[发明专利]开关稳压器

说明书

本发明公开了一种开关稳压器，包括：第一电源开关和电感器，其中所述第一电源开关耦接在所述开关稳压器的输入端和所述电感器的第一端之间，所述电感器的第二端耦接到所述开关稳压器的输出端；二极管，当所述第一电源开关截止时正向偏置以提供耦接到所述电感器的所述第一端的电流路径；第一驱动器，用于驱动所述第一电源开关；和驱动器电源箝位器，用于箝位所述第一驱动器的接地端处的电压。实施本发明实施例可保护开关稳压器中的电源开关及电源开关驱动器中的MOS不受损坏。

技术领域

本发明一般涉及稳压器，特别地涉及开关稳压器。

背景技术

开关稳压器是使用开关组件将输入电源转换成稳定的输出电压的电压稳压器。通过导通(on)和截止(off)电源开关(例如MOSFET)，电源可从输入提供给输出。与标准线性稳压器相比，开关稳压器的主要优点是效率更高。通过内在地在导通状态和截止状态之间切换电源开关，可以获得较低的功耗。反复切换电源开关可以有效地提供电压，并且产生较少的热量。

然而，电源开关的切换可能导致电路中的电压尖峰(voltage spike)。响应于电源开关的切换，印刷电路板(PCB)或其他封装组件引入的寄生电容和电感可能会而引起信号弹跳(bounce)。信号弹跳包括例如接地弹跳(ground bounce)，电源弹跳(supply bounce)和输出弹跳(output bounce)。信号弹跳产生的电势差将可能使电路中的某些设备受到压力甚至损坏。

图1A描绘了降压(buck)稳压器102。当电源开关Mp从导通状态切换到截止状态时，在降压稳压器102的内部电源PVDD处存在正电压尖峰(由于寄生电感的电流连续性)和电源开关Mp和Mn之间的连接端处存在负电压尖峰(由于对寄生电容进行放电)。在这样的过渡间隔期间，强电压应力(voltage stress)被施加到电源开关Mp。电源开关Mp可能会被损坏。

图1B示出了升压(boost)稳压器104。当电源开关Mn从导通状态切换到截止状态时，在升压稳压器104的内部接地Pgnd处存在负电压尖峰(由于寄生电感的电流连续性)和电源开关Mp和Mn之间的连接端处存在正电压尖峰(由于对寄生电容进行充电)。在这样的过渡间隔期间，强的电压应力被施加到电源开关Mn。电源开关Mn可能会被损坏。

如何保护电源开关Mp和Mn以及电源开关驱动器中的MOS(例如MOSFET)不受损坏是开关稳压器领域中的重要问题。

发明内容

本发明提供开关稳压器，可保护开关稳压器中的电源开关及电源开关驱动器中的MOS不受损坏。

在一些实施例中，本发明提供的开关稳压器可包括：第一电源开关和电感器，其中所述第一电源开关耦接在所述开关稳压器的输入端和所述电感器的第一端之间，所述电感器的第二端耦接到所述开关稳压器的输出端；二极管，当所述第一电源开关截止时正向偏置以提供耦接到所述电感器的所述第一端的电流路径；第一驱动器，用于驱动所述第一电源开关；和驱动器电源箝位器，用于箝位所述第一驱动器的接地端处的电压。这样的稳压器通过驱动器电源箝位器箝位第一驱动器的接地端处的电压，由此，可保护开关稳压器中的电源开关及电源开关驱动器中的MOS不受损坏。

在一些实施例中，本发明提供的开关稳压器可包括：电感器和第一电源开关，其中，所述电感器的第一端耦接至所述开关稳压器的输入端，所述第一电源开关耦接在所述电感器的第二端和电源的负电源端之间；二极管，当所述第一电源开关截止时正向偏置，以在所述电感器的所述第二端和所述开关稳压器的输出端之间建立电流路径；第一驱动器，用于驱动所述第一电源开关；和驱动器电源箝位器，用于箝位所述第一驱动器的电源端处的电压。这样的稳压器通过驱动器电源箝位器箝位第一驱动器的电源端处的电压，由此，可保护开关稳压器中的电源开关及电源开关驱动器中的MOS不受损坏。

附图说明

图1A描绘了降压(buck)稳压器102。

图1B示出了升压(boost)稳压器104。