[发明专利]双功率开关与使用双功率开关的电源供应电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种双功率开关与使用双功率开关的电源供应电路。

背景技术

电源供应电路(voltage regulator)包括线性电源供应电路(linear  regulator)、降压式(buck converter)、升压式(boost converter)、升降 压式(buck-boost converter)、反压式(inverter converter)、返驰式 (fly-back converter)、交直流转换式(AC-DC converter)等。在上述 各种电源供应电路中，都必须使用功率开关。一般而言，如图1和图2 所示，功率开关或是单独使用PMOS晶体管(图1的10)、或是单独使 用NMOS晶体管(图2的20)。当功率开关10或20导通时，电流自 输入端Vin流至输出端Vout(视电源供应电路的结构而定，此输出端 Vout不一定是电源供应电路对负载电路的输出端；在本说明书中，输 入端Vin与输出端Vout分别指功率开关的两端)。功率开关10或20的 操作由控制电路15、25所控制。在某些应用下，由于NMOS功率开关 20需要较高的栅极电压，因此可能尚需搭配电荷泵23来升压，使控制 电路25可以获得所需的较高电压。

上述现有技术的缺点在于：单独使用PMOS晶体管时，其导通电 阻较高；单独使用NMOS晶体管时，功率耗损较高。电路设计者须根 据应用场合来判断使用何种晶体管，而不能兼有两者之长。

有鉴于以上缺点，本发明提出一种双功率开关结构。

发明内容

本发明的第一目的是针对现有技术的不足，提出一种双功率开关。

本发明的第二目的在于提出一种电源供应电路。

为达上述目的，从其中一个角度而言，本发明提供了一种双功率 开关，包含：并联的PMOS功率开关和NMOS功率开关，当通过该PMOS 功率开关的电流量大于一预定值时，该NMOS功率开关启动，当通过 该PMOS功率开关的电流量不大于该预定值，且通过该NMOS功率开 关的电流量不大于另一预定值时，该NMOS功率开关停止操作。PMOS 功率开关和NMOS功率开关各自根据预设的条件而操作，例如可根据 双功率开关两端压差或任一功率开关的电流量而操作。

为达上述目的，从另一个角度而言，本发明提供了一种双功率开 关，其包含并联的PMOS功率开关和NMOS功率开关，另包含有第一 和第二控制电路，以分别控制该PMOS功率开关和NMOS功率开关的 操作，还包含有判断电路，该判断电路包括一比较器，该比较器根据 该双功率开关两端的压差而产生比较结果，以决定是否使能第一或第 二控制电路或两者。

本发明还提供了一种双功率开关，其包含并联的PMOS功率开关 和NMOS功率开关，另包含有第一和第二控制电路，以分别控制该 PMOS功率开关和NMOS功率开关的操作，还包含有判断电路，该判 断电路包括：第一比较器，将代表该PMOS功率开关电流量的讯号与 第一参考电压比较；第二比较器，将代表该NMOS功率开关电流量的 讯号与第二参考电压比较；以及逻辑电路，对第一与第二比较器的输 出进行逻辑运算，以决定是否使能第一或第二控制电路或两者。

本发明也提供了一种使用上述双功率开关的电源供应电路。

下面通过对具体实施例详加说明，当更容易了解本发明的目的、 技术内容、特点及其所达成的功效。

附图说明

图1与图2为现有技术的示意电路图；

图3为示意电路图，示出本发明的一个实施例；

图4为示意电路图，示出本发明的另一个实施例；

图5为图3电路的更具体实施例；

图6为图4电路的更具体实施例；

图7与图8标出本发明的双功率开关应用于降压式电源供应电路 的应用例。

图中符号说明

10            PMOS晶体管

15            控制电路

20            NMOS晶体管

23            电荷泵

25            控制电路

30            判断电路

31、32        使能讯号

33            比较器