CN217546011U - 适用于负值参考电压的驱动电路、开关电路及电子设备 - Google Patents

Abstract

一种适用于负值参考电压的驱动电路、开关电路及电子设备，适用于负值参考电压的驱动电路，包括：开关驱动模块，第一输入端连接输入电压信号、第二输入端连接负值参考电压信号、第三输入端用于与外部开关器件连接形成连接点，输出端用于根据所述参考电压信号、所述输入电压信号和所述连接点的电压输出栅端驱动电压；补偿模块，输出端用于与所述连接点连接，在所述开关驱动模块输出所述栅端驱动电压时对所述连接点的电流进行自动补偿以消除所述参考电压信号形成的抽载电流。本申请的适用于负值参考电压的驱动电路、开关电路及电子设备提高了补偿精度，消除了开关电路的端口浮压。

Description

适用于负值参考电压的驱动电路、开关电路及电子设备

技术领域

本申请涉及电子技术领域，具体涉及一种适用于负值参考电压的驱动电路、开关电路及电子设备。

背景技术

开关电路，如USB开关电路，在工作时会产生抽载电流，该抽载电流会流经阻值较大的电阻后，会导致该USB开关电路的端口浮空出现浮压现象。

现有技术中，通过仿真和实测，对该抽载电流进行预估，通过额外增加一路可调补偿电流的方式对抽载电流进行补偿抵消。这种固定补偿方式很难精确预估到抽载电流的大小，当补偿电流大于抽载电流时，开关电路的端口即测到正的浮压；当补偿电流小于抽载电流时，开关电路的端口即测到负的浮压，导致补偿精度较低。

实用新型内容

鉴于此，本申请提供一种适用于负值参考电压的驱动电路、开关电路及电子设备，以解决现有的固定电流补偿方式消除开关电路的端口浮压时补偿精度较低的问题。

本申请提供的一种适用于负值参考电压的驱动电路，包括：开关驱动模块，第一输入端连接输入电压信号、第二输入端连接负值参考电压信号、第三输入端用于与外部开关器件连接形成连接点，输出端用于根据所述参考电压信号、所述输入电压信号和所述连接点的电压输出栅端驱动电压；补偿模块，输出端用于与所述连接点连接，在所述开关驱动模块输出所述栅端驱动电压时对所述连接点的电流进行自动补偿以消除所述参考电压信号形成的抽载电流。

可选的，所述补偿模块包括补偿单元；所述补偿单元的补偿输出端用于与所述连接点连接，用于在所述连接点的电压为所述参考电压信号时控制所述连接点的电压等于零或提供补偿电流以消除所述参考电压信号形成的抽载电流。

可选的，所述补偿单元包括：可调电流源、电流镜电路和分流电路中的至少一种。

可选的，当所述补偿单元包括可调电流源时，所述可调电流源的输入端与电源电压连接、输出端用于与所述连接点连接。

可选的，当所述补偿单元包括电流镜电路时，所述电流镜电路包括至少一第一开关器件和第二开关器件；

所述第一开关器件的控制端、所述第二开关器件的控制端、所述第一开关器件的第一端、所述第二开关器件的第一端和电源电压均相连接，所述第一开关器件的第二端接地，所述第二开关器件的第二端用于与所述连接点连接。

可选的，当所述补偿单元包括分流电路时，所述分流电路包括至少一第一电阻和第二电阻；

所述第一电阻的一端分别与所述第二电阻的一端和电源电压连接，所述第一电阻的另一端接地，所述第二电阻的另一端用于与所述连接点连接。

可选的，所述开关驱动模块包括开关单元和电荷存储单元；

所述开关单元的第一端用于与所述连接点连接、第二端与所述电荷存储单元的输入端连接、第三端用于获取所述输入电压信号、第四端用于获取所述参考电压信号，所述开关单元用于根据第一时钟控制信号控制所述电荷存储单元进行电荷存储，根据第二时钟控制信号输出所述参考电压信号至所述连接点；

所述电荷存储单元的输出端与外部开关器件的栅端连接，用于根据所述第二时钟控制信号输出所述栅端驱动电压。

可选的，所述电荷存储单元包括至少一储能电容；

所述储能电容的两端连接于所述开关单元的第三端和所述开关单元的第四端之间。

可选的，所述开关单元包括第一开关、第二开关和第三开关；所述第一开关的一端与所述储能电容的下极板连接、另一端用于获取所述参考电压信号；所述第二开关的一端用于获取所述输入电压信号，另一端与所述储能电容的上极板连接；所述第三开关的一端与所述储能电容的下极板连接，另一端用于与所述连接点连接；所述第一开关和所述第二开关受所述第一时钟控制信号控制，所述第三开关受所述第二时钟控制信号控制；所述第一时钟控制信号和所述第二时钟控制信号相位相反。

可选的，所述开关单元还包括第四开关；所述第四开关连接于所述储能电容的上极板连接，用于根据所述第二时钟控制信号导通以输出所述栅端驱动电压。

本申请还提供一种开关电路，包括所述的适用于负值参考电压的驱动电路和开关主体电路；所述驱动电路连接于所述开关主体电路的控制端和第一开关端之间，所述开关主体电路的第二开关端和第三开关端分别作为所述开关主体电路的输入端和输出端；所述驱动电路用于消除所述第一开关端形成的抽载电流。

可选的，

所述开关主体电路包括至少一第一功率开关和第二功率开关；

所述第一功率开关的源端与所述第二功率开关的源端连接形成连接点，所述第一功率开关的漏端作为所述开关电路的输入端，所述第二功率开关的漏端作为所述开关电路的输出端；所述第一功率开关和所述第二功率开关的栅端均与所述适用于负值参考电压的驱动电路的第一输出端连接；所述适用于负值参考电压的驱动电路的第二输出端与所述连接点连接；所述适用于负值参考电压的驱动电路的输入端与所述第一功率开关的源端连接；所述适用于负值参考电压的驱动电路用于提供栅端驱动电压和补偿电流，以控制所述第一功率开关和所述第二功率开关的导通或关断，并对所述第一功率开关的源端的电流进行自动补偿以消除所述连接点形成的抽载电流。

本申请还提供一种电子设备，包括所述的开关电路。

本申请的适用于负值参考电压的驱动电路、开关电路及电子设备，通过开关驱动模块，第一输入端连接输入电压信号、第二输入端连接负值参考电压信号、第三输入端用于与外部开关器件连接形成连接点，输出端用于根据所述参考电压信号、所述输入电压信号和所述连接点的电压输出栅端驱动电压；补偿模块，输出端用于与所述连接点连接，在所述开关驱动模块输出所述栅端驱动电压时对所述连接点的电流进行自动补偿以消除所述参考电压信号形成的抽载电流，提高了补偿精度，消除了开关电路的端口浮压。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例的适用于负值参考电压的驱动电路的结构示意图；

图2为本申请一实施例的适用于负值参考电压的驱动电路的结构示意图；

图3为本申请一实施例时钟信号CLK和时钟信号CLKB的关系图；

图4为本申请一实施例的适用于负值参考电压的驱动电路的结构示意图；

图5为本申请一实施例的适用于负值参考电压的驱动电路的结构示意图；

图6为本申请一实施例的开关电路的结构示意图。

具体实施方式

发明人研究发现，给开关电路中的功率开关的驱动电路提供负电压可以提高功率开关的栅-源端之间的电压VGS，降低功率开关的导通阻抗，但是会存在抽载电流，导致端口出现浮压现象。如背景技术所述，现有技术中，通过仿真和实测，对该抽载电流进行预估，通过额外增加一路可调补偿电流的方式对抽载电流进行补偿抵消。这种固定补偿方式很难精确预估到抽载电流的大小，当补偿电流大于抽载电流时，开关电路的端口即测到正的浮压；当补偿电流小于抽载电流时，开关电路的端口即测到负的浮压，导致补偿精度较低。

为了解决上述固定电流补偿方式消除开关电路的端口浮压时补偿精度较低的问题，本申请提供一种适用于负值参考电压的驱动电路，可以进行自动补偿以消除所述参考电压信号形成的抽载电流，提高了补偿精度，消除了开关电路的端口浮压。

下面结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而非全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。

请参看图1，本申请一实施例的适用于负值参考电压的驱动电路的结构示意图。

本实施例的适用于负值参考电压的驱动电路1包括开关驱动模块10和补偿模块20。

开关驱动模块10，第一输入端连接输入电压信号LV1、第二输入端连接负值参考电压信号NEG，第三输入端IN用于与外部开关器件连接形成连接点，输出端用于根据所述参考电压信号NEG、所述输入电压信号LV1和所述连接点的电压输出所述栅端驱动电压GATE。连接点包括外部开关器件的源/漏端中的一端，该连接点为开关驱动模块1的第三输入端IN与外部开关器件连接形成的点。该外部开关器件应用于开关电路时，作为开关电路的开关主体电路，该外部开关器件中与连接点对应的漏/源端作为开关电路的端口。

补偿模块20，输出端BOUT用于与所述连接点连接，对所述连接点的电流进行自动补偿以消除所述参考电压信号形成的抽载电流。

本实施例的适用于负值参考电压的驱动电路1，通过开关驱动模块10的第一输入端连接输入电压信号、第二输入端连接负值参考电压信号、第三输入端用于与外部开关器件连接形成连接点，输出端用于根据所述参考电压信号、所述输入电压信号和所述连接点的电压输出栅端驱动电压；补偿模块，输出端用于与所述连接点连接，在所述开关驱动模块输出所述栅端驱动电压时对所述连接点的电流进行自动补偿以消除所述参考电压信号形成的抽载电流，提高了补偿精度，消除了开关电路的端口浮压。

在可选的一种实施方式中，所述补偿模块包括补偿单元；所述补偿单元的补偿输出端用于与所述连接点连接，在所述连接点的电压为所述参考电压信号时控制所述连接点的电压等于零或提供补偿电流以消除所述参考电压信号形成的抽载电流。通过提供补偿电流以消除参考电压信号NEG形成的抽载电流，或是通过分流电路将连接点的电压控制为零，从而消除参考电压信号NEG对连接点的抽载电流，提高了补偿精度，可以避免开关电路端口出现浮压现象，提高了消除浮压的可靠性。

在可选的一种实施方式中，所述补偿单元包括：可调电流源、电流镜电路和分流电路中的至少一种。

具体的，补偿单元可以通过电流采样电路或通过仿真模拟获取外部开关器件的源端和漏端中的电流，根据该电流可以可调电流源、电流镜电路和分流电路中的至少一种输出补偿电流以消除参考电压信号NEG的负电压产生的抽载电流，提高了补偿精度，消除了开关电路的端口浮压。

请参看图2，本申请一实施例的适用于负值参考电压的驱动电路的结构示意图。

开关电路2包括USB开关电路。该USB开关电路包括至少两个功率开关管M1、M2和电阻Rs，功率开关管M1、M2构成外部开关器件，功率开关M1的源端与功率开关M2的源端连接构成连接点MID，功率开关M1的漏端作为USB开关电路的输入端DP/DM，功率开关M2的漏端作为USB开关电路的输出端D1P/D1M，功率开关M1和M2的栅端与适用于负值参考电压的驱动电路1连接，电阻Rs连接在输入端DP/DM与地之间，电阻Rs的阻值较大，本申请中电阻RS的阻值等于8兆欧姆。通过该适用于负值参考电压的驱动电路1提供栅端驱动电压，可以控制功率开关M1和M2的导通或关断。适用于负值参考电压的驱动电路1的参考电压信号NEG为负电压，以增大功率开关M1和M2的栅-源端之间的电压VGS。

补偿模块20在所述连接点MID的电压为参考电压信号NEG时，对所述连接点MID的电流进行自动补偿，可以消除该参考电压信号NEG产生对功率开关M1和M2的连接点MID形成的抽载电流，由于没有抽载电流流经电阻Rs，输入端DP/DM不会出现负压现象，即USB开关电路的端口DP/DM浮空时不会出现浮压现象。

本实施例的适用于负值参考电压的驱动电路，补偿单元201包括可调电流源I2，可调电流源I2的输入端与外部电源VCC连接、补偿输出端与所述连接点MID连接。可调电流源I2输出的补偿电流是可调值，该补偿电流的大小根据电流采样电路或通过仿真模拟得到。

所述开关驱动模块包括开关单元101和电荷存储单元102。

所述开关单元101的第一端用于与所述连接点MID连接、第二端与所述电荷存储单元102的输入端连接、第三端用于获取所述输入电压信号LV1、第四端用于获取所述参考电压信号NEG，所述开关单元101用于根据第一时钟控制信号控制所述电荷存储单元102进行电荷存储，根据第二时钟控制信号控制所述连接点MID的电压为所述参考电压信号NEG；所述电荷存储单元102的输出端与外部开关器件的栅端连接，用于根据所述第二时钟控制信号输出所述栅端驱动电压。

所述电荷存储单元102包括至少一储能电容；所述储能电容的两端连接于所述开关单元的第三端和所述开关单元的第四端之间。本实施例中，电荷存储单元102包括至少一储能电容C_FLY；所述储能电容C_FLY的两端连接于所述开关单元101的第三端和所述开关单元101的第四端之间。在其他可选的实施方式中，电荷存储单元102可以包括多个储能电容，各个储能电容之间可以串联也可以并联。

所述开关单元101包括第一开关、第二开关和第三开关；所述第一开关的一端与所述储能电容的下极板连接、另一端用于获取所述参考电压信号；所述第二开关的一端用于获取所述输入电压信号，另一端与所述储能电容的上极板连接；所述第三开关的一端与所述储能电容的下极板连接，另一端用于与所述连接点连接；所述第一开关和所述第二开关受所述第一时钟控制信号控制，所述第三开关受所述第二时钟控制信号控制；所述第一时钟控制信号和所述第二时钟控制信号相位相反。

可选的，所述开关单元101还包括第四开关；所述第四开关连接于所述储能电容的上极板连接，用于根据所述第二时钟控制信号导通以输出所述栅端驱动电压。

本实施例中，所述开关单元101包括第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3和第四开关S4。

所述第一开关S1的一端与所述储能电容C_FLY的下极板连接、另一端用于获取所述参考电压信号NEG；所述第二开关S2的一端用于获取所述输入电压信号LV1，另一端与所述储能电容C_FLY的上极板和第四开关S4的一端连接，第四开关S4的领域端与外部开关器件的栅端连接，所述第三开关S3的一端与所述储能电容C_FLY的下极板连接，另一端与连接点MID连接。

第一开关S1、第二开关S2受第一时钟控制信号CLK控制，第三开关S3和第四开关S4受第二时钟控制信号CLKB控制。请参看图3，第一时钟控制信号CLK和第二时钟控制信号CLKB的关系图，可以看出第一时钟控制信号CLK和第二时钟控制信号CLKB的频率相等、相位相反。在所述第三开关S3和第四开关S4根据所述第二时钟控制信号CLKB断开时、所述第一开关S1和所述第二开关S2根据所述第一时钟控制信号CLK导通；所述第三开关S3和第四开关S4根据所述第二时钟控制信号CLKB导通时、所述第一开关S1和所述第二开关S2根据所述第一时钟控制信号CLK断开。

本实施例的适用于负值参考电压的驱动电路的具体工作原理如下：LV1为LDO(低压线性稳压器)的输出电压，电压值为3.5V，NEG为负压电荷泵的输出电压，电压值为-1.5V。为了保证低压下导通阻抗，通过产生-1.5V的NEG电压作为功率管M1和M2的栅极适用于负值参考电压的驱动电路1的参考电压信号，可以在低压下给功率管M1和M2提供足够的栅-源端电压VGS。

当CLK为低电平、CLKB为高电平时，S1/S2开关闭合导通，S3/S4开关断开，储能电容C_FLY进行电荷存储，存储的电荷量Q＝C_FLY*(LV1+NEG)。当CLKB翻为低电平时，S3/S4开关闭合导通，此时连接点MID的节点电压传输至储能电容C_FLY下极板，节点V1的电压与连接点MID的节点电压相等，即V1＝VMID。利用电容电荷不能突变特性，所以储能电容C_FLY上极板电压V2＝VMID+(LV1+NEG)，储能电容C_FLY上极板电压V2即开关驱动模块输出的栅端驱动电压GATE，由此可见，开关驱动模块根据所述参考电压信号NEG、所述输入电压信号LV1和所述连接点的电压VMID输出栅端驱动电压GATE。功率管M1和M2的栅-源端之间的电压VGS则为LV1+NEG，增大了栅-源端之间的电压VGS，降低了导通阻抗。

但是，该适用于负值参考电压的驱动电路工作过程中会形成NEG对MID端的抽载电流，如图2中所示，该NEG的存在相当于连接点MID连接一个可调电流源I1，会产生一个抽载电流，该抽载电流流经电阻RS电阻，导致端口DP/DM出现负压现象。该抽载电流产生原因包括两方面：一方面为：当CLK为低电平时，储能电容C_FLY下极板电压V1＝NEG＝-1.5V，当CLK翻为高电平时，MID端对储能电容C_FLY下极板进行充电，最终使得V1＝VMID；在该过程中可等效为NEG对MID端进行拉载；另一方面为：CLK与CLKB时钟有交叠区间时，会形成MID-NEG通路，同样可等效为NEG对MID端进行拉载。

为了解决上述问题，在适用于负值参考电压的驱动电路中通过补偿单元201，该补偿单元201包括可调电流源I2，可调电流源I2的输入端与外部电源VCC连接、输出端与所述连接点MID连接。具体的，通过仿真、实测或采样电路，对NEG抽载电流进行预估，在MID端节点额外增加一路可调补偿电流I12，对NEG抽载电流进行补偿抵消，可以消除端口DP/DM出现浮压。

在可选的一种实施方式中，本申请通过电流镜电路或分流电路对连接点MID的补偿电流进行自动调节，可以提高补偿电流的补偿准确性，消除因NEG对MID端抽载电流导致端口DP/DM出现过高浮压的现象。

补偿单元包括电流镜电路，所述电流镜电路包括至少一第一开关器件和第二开关器件；所述第一开关器件的控制端、所述第二开关器件的控制端、所述第一开关器件的第一端、所述第二开关器件的第一端和电源电压均相连接，所述第一开关器件的第二端接地，所述第二开关器件的第二端用于与所述连接点连接。

请参看图4，本申请一实施例的适用于负值参考电压的驱动电路的结构示意图。

本实施例的适用于负值参考电压的驱动电路，开关驱动模块的具体电路与上述相同，此处不再赘述。

本实施例中电流镜电路包括一个第一开关器件和一个第二开关器件，第一开关器件为NMOS晶体管MN1，第二开关器件为NMOS晶体管MN2。在其他可选的实施方式中，电流镜电路可以包括多个第一开关器件和第二开关器件，第一开关器件和第二开关器件的种类包括晶体管、功率开关、三极管和其他类型的开关。

本实施例中电流镜电路还包括一个固定电流源I3，该固定电流源I3用于给NMOS晶体管MN1和MN2提供电流，该固定电流源I3可以省略，直接由电源电压VCC提供电流。

本实施例中，固定电流源I3的输入端与电源电压VCC连接、输出端与NMOS晶体管MN1的漏端、NMOS晶体管MN1的栅端、NMOS晶体管MN2的漏端和NMOS晶体管MN1的栅端均相连，NMOS晶体管MN1的源端接地，NMOS晶体管MN2的源端与连接点MID连接。

本实施例的适用于负值参考电压的驱动电路通过可调电流源电路可以消除USB开关电路端口浮压的原理如下：

该电流源电路可以对连接点MID进行自动调节电流补偿。NMOS晶体管MN1的饱和区电流公式为：

其中，I_D为NMOS晶体管MN1的饱和电流、μ_n为电子的迁移速率、C_ox为单位面积栅氧化层电容、

为氧化层宽长比、V_GS为栅-源端之间的电压、V_TH为阈值电压。

由上述公式可知，当连接点MID端电压低于0V时，NMOS晶体管MN2的栅-源端之间的电压V_GS2大于NMOS晶体管MN1的栅-源端之间的电压V_GS1，即V_GS2>V_GS1，使得NMOS晶体管MN2的电流大于NMOS晶体管MN1的电流，即I_D2>I_D1，该电流I_D2对参考电压信号NEG对连接点MID产生的抽载电流I11进行自动调节电流补偿，当抽载电流I11增大时，导致NMOS晶体管MN2的栅-源端电压V_GS2增大，进而导致NMOS晶体管MN2的电流I_D2增大，使得I_D2＝I11；当抽载电流I11减小时，导致NMOS晶体管MN2的栅-源端电压V_GS2减小，进而导致NMOS晶体管MN2的电流I_D2逐渐减小，实现对补偿电流的自动调节。

本实施例的适用于负值参考电压的驱动电路，通过电流镜电路的负反馈作用使得连接点MID端电压最终与0V电压近似相等，所以可以准确地的消除因电流补偿偏差导致USB开关电路端口DP/DM出现过高浮压的现象。

在可选的一种实施方式中，所述补偿单元包括分流电路，所述分流电路包括至少一第一电阻和第二电阻；所述第一电阻的一端分别与所述第二电阻的一端和电源电压连接，所述第一电阻的另一端接地，所述第二电阻的另一端用于与所述连接点连接。通过电阻分流对连接点MID端电压进行钳位；使得连接点MID端电压与0V接近，可以方便电路设计，提高电流补偿的准确性。

请参看图5，本申请一实施例的适用于负值参考电压的驱动电路的结构示意图。

本实施例的适用于负值参考电压的驱动电路，开关驱动模块的具体电路与上述相同，此处不再赘述。

本实施例中，补偿单元包括分流电路，所述分流电路包括第一电阻R1和第二电阻R2。在其他可选的实施方式中，电流镜电路可以包括多个第一电阻R1和第二电阻R2，也可以包括其他元器件，比如电容。

本实施例中电流镜电路还包括一个固定电流源I3，该固定电流源I3用于给第一电阻R1和第二电阻R2提供电流，该固定电流源I3可以省略，直接由电源电压VCC提供电流。

本实施例中，固定电流源I3的输入端与电源电压VCC连接、输出端与第一电阻R1的一端和第二电阻R2的一端连接，第一电阻R1的另一端接地，第二电阻R2的另一端与连接点MID连接。

本实施例的适用于负值参考电压的驱动电路通过可调电流源电路可以消除USB开关电路端口浮压的原理如下：

该电流源电路通过第一电阻R1/第二电阻R2分流可以对连接点MID端电压进行钳位。具体的，当参考电压信号NEG对连接点MID产生的抽载电流I11电流增大时，连接点MID端电压降低，第二电阻R2支路电流增大；当参考电压信号NEG对连接点MID产生的抽载电流I11电流减小时，连接点MID端电压升高，第二电阻R2支路电流减小，最终使得连接点MID端电压与0V接近，实现对补偿电流的自动调节。可见，通过电阻分流可以实现对补偿电流的自动调节，同样也可以消除USB开关电路端口DP/DM浮压。

本实施例的适用于负值参考电压的驱动电路，通过电阻分流实现对补偿电流的自动调节，使得连接点MID端电压最终与0V电压近似相等，所以可以准确地的消除因电流补偿偏差导致USB开关电路端口DP/DM出现过高浮压的现象。

请参看图6，本申请一实施例的开关电路的结构示意图。

本实施例的开关电路，包括上述适用于负值参考电压的驱动电路1和开关主体电路3。

所述驱动电路1连接于所述开关主体电路3的控制端和第一开关端之间，所述开关主体电路3的第二开关端和第三开关端分别作为所述开关主体电路3的输入端和输出端；所述驱动电路1用于消除所述第一开关端形成的抽载电流。

本实施例的开关电路，通过上述适用于负值参考电压的驱动电路1可以进行自动补偿以消除所述参考电压信号形成的抽载电流，提高了补偿精度，消除了开关电路的端口浮压。

所述开关主体电路包括至少一第一功率开关和第二功率开关；所述第一功率开关的源端与所述第二功率开关的源端连接形成连接点，所述第一功率开关的漏端作为所述开关电路的输入端，所述第二功率开关的漏端作为所述开关电路的输出端；所述第一功率开关和所述第二功率开关的栅端均与所述适用于负值参考电压的驱动电路的第一输出端连接；所述适用于负值参考电压的驱动电路的第二输出端与所述连接点连接；所述适用于负值参考电压的驱动电路的输入端与所述第一功率开关的源端连接；所述适用于负值参考电压的驱动电路用于提供栅端驱动电压和补偿电流，以控制所述第一功率开关和所述第二功率开关的导通或关断，并对所述第一功率开关的源端的电流进行自动补偿以消除所述连接点形成的抽载电流。

具体的，所述开关主体电路3包括至少一第一功率开关M71和第二功率开关M72；所述第一功率开关M71的源端与所述第二功率开关M72的源端连接形成连接点MID，所述第一功率开关M71的漏端作为所述开关电路的输入端，所述第二功率开关M72的漏端作为所述开关电路的输出端；所述第一功率开关M71和所述第二功率开关M72的栅端均与所述适用于负值参考电压的驱动电路1的第一输出端连接；所述适用于负值参考电压信号的驱动电路的第二输出端与所述连接点MID连接；所述适用于负值参考电压的驱动电路1用于提供栅端驱动电压GATE和补偿电流I，以控制所述第一功率开关M71和所述第二功率开关M72的导通或关断并对所述连接点MID的电流进行自动补偿以消除所述连接点MID形成的抽载电流，提高了补偿精度，消除了开关电路的端口浮压。

在可选的一种实施方式中，开关电路包括USB开关电路。由于USB电路的端口通常会连接一个阻值很大的电阻。由于该负电压信号会在USB开关电路工作时会产生抽载电流，该抽载电流会流经该电阻，导致该USB开关电路的端口DP/DM浮空时出现浮压现象。通过该适用于负值参考电压的驱动电路可以提高补偿精度，消除端口浮压，提高数据传输的准确性。

本申请还提供一种包括上述开关电路的电子设备，例如手机、电脑等。该电子设备采用上述的开关电路，提高了电子设备的稳定性。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相互结合，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (13)

1.一种适用于负值参考电压的驱动电路，其特征在于，包括：

开关驱动模块，第一输入端连接输入电压信号、第二输入端连接负值参考电压信号、第三输入端用于与外部开关器件连接形成连接点，输出端用于根据所述参考电压信号、所述输入电压信号和所述连接点的电压输出栅端驱动电压；

补偿模块，输出端用于与所述连接点连接，在所述开关驱动模块输出所述栅端驱动电压时对所述连接点的电流进行自动补偿以消除所述参考电压信号形成的抽载电流。

2.如权利要求1所述的适用于负值参考电压的驱动电路，其特征在于，所述补偿模块包括补偿单元；

所述补偿单元的补偿输出端用于与所述连接点连接，在所述连接点的电压为所述参考电压信号时控制所述连接点的电压等于零或提供补偿电流以消除所述参考电压信号形成的抽载电流。

3.如权利要求2所述的适用于负值参考电压的驱动电路，其特征在于，所述补偿单元包括：可调电流源、电流镜电路和分流电路中的至少一种。

4.如权利要求3所述的适用于负值参考电压的驱动电路，其特征在于，当所述补偿单元包括可调电流源时，所述可调电流源的输入端与电源电压连接、输出端用于与所述连接点连接。

5.如权利要求3所述的适用于负值参考电压的驱动电路，其特征在于，当所述补偿单元包括电流镜电路时，所述电流镜电路包括至少一第一开关器件和第二开关器件；

所述第一开关器件的控制端、所述第二开关器件的控制端、所述第一开关器件的第一端、所述第二开关器件的第一端和电源电压均相连接，所述第一开关器件的第二端接地，所述第二开关器件的第二端用于与所述连接点连接。

6.如权利要求3所述的适用于负值参考电压的驱动电路，其特征在于，当所述补偿单元包括分流电路时，所述分流电路包括至少一第一电阻和第二电阻；

所述第一电阻的一端分别与所述第二电阻的一端和电源电压连接，所述第一电阻的另一端接地，所述第二电阻的另一端用于与所述连接点连接。

7.如权利要求1-6中任意一项所述的适用于负值参考电压的驱动电路，其特征在于，所述开关驱动模块包括开关单元和电荷存储单元；

所述开关单元的第一端用于与所述连接点连接、第二端与所述电荷存储单元的输入端连接、第三端用于获取所述输入电压信号、第四端用于获取所述参考电压信号，所述开关单元用于根据第一时钟控制信号控制所述电荷存储单元进行电荷存储，根据第二时钟控制信号输出所述参考电压信号至所述连接点；

所述电荷存储单元的输出端与外部开关器件的栅端连接，用于根据所述第二时钟控制信号输出所述栅端驱动电压。

8.如权利要求7所述的适用于负值参考电压的驱动电路，其特征在于，所述电荷存储单元包括至少一储能电容；

所述储能电容的两端连接于所述开关单元的第三端和所述开关单元的第四端之间。

9.如权利要求8所述的适用于负值参考电压的驱动电路，其特征在于，所述开关单元包括第一开关、第二开关和第三开关；

所述第一开关的一端与所述储能电容的下极板连接、另一端用于获取所述参考电压信号；所述第二开关的一端用于获取所述输入电压信号，另一端与所述储能电容的上极板连接；所述第三开关的一端与所述储能电容的下极板连接，另一端用于与所述连接点连接；

所述第一开关和所述第二开关受所述第一时钟控制信号控制，所述第三开关受所述第二时钟控制信号控制；所述第一时钟控制信号和所述第二时钟控制信号相位相反。

10.如权利要求9所述的适用于负值参考电压的驱动电路，其特征在于，所述开关单元还包括第四开关；

所述第四开关连接于所述储能电容的上极板连接，用于根据所述第二时钟控制信号导通以输出所述栅端驱动电压。

11.一种开关电路，其特征在于，包括权利要求1-10中任意一项所述的适用于负值参考电压的驱动电路和开关主体电路；

所述驱动电路连接于所述开关主体电路的控制端和第一开关端之间，所述开关主体电路的第二开关端和第三开关端分别作为所述开关主体电路的输入端和输出端；

所述驱动电路用于消除所述第一开关端形成的抽载电流。

12.如权利要求11所述的开关电路，其特征在于，所述开关主体电路包括至少一第一功率开关和第二功率开关；

所述第一功率开关的源端与所述第二功率开关的源端连接形成连接点，所述第一功率开关的漏端作为所述开关电路的输入端，所述第二功率开关的漏端作为所述开关电路的输出端；所述第一功率开关和所述第二功率开关的栅端均与所述适用于负值参考电压的驱动电路的第一输出端连接；所述适用于负值参考电压的驱动电路的第二输出端与所述连接点连接；所述适用于负值参考电压的驱动电路的输入端与所述第一功率开关的源端连接；

所述适用于负值参考电压的驱动电路用于提供栅端驱动电压和补偿电流，以控制所述第一功率开关和所述第二功率开关的导通或关断，并对所述第一功率开关的源端的电流进行自动补偿以消除所述连接点形成的抽载电流。

13.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求11或12所述的开关电路。

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