说明
图1是实施本发明一种适应不同输入电压的四管脚负载开关结构示意图。
附图标记列示如下:1-最大选择电路;2-偏置电路;3-振荡器;4-电荷泵;Vin-输入电压或输入电压值或输入电压端;Vout-输出电压或输出电压值或输出电压端;Mnpower-功率开关管;Vcc-内部电路电源或电路接入电压端或电路接入电压值或内部电路电源端或内部供电电源;EN-负载开关使能端或负载开关使能电压。
具体实施方式
下面结合附图(图1)对本发明进行说明。
图1是实施本发明一种适应不同输入电压的四管脚负载开关结构示意图。如图1所示,一种适应不同输入电压的四管脚负载开关,包括功率开关管Mnpower,所述功率开关管Mnpower包括栅极、电压接入端和电压输出端,所述栅极连接电荷泵4,所述电荷泵4连接振荡器3,所述振荡器3连接偏置电路2,所述偏置电路2连接负载开关使能端EN,所述负载开关使能端EN和所述电压接入端分别连接最大选择电路1,所述最大选择电路1将从负载开关使能电压EN和所述电压接入端的输入电压Vin中选择的最大电压分别传输给所述电荷泵4、所述振荡器3和所述偏置电路2。所述功率开关管Mnpower为NMOS管,所述NMOS管的漏极即为电压接入端,所述NMOS管的漏极连接输入电压端Vin,所述NMOS管的源极即为电压输出端,所述NMOS管的源极连接输出电压端Vout。所述负载开关使能端的使能电压EN≥1.6V。所述负载开关使能端的使能电压EN由外部逻辑I/O提供。当Vin<EN时,EN使芯片开启,Vin和EN通过最大选择电路输出内部供电电源Vcc=EN,从而满足偏置电路,振荡器和电荷泵正常工作,而所述功率开关管将Vin传递给Vout。当Vin≥EN时,偏置电路,振荡器和电荷泵的内部供电电源Vcc=Vin。例如,当Vin=0.8V时,EN=1.6V使芯片开启,Vin和EN通过最大选择电路1使得Vcc=EN=1.6V,从而满足偏置电路,振荡器和电荷泵正常工作,而所述功率开关管将Vin=0.8V传递给Vout。例如,当Vin大于1.6V时,偏置电路,振荡器和电荷泵的供电电源Vcc=Vin。因此,本发明能够使传统的负载开关的最低工作电压降到0.8V,甚至更低。本发明不需要在芯片中增加额外面积,只增加一个最大选择电路,就可以使负载开关具备适应不同输入电压的性能。
在此指明,以上叙述有助于本领域技术人员理解本发明创造,但并非限制本发明创造的保护范围。任何没有脱离本发明创造实质内容的对以上叙述的等同替换、修饰改进和/或删繁从简而进行的实施,均落入本发明创造的保护范围。

Claims (5)

1.一种适应不同输入电压的四管脚负载开关,其特征在于,包括功率开关管,所述功率开关管包括栅极、电压接入端和电压输出端,所述栅极连接电荷泵,所述电荷泵连接振荡器,所述振荡器连接偏置电路,所述偏置电路连接负载开关使能端,所述负载开关使能端和所述电压接入端分别连接最大选择电路,所述最大选择电路将从负载开关使能电压和所述电压接入端的输入电压中选择的最大电压分别传输给所述电荷泵、所述振荡器和所述偏置电路。
2.根据权利要求1所述的适应不同输入电压的四管脚负载开关,其特征在于,所述功率开关管为NMOS管,所述NMOS管的漏极即为电压接入端,所述NMOS管的漏极连接输入电压端Vin,所述NMOS管的源极即为电压输出端,所述NMOS管的源极连接输出电压端Vout。
3.根据权利要求2所述的适应不同输入电压的四管脚负载开关,其特征在于,所述负载开关使能端的使能电压EN≥1.6V。
4.根据权利要求3所述的适应不同输入电压的四管脚负载开关,其特征在于,当Vin<EN时,EN使芯片开启,Vin和EN通过最大选择电路输出内部供电电源Vcc=EN,从而满足偏置电路,振荡器和电荷泵正常工作,而所述功率开关管将Vin传递给Vout。
5.根据权利要求4所述的适应不同输入电压的四管脚负载开关,其特征在于,当Vin≥EN时,偏置电路,振荡器和电荷泵的内部供电电源Vcc=Vin。
CN201811167875.5A 2018-10-08 2018-10-08 一种适应不同输入电压的四管脚负载开关 Active CN111010032B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811167875.5A CN111010032B (zh) 2018-10-08 2018-10-08 一种适应不同输入电压的四管脚负载开关

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811167875.5A CN111010032B (zh) 2018-10-08 2018-10-08 一种适应不同输入电压的四管脚负载开关

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111010032A true CN111010032A (zh) 2020-04-14
CN111010032B CN111010032B (zh) 2021-09-24

Family

ID=70111167

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811167875.5A Active CN111010032B (zh) 2018-10-08 2018-10-08 一种适应不同输入电压的四管脚负载开关

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111010032B (zh)

Citations (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0952377A (ja) * 1995-08-18 1997-02-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd インクジェットプリンタの階調印字制御装置
CN1689216A (zh) * 2002-10-25 2005-10-26 爱特梅尔股份有限公司 具有动态负载的可变电荷泵电路
CN101207378A (zh) * 2006-12-22 2008-06-25 快捷半导体有限公司 双向信号接口及相关系统和方法
CN201409085Y (zh) * 2009-03-31 2010-02-17 深圳市欧美亚实业有限公司 直流升压转换器
CN201846231U (zh) * 2010-07-07 2011-05-25 杭州士兰微电子股份有限公司 开关电容型dc-dc芯片
CN102332825A (zh) * 2010-07-13 2012-01-25 安凯(广州)微电子技术有限公司 一种dc-dc转换器控制电路及转换器
CN102420598A (zh) * 2011-11-30 2012-04-18 中国科学院微电子研究所 电压选择器
CN102761257A (zh) * 2012-07-25 2012-10-31 圣邦微电子(北京)股份有限公司 升压转换器及其控制方法
CN102820779A (zh) * 2011-06-10 2012-12-12 英业达股份有限公司 一种电源控制电路
CN103699198A (zh) * 2012-09-27 2014-04-02 纬创资通股份有限公司 电脑系统、电源供应装置及电源供应方法
CN203554286U (zh) * 2013-05-21 2014-04-16 西安电子科技大学 一种超低压启动的低功耗升压式dc-dc转换器
CN203896186U (zh) * 2013-12-18 2014-10-22 嘉兴中润微电子有限公司 一种电荷泵电路
WO2015016885A1 (en) * 2013-07-31 2015-02-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Digital pulse width modulation control for load switch circuits
WO2015105925A1 (en) * 2014-01-08 2015-07-16 Mediatek Singapore Pte. Ltd. Wireless power receiver with programmable power path
CN204835916U (zh) * 2015-08-24 2015-12-02 北京兆易创新科技股份有限公司 一种电压转换电路
US20150365087A1 (en) * 2014-06-17 2015-12-17 Texas Instruments Incorporated Duty cycle-controlled load switch
CN107453741A (zh) * 2016-05-31 2017-12-08 展讯通信(上海)有限公司 Mos管驱动电路
US20180075915A1 (en) * 2016-09-13 2018-03-15 SK Hynix Inc. High voltage switch circuit and semiconductor memory device including the same
CN108233909A (zh) * 2017-03-22 2018-06-29 杰夫微电子(四川)有限公司 转换速率可控的半导体电源保护装置
CN108259030A (zh) * 2017-09-11 2018-07-06 杰夫微电子(四川)有限公司 一种自动根据输入选择功率路径的开关装置
CN108521115A (zh) * 2018-03-14 2018-09-11 苏州博创集成电路设计有限公司 一种开关电源的原边控制器及开关电源

Patent Citations (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0952377A (ja) * 1995-08-18 1997-02-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd インクジェットプリンタの階調印字制御装置
CN1689216A (zh) * 2002-10-25 2005-10-26 爱特梅尔股份有限公司 具有动态负载的可变电荷泵电路
CN101207378A (zh) * 2006-12-22 2008-06-25 快捷半导体有限公司 双向信号接口及相关系统和方法
CN201409085Y (zh) * 2009-03-31 2010-02-17 深圳市欧美亚实业有限公司 直流升压转换器
CN201846231U (zh) * 2010-07-07 2011-05-25 杭州士兰微电子股份有限公司 开关电容型dc-dc芯片
CN102332825A (zh) * 2010-07-13 2012-01-25 安凯(广州)微电子技术有限公司 一种dc-dc转换器控制电路及转换器
CN102820779A (zh) * 2011-06-10 2012-12-12 英业达股份有限公司 一种电源控制电路
CN102420598A (zh) * 2011-11-30 2012-04-18 中国科学院微电子研究所 电压选择器
CN102761257A (zh) * 2012-07-25 2012-10-31 圣邦微电子(北京)股份有限公司 升压转换器及其控制方法
CN103699198A (zh) * 2012-09-27 2014-04-02 纬创资通股份有限公司 电脑系统、电源供应装置及电源供应方法
CN203554286U (zh) * 2013-05-21 2014-04-16 西安电子科技大学 一种超低压启动的低功耗升压式dc-dc转换器
WO2015016885A1 (en) * 2013-07-31 2015-02-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Digital pulse width modulation control for load switch circuits
CN203896186U (zh) * 2013-12-18 2014-10-22 嘉兴中润微电子有限公司 一种电荷泵电路
WO2015105925A1 (en) * 2014-01-08 2015-07-16 Mediatek Singapore Pte. Ltd. Wireless power receiver with programmable power path
US20150365087A1 (en) * 2014-06-17 2015-12-17 Texas Instruments Incorporated Duty cycle-controlled load switch
CN204835916U (zh) * 2015-08-24 2015-12-02 北京兆易创新科技股份有限公司 一种电压转换电路
CN107453741A (zh) * 2016-05-31 2017-12-08 展讯通信(上海)有限公司 Mos管驱动电路
US20180075915A1 (en) * 2016-09-13 2018-03-15 SK Hynix Inc. High voltage switch circuit and semiconductor memory device including the same
CN108233909A (zh) * 2017-03-22 2018-06-29 杰夫微电子(四川)有限公司 转换速率可控的半导体电源保护装置
CN108259030A (zh) * 2017-09-11 2018-07-06 杰夫微电子(四川)有限公司 一种自动根据输入选择功率路径的开关装置
CN108521115A (zh) * 2018-03-14 2018-09-11 苏州博创集成电路设计有限公司 一种开关电源的原边控制器及开关电源

Also Published As

Publication number Publication date
CN111010032B (zh) 2021-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102379554B1 (ko) 보호 회로
CN101860205A (zh) 调整器控制电路与操作其的方法以及切换调整器
CN103531156B (zh) 背光驱动电路以及液晶显示装置
CN102231598B (zh) 一种电源电路
CN106533144B (zh) 防反接及电流反灌电路
CN109194126B (zh) 一种电源切换电路
CN113434002B (zh) 一种具有钳位限流功能的高压ldo电路
CN103809637B (zh) 电压调整电路
CN103824855A (zh) 具有电源反接保护功能的cmos调整集成电路结构
CN107395183B (zh) 一种脉冲大电流点火开关电路
CN111010032B (zh) 一种适应不同输入电压的四管脚负载开关
CN208835729U (zh) 一种具有防反接功能的电源转换电路、集成电路
CN108551252B (zh) 共用输入电容的高压栅极驱动电路
CN108922886B (zh) 一种基于soi工艺的rc电路触发双向esd保护电路
CN113067462B (zh) 一种新型自举驱动电路结构
CN105929886A (zh) 基准电压电路以及电子设备
CN111769541B (zh) 一种供电电路、防止电压倒流的终端附件和方法
US10680519B2 (en) Voltage conversion circuit with a bleed circuit
CN210629454U (zh) 一种基于低压cmos工艺的数字电平转换电路
CN209028498U (zh) 一种低压差线性稳压器的esd保护系统
CN106444943B (zh) 电压产生电路
CN113702790B (zh) 高压应用中的一种电流检测电路
CN113031684A (zh) 一种适用于低压的电压钳位装置
CN109217242A (zh) 一种具有防反接功能的电源转换电路、集成电路
CN211239696U (zh) 一种宽范围电压线性转换电路

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant