[发明专利]一种低功耗高速零电流开关

摘要

本发明公开一种低功耗高速零电流开关，包括延迟控制器、驱动级和功率管MN；延迟控制器的输入端连接外部时钟CLK，输出端连接驱动级的输入端，驱动级的输出端连接功率管MN的栅极；延迟控制器包括栅极信号产生器、采样电路和电流控制器，并组成一个负反馈回路；使得采样零电流开关的源漏间电压在导通和关断时刻的电压V_ON和V_D最终稳定到0，实现功率管MN在导通和关断时源漏间电压为0。本发明不再使用高功耗的高速比较器，而是采用低功耗的延迟控制器，产生功率管的导通和关断信号；另外，通过使用低功耗的负反馈电路控制其延时，保证功率管在导通和关断时的零电流特性。

主权项

1.一种低功耗高速零电流开关，其特征在于，包括延迟控制器、驱动级和功率管MN；延迟控制器的输入端连接外部时钟CLK，输出端连接驱动级的输入端，驱动级的输出端连接功率管MN的栅极；延迟控制器包括栅极信号产生器、采样电路和电流控制器；栅极信号产生器利用外部时钟信号CLK和电流控制器所控制的电流I_ON和I_D产生零电流开关所需要的功率管MN栅极信号V_GN；所述栅极信号产生器由两个级联的电流控制延时单元、两个单脉冲产生器和SR锁存器组成；两个级联的电流控制延时单元包括第一电流控制延时单元和第二电流控制延时单元；第一电流控制延时单元的输入端连接CLK，电流控制端连接I_ON，输出端连接第二电流控制延时单元的输入端和第一单脉冲发生器的输入端；第二电流控制延时单元的电流控制端连接I_D，输出端连接第二单脉冲发生器的输入端；第一单脉冲发生器和第二单脉冲发生器分别输出脉冲信号P_RA、P_FA给SR锁存器的两个输入端，SR锁存器的输出端输出功率管栅极信号V_GN；采样电路包括采样逻辑和开关电容采样单元；采样逻辑利用外部时钟CLK和功率管栅极信号V_GN控制开关电容采样单元，对零电流开关的源漏间电压在导通和关断时刻进行采样，采样得到的电压V_ON和V_D给电流控制器；电流控制器利用电压V_ON和V_D自适应的调节电流I_ON和I_D；栅极信号产生器、采样电路和电流控制器组成一个负反馈回路；使得采样电压V_ON和V_D最终稳定到0，实现功率管MN在导通和关断时源漏间电压为0。