专利名称：控制开关的制作方法
技术领域：
本发明涉及在集成电路中使用的控制开关。特别是涉及用于在开关模式的电源装置中，打开或关闭所需功率级电路部分的装置。
背景技术：
在功率级中，由控制信号控制的开关通常由金属-氧化物-半导体晶体管来实现，通常用縮写“M0S”表示。MOS晶体管由控制电压驱动。图1示出了的有开关模式的电源的功率级部分，包括由控制电压\控制的开关10。受控开关10是MOS晶体管，包括耦合到节点G的栅极，耦合到节点D的漏极，其提供电位VBAT，以及耦合到节点S的源极，其提供电位VNEe。控制电压Vtj被供给节点G。根据控制电压Vtj的值，晶体管源极和漏极之间的电压Vds基本为零(导通的晶体管，对应开关的闭合状态)，或与对应于电位Vbat和电位V■之间电位差的电压基本相同(非导通晶体管，对应开关的打开状态)。在提供正电位Vpqs约为1.8伏和负电位V■约为-1.8V的功率级的情形时，由电池提供4.8V电位VBAT，电压Vds可以到6.6V。但是，能够支持提供如此高电压Vds的MOS晶体管是昂贵的和/或不适合通过可靠且有成本效益的エ业生产过程，特别是对于如制造移动电话所使用的电路的大規模生产，来制造和使用。
发明内容
因此，需要有ー种控制开关，可以在电路中打开或关闭，特别是在功率级，具有6V电压的电流，其特征在于，所述开关可以在使用可靠和具有成本效益的エ业流程的大規模生产中制造和集成。本发明的第一方面 提出了ー种电压调节装置￠00)，包括:功率级，包括:输入端，用于接收第一电位(VBAT),电路，包括:至少ー个第一控制输入端，和ー个第二控制输入端，以及至少ー个第一开关，包括第一端子和第二端子。第一开关包括:—个第一控制输入端和第二控制输入端，第一 N沟道场效应晶体管，包括耦合到第一端子的第一漏扱，第一源扱，和耦合到第一控制输入端的第一栅极，如果第一栅极和第一源极之间的电压大于第一阈值电压，则所述第一晶体管关闭，以及第二 N沟道场效应晶体管，包括耦合到第一源极的第二漏极，耦合到第二端子的第二源极，和适于耦合到第二控制输入端的第二栅极，如果第二栅极和第二源极之间的电压大于第二阈值电压，则所述第二晶体管关闭。开关适于被控制，通过:通过在第一控制输入设置第一电控制电压，第一控制电压值小于第一端子的电位的第一最大值，并大于第二端子的电位值，以及通过在第二控制输入端设置第一电位的第一最大值来关闭开关，或者通过在第二控制输入端设置基本上与第二端子的电位相同的第二控制电压来打开开关。当开关关闭时，第一控制电压和第二控制电压之间的电位差大于所述第一晶体管的阈值电压值和第二晶体管的阈值电压值。当电路工作时，通过在第一控制输入端接收的电位和在第二控制输入端接收的电位，开关可以被控制，该方式为控制第一电位转化为第二电位和第三电位，所述第二端子耦合到第三电位的电路节点。功率级还包括用于提供第二电位和第三电位的输出端。 所述装置还可以进一步配置以使第二电位应用于开关的第一控制输入端。因此，当第二晶体管处于非导通时，第一节点和第二节点之间的电流为零。第一晶体管的栅极保持在第一电位，第一晶体管和第二晶体管之间的中间连接点也极化为第一电位。然而，的第一电位值在第一节点的电位和第二节点的电位之间。因此，中间连接点和第二连接点之间的最大电压必须小于第一节点和第二节点之间的电压。因此，第一和第二晶体管必须各自支持它们的源极和漏极之间的电压，所述电压小于由单个晶体管作为开关时所支持的电压。通过减少由第一和第二晶体管支持的最大电压，所述开关具有工业效能以及更低的成本，从而在制造过程中使用成为可能。该开关可用于集成也成为可能。发明的第二方面提出了一种电压调节装置，包括:功率级，包括:输入端，用于接收第一电位，电路，包括:至少一个第一控制输入端，和一个第二控制输入端，以及至少一个第一开关，包括第一端子和第二端子。第一开关包括:一个第一控制输入端和一个第二控制输入端，第一 P沟道场效应晶体管，包括耦合到第一端子的第一漏极，第一源极，和耦合到第一控制输入端的第一栅极，只有当第一栅极的电压和第一源极的电压差大于第一阈值电压，则所述第一晶体管打开，以及第二 P沟道场效应晶体管，包括耦合到第一源极的第二漏极，耦合到第二端子的第二源极，和适于耦合到第二控制输入端的第二栅极，只有当第二栅极和第二源极之间的电压大于第二阈值电压，则所述第二晶体管打开。开关适于被控制，通过:通过在第一控制输入设置第一电控制电压，第一控制电压值小于第二端子的电位的第一最小值，并大于第一端子的电位值，以及通过在第二控制输入端设置第一电位的第一最小值来关闭开关，或者通过在第二控制输入端设置基本上与第二端子的电位相同的第二控制电压来打开开关。当开关关闭时，第二控制电压和第一控制电压之间的电位差大于所述第一晶体管的阈值电压值和第二晶体管的阈值电压值。
当电路工作时，通过在第一控制输入端接收的电位和在第二控制输入端接收的电位，开关可以被控制，该方式为控制第一电位转化为第二电位和第三电位，所述第二端子耦合到在第一电位的电路节点。功率级还包括用于提供的第二电位和第三电位的输出端。所述装置还可以进一歩配置以使參考电位应用于开关的第一控制输入端。本发明第一方面的实施例提出的电压调节装置进ー步包括在功率级与输出端耦合的控制和驱动电路，配置用于为功率极定义和应用控制策略，通过: 第二电位应用于开关的第一控制输入端，应用于开关的第二控制输入端:第三电位用于代开第一开关，第二电位用于关闭第一开关。通过第二和第三电位可以有效且容易地控制第一开关的第一晶体管和第二晶体管。因此没有必要再生成中间电位，其简化了驱动电路并減少了设计和制造成本，第一电位和第二电位的差大于或等于第一和第二晶体管的阈值电压，相対的，第三电位值大于第一和第二晶体管的阈值电压。根据本发明的第一方面，包括开关的装置同样可以通过エ业效率和更小的制造方法成本而高效制造。本发明第二方面的实施例提出的电压调节装置进ー步包括在功率级与输出端耦合的控制和驱动电路，配置用于为功率极定义和应用控制策略，通过:电路的參考电位应用于开关的第一控制输入端，应用于开关的第二控制输入端:第一电位用于打开第一开关，參考电位用于关闭第一开关。通过第二电位和电路的參考电位或接地可以有效且容易地控制第一开关的第一晶体管和第二晶体管。因此没有必要再生成中间电位，其简化了驱动电路并減少了设计和制造成本。根据本发明的第二方面，包括开关的装置同样可以通过エ业效率和更小的制造方法成本而高效制造。根据上述第一或第二方面，本发明第三方面提出了ー种装置，其中电路包括:至少ー个第三电路控制输入端，一个第四控制输入端，以及至少ー个第二开关，包括第三端子和第四端子，所述第二开关能够通过在第三控制输入端接收的电位和第四控制输入端接收的电位而被控制，该方式为:当电路工作时，控制第一电位转化为第二电位和第三电位，第四端子耦合到參考电位的电路节点。第二开关包括:第三N沟道场效应晶体管，包括耦合到第三端子的第三漏扱，第三源扱，和适用于耦合到第三控制输入端的第三栅极，第一体ニ极管，其阴极耦合于第三端子，只有当第三栅极和第三源极之间的电压大于第三阈值电压，则所述第三晶体管打开，以及第四N沟道场效应晶体管，包括耦合到第四端子的第四漏极，耦合到第二端子的第二源极，和适于耦合到第三晶体管源极的第四源极，适用于耦合到第四控制输入端的第ニ栅极，只有当第四栅极和第四源极之间的电压大于第四阈值电压，则所述第四晶体管打开。
控制和驱动电路还可以配置用于为功率极定义和应用控制策略，通过:在第三控制输入端和第四控制输入端设置第三电位，用于打开第二开关，或者，在第三控制输入端设置第三电位，在第四控制输入端设置第二电位，用于打开第二开关，或者，在第三控制输入端和第四控制输入端设置第二电位，用于关闭第二开关。第二电位和参考电位的差大于第四阈值电压值，第三电位和参考电位的差小于第三阈值电压值。功率级遇到的一个问题是MOS晶体管的泄漏电流，其由晶体管内部存在体二极管造成的。根据晶体管的布局和其漏极和源极之间的电压符号，虽然晶体管非导通，但泄漏电流仍可以通过体二极管。在功率级，这种泄漏电流造成大量的能耗损失并干扰常规工作。根据第五方面，本装置包括适于打开或关闭功率级电路部分的控制开关，通过其电流可以经过，并具有预设的6V电压，并当开关为其端子的任意极性而打开时，适于抑制泄漏电流，通过可靠和有绩效的工业过程，所述开关适用于大规模的制造和集成。事实上，当它打开时，第二开关抑制泄漏电流，特别是由于第三和第四晶体管的体二极管的背靠背集成，以及由于根据第三端子的极性而变化的第四控制输入端的电位。本发明的第四方面是根据第二方面提出了包括装置的电源。本发明的第五方面是根据第一方面提出了包括电源的便携式装置。本发明的第六方面是根据第一方面提出了控制开关的方法，包括:在第一控制输入端设置第一电位的步骤，第一电位值在由两个边界分别划定的打开间隔内与第一端子的电位最大值和第二端子的电位值相同，以及在第二控制输入端设置第一电位的第一最大值以关闭开关的步骤，或者在第二控制输入端设置与第二端子电位基本相同的第二电位以打开开关的步骤。其中，第一电位和第二电位之间的差大于第一晶体管的阈值电压值和第二晶体管的阈值电压值。本发明的第七方面是根据第二方面提出了控制开关的方法，包括:在第一控制输入端设置第一电位的步骤，第一电位值在由两个边界分别划定的打开间隔内与第一端子的电位值和第二端子的第一最小电位值相同，以及在第二控制输入端设置第一电位的第一最小值以关闭开关的步骤，或者在第二控制输入端设置与第二端子(140)电位基本相同的第二电位以打开开关的步骤。其中，第二电位和第一电位之间的差大于第一晶体管的阈值电压值和第二晶体管的阈值电压值。
发明的其它特征和优点通过理解以下描述将更为清晰。此描述是纯粹说明性的，并结合参考附图来理解，其中:附图1，如上所述，可开关电源的功率级示意图，包括现有技术的可控制开关，附图2，表示根据一实施例，包含在功率级电路部分的可控制开关的示意图，附图3，表示根据另一实施例，包含在电路其它部分的可控制开关的示意图，
附图4-A和4-B，表述根据另ー实施例，在不同配置并包含在电路的其它部分说明可控制开关的示意图，附图5，是根据一实施例的功率级电路的方框图，附图6，是根据一实施例的电源示意图。
具体实施例方式说明书中，当指示电路节点电压时，可以理解其含义为所述节点的电位与整个电路的共同參考电位之间的差。所述參考电位还通常被认为是接地电压，该值通常为0V。可控制开关20的一个实施例，包含在功率级电路5部分，如附图2所示。开关20包括第一耦合节点30和第二耦合节点40。开关20还包括至少ー个第一控制输入端50和第二控制输入端60。开关20适于打开或关闭第一耦合节点30和第二耦合节点40之间的电路，如同第一控制输入端50和第二控制输入端60接收的控制电压的功能。附图2中的例子，第一耦合点30耦合与电路5的节点D，第二耦合点40耦合到电路5的节点S。节点S的电压与电压Vnk相同。开关20包括级联连接的第一晶体管21和第二晶体管22。第一和第二晶体管通常是金属氧化物半导体晶体管，更通常被称为MOS晶体管，每ー个都包括栅极、漏极和源扱。在附图2的例子中，第一和第二晶体管是N沟道MOS晶体管，或者NMOS晶体管。第一晶体管21导通的意思是当它的栅极和源极之间的电位差Vffi大于第一阈值Vthi时，允许电流在漏极和源极之间通过。否则，如果Vffi < Vthi，则表示第一晶体管21非导通。第二晶体管导通的意思是当它的栅极和源极之间的电位大于第二阈值Vth2时，允许电流在漏极和源极之间通过。否则，如果< Vth2,则表示第二晶体管22非导通。第一晶体管21设置在开关20内，以使它的栅极耦合到第一输入端50，其漏极耦合到第一耦合节点30，以及其源极耦合到第二晶体管22的漏扱。第二晶体管22设置在开关20，以使它的栅极耦合到第二输入端60，其漏极耦合到第二晶体管21的源扱，以及其源极耦合到第二耦合节点40。开关20适于由在第一输入端50接收的第一控制电压T1,以及第二输入端60接收的第二控制电压T2来控制。第一控制电压T1的值V1小于电压Vbat,大于电压VNEe。第一控制电压T1的值ソ1基本恒定。第二控制电压T2基本可以假设两个值:第一值V21,基本上与第一控制电压T1的值V1相同，第二值V22,小于第一控制电压T1的值V1,大于或等于电压VNEe值。第二晶体管22配置于电路，以使:当第二控制电压具有与第一值V21基本相同的电压值时而导通，当第二控制电压具有与第二值V22基本相同的电压值时而非导通。为了关闭开关20，因此允许电流通过第一和第二耦合节点，控制电压T2应用于第ニ输入端60，同时确保控制电压值与值V21相同。第二晶体管的栅极和源极之间的电位差Vgs与电压Vnk的值和值V21之间的差相同，并且该电位差Vffi大于阈值VTH2。相反地，为了打开开关20，因此阻止电流通过第一和第二耦合节点，控制电压T2应用于第二输入端60，同时确保控制电压值与值V22相同。不管开关20关闭或者打开，第一控制电压T1的值始终保持为V1值，第二晶体管的栅极和源极之间的电位差Ves则基本为零，并且小于阈值VTH2。在一实施例中，电路5用于从电压Vbat提供正电压Vros和负电压VNEe。开关20则耦合到电路以使第一输入端50接收正电压Vras，第二输入点60根据开关是关闭还是打开来接收正电压Vras或负电压V.。在一个非限制性的实施例中，电压Vbat由电池提供，其值基本为4.8V。正电压Vros和负电压Vnk是对称电压分别为1.8￥和-1.8￥。值VjP V21与正电压Vros相同，为1.8V。值V22与负电压V.相同，为-1.8V。当开关打开时，第一和第二耦合节点之间的电位差基本为
6.6V。第一晶体管的栅极和源极之间的电压Ves则为零，因为第一和第二耦合节点之间的电流为零。结果是，第二晶体管22的漏极电压等于V1，为1.8V。第一和第二晶体管因此可以设计和制造以分别支持最大电位差为3V和3.6V。控制开关100，根据另一实施例，包含在电路5，如图3中所示。开关100包括第一耦合节点130和一第二连接节点140。开关100还包括至少一个第一控制输入端150和第二控制输入端160。开关100适于打开或关闭第一连接节点130和第二耦合节点140之间的电路，作为控制电压的功能，特别是在第一输入端150和第二输入端160的接收的控制电压的功能。在图3的例子中，第一耦合点30耦合到节点D，第二耦合点40耦合到节点T。节点D的电压等于电压VBAT，并且节点T的电压等于电压V.。开关100包括以级联方式连接的第一晶体管110和第二晶体管120。第一和第二晶体管通常是金属氧化物半导体晶体管，更普遍地被称为MOS晶体管，每一个都包括栅极，漏极和源极。更具体而言，在图3的例子中，第一和第二晶体管是P-沟道MOS晶体管或PMOS
晶体管。第一晶体管21导通的意思是当它的栅极和源极之间的电位差Ves小于阈值Vth3时，允许电流在漏极和源极之间通过。否则，如果Ves > Vth3，则表示第一晶体管110非导通。第二晶体管导通的意思是当它的栅极和源极之间的电位Ves小于阈值Vth4时，允许电流在漏极和源极之间通过。否则，如果Ves > Vth4，则表示第二晶体管120非导通。第一晶体管110设置在开关100内，以使它的栅极耦合到第一输入端150，其漏极耦合到第一耦合节点130，以及其源极耦合到第二晶体管120的漏极。第二晶体管120设置在开关100内，以使它的栅极耦合到第二输入端160，其漏极耦合到第一晶体管110的源极，以及其源极耦合到第二耦合节点140。开关100适于由在第一输入端150接收的第一控制电压T3,以及第二输入端160接收的第二控制电压T4来控制。第一控制电压T3的值V3小于电压Vbat,大于电压VNEe。第一控制电压T3的值V3基本恒定。第二控制电压T4基本可以假设为两个值:第一值V41,基本上与第一控制电压T3的值V3相同，第二值V42,大于第一控制电压T3的值V3,小于或等于电压Vbat值。第二晶体管120配置于电路，以使:当第二控制电压具有与第一值V41基本相同的电压值时而导通，当第二控制电压具有与第二值V42基本相同的电压值时而非导通。因此，为了关闭开关100，因此允许电流通过第一和第二耦合节点，控制电压T4应用于第二输入端160，同时确保控制电压值与值V41相同是足够的。第二晶体管的栅极和源极之间的电位差Ves与值V3和电压Vbat之间的差相同，并且该电位差Ves小于阈值VTH4。相反地，为了打开开关100，因此阻止电流通过第一和第二耦合节点，控制电压T4应用于第二输入端160，同时确保控制电压值与值V42相同。第二晶体管的栅极和源极之间的电位差Vffi则基本为零并大于阈值VTH4。不管开关20关闭或者打开，第一控制电压T1的值始终保持为V1值。在一实施例中，电路5用于从电压Vbat提供正电压Vros和负电压VNEe。开关100则率禹合到电路以使第一输入端150稱合到电路45的參考电位,第二输入端160根据开关打开或关闭而稱合到电路5的电压Vbat或者參考电位。在一个非限制性的实施例中，电压Vbat由电池提供，其值基本为4.8V。值V3和V4I与參考电位相同，为0V。值V42与电压Vbat相同，为4.8V。第一和第二稱合节点之间的最大电位差因而基本为6.6V。当开关100打开时，第一晶体管的栅极和源极之间的电压Ves仍为零，因为第一和第二耦合节点之间的电流为零。结果是，第二晶体管120的漏极电压值与值V3相同，为0V。当节点D为负电压Vnk时，第一和第二晶体管因此可以设计和制造以分别支持最大电位差为1.8V和4.8V。控制开关200，根·据ー实施例，包含在电路5部分，如图4a和4b中所示。开关200包括第一耦合节点230和第二连接节点240。开关200还包括至少ー个第一控制输入端250和第二控制输入端260。开关200适于打开或关闭第一连接节点230和第二耦合节点240之间的电路，作为控制电压的功能，特别是在第一输入端250和第二输入端260的接收的控制电压的功能。在图4a和4b的例子中，第一耦合点230耦合到节点D，第二耦合点240耦合到节点T。节点T的电位与參考电位相同。开关20包括以级联方式连接的第一晶体管210和第二晶体管220。第一和第二晶体管通常是金属氧化物半导体晶体管，更普遍地被称为MOS晶体管，每ー个都包括栅极，漏极和源极。更具体而言，在图4a和4b的例子中，第一和第二晶体管是N-沟道MOS晶体管或NMOS晶体管。第一晶体管210设置在开关200内，使得它的栅极耦合到第一输入端250，其漏极耦合到第一耦合节点230，其源极耦合到第二晶体管220的源极，体ニ极管的阴极耦合到第一连接节点230。第二晶体管220设置在开关200内，使得它的栅极耦合到第二输入端260，其源极耦合到第一耦合节点230，其漏极耦合到第二耦合节点240，体ニ极管的阴极耦合到第二连接节点240。因此第一和第二晶体管的体ニ极管背靠背组装。开关200适于由在第一输入端250接收的第一控制电压T5,以及在第二输入端260接收的第二控制电压T6来控制。为了打开开关200，第一控制电压的T5的值V5与负电压Vneg相同，第二控制电压T6的值V6与负电压Vnk相同。由于体ニ极管在两个方向都是反向极化的，没有电流可以流动。为了关闭开关200，第二控制电压T6的值V6与正电压Vros相同。因此，第二晶体管220导通，并且电流流通第一晶体管210的体ニ极管，而后者则不导通。为了打开开关200，则开关210和开关220的开关200为非导通，第一控制电压T5与电压相同，第二控制电压T6与电压Vros相同。在一实施例中，电路5用于从电压Vbat提供正电压Vros和负电压VNEe。然后，开关200稱合到电路以使第一输入端250稱合到负电压Vnk或正电压Vros,第二输入端260 f禹合到负电压V■或正电压Vpqs，这取决于当第一和第二晶体管210，220非导通时，是否阻止电流流经第一和第二晶体管210，220的体二极管。作为一个非限制性的例子，电压Vbat由电池提供，其值基本为4.8V。控制开关200允许为了节点D的任意极性而打开节点D和T之间的电路5。正电压Vros和负电压Vnk是对称电压，其值分别为1.8V和-1.8V。值V5与负电压Vnk相同，为-1.8V。值V6要么与正电压Vras值相同，为1.8V，或者与负电压Vnk值相同，为-1.8V。因此，为了打开开关200，当开关270关闭，开关280打开时，这种情况下，节点D具有正极性，如在图4a中所示，第一控制电压T5电压Vnk相同，第二控制电压的T6与电压Vros相同。为了打开开关200,当开关270打开，开关280关闭时，这种情况下，节点D具有负极性，如在图4b中所示，第一控制电压T5和所述第二控制电压T6都与电压V.相同。由于第一和第二晶体管的体二极管背靠背组装，当开关200打开时，没有泄漏电流可以流经开关200。为了打开开关200，当开关270和开关280为非导通时,第一控制电压T5与电压Vnk相同,第二控制电压T6与电压Vros相同。包括先前描述的开关20，100，和200的电路5可以特别应用于电源600，如在图5和图6所示。电源600例如是电压调节装置耦合到电压源提供电压Vbat，例如是存储单元如电池，供给电压Vbat。电源600，例如，包含在便携设备中，如移动电话，便携式音频和/或视频播放器，或膝上型计算机。电源600包括由电路5实现的功率级，适于提供正电压Vros和负电压V.，正电压Vras的绝对值基本与负电压V.的绝对值相同。功率级配置于控制输入端，用于接收由控制策略定义的控制电压以生成负电压V.和正电压Vros。电源包括耦合到功率级输出端的控制电路，用于在整个过程，将负电压V.和正电压Vras与至少一个参考电压Vkef比较，并生成误差信号Vot1，Vot2。电源包括耦合到控制电路的驱动电路500，用于接收误差信号VOT1，Verr2,并生成控制电压，并耦合到功率级用于提供所生成的控制电压。
权利要求
1.一种电压调节装置￠00)，包括: 功率级，包括: 输入端，用于接收第一电位(Vbat)， 电路，包括: ■至少一个第一控制输入端，和一个第二控制输入端，以及 ■至少一个第一开关(20)，包括第一端子(30)和第二端子(40)，其中第一开关包括: 第一控制输入端(50)和第二控制输入端(60), 第一 N沟道场效应晶体管(21)，包括耦合到第一端子的第一漏极，第一源极，和耦合到第一控制输入端(50)的第一栅极，只有当第一栅极和第一源极之间的电压大于第一阈值电压，则所述第一晶体管关闭，以及 第二 N沟道场效应晶体管(22)，包括耦合到第一源极的第二漏极，耦合到第二端子的第二源极，和适于耦合到第二控制输入端￠0)的第二栅极，只有当第二栅极和第二源极之间的电压大于第二阈值电压，则所述第二晶体管关闭， 开关适于被控制，通过: 通过在第一控制输入端设置第一电控制电压(Tl),第一控制电压值(Vl)小于第一端子的电位(Vbat)的第一最大值，并大于第二端子的电位值(V.)，以及 通过在第二控制输入端设置第一电位的第一最大值来关闭开关，或者 通过在第二控制输入端设置基本上与第二端子的电位相同的第二控制电压(T2)来打开开关， 当开关关闭时，第一控制电压和第二控制电压之间的电位差大于所述第一晶体管的阈值电压值和第二晶体管的阈值电压值， 当电路工作时，通过在第一控制输入端接收的电位和在第二控制输入端接收的电位，开关可以被控制，该方式为控制第一电位转化为第二电位(Vros)和第三电位(V.)，所述第二端子耦合到第三电位的电路节点， 令输出端，用于提供第二电位(Vros)和第三电位(V.)， 其中，第二电位应用于开关的第一控制输入端。
2.一种电压调节装置￠00)，包括: 功率级，包括: +输入端，用于接收第一电位(Vbat)， 今电路，包括: ■至少一个第一控制输入端，和一个第二控制输入端，以及 ■至少一个第一开关(100)，包括第一端子(130)和第二端子(140)，其中第一开关包括: 第一控制输入端(150)和第二控制输入端(160), 第一 P沟道场效应晶体管(110)，包括耦合到第一端子的第一漏极，第一源极，和耦合到第一控制输入端的第一栅极，只有当第一栅极和第一源极之间的电压差大于第一阈值电压，则所述第一晶体管打 开，以及 第二 P沟道场效应晶体管(120)，包括耦合到第一源极的第二漏极，耦合到第二端子的第二源极，和适于耦合到第二控制输入端的第二栅极，只有当第二栅极和第二源极之间的电压差大于第二阈值电压，则所述第二晶体管打开， 开关适于被控制，通过: 通过在第一控制输入端设置第一电控制电压(T3),第一控制电压值(V3)小于第二端子的电位(Vbat)的第一最小值，并大于第一端子的电位值(VNEG),以及 通过在第二控制输入端设置第一电位的第一最小值来关闭开关，或者 通过在第二控制输入端设置基本上与第二端子(140)的电位相同的第二控制电压(T4)来打开开关， 当开关关闭时，第二控制电压和第一控制电压之间的电位差大于所述第一晶体管的阈值电压值和第二晶体管的阈值电压值， 当电路工作时，通过在第一控制输入端接收的电位和在第二控制输入端接收的电位，开关可以被控制，该方式为控制第一电位转化为第二电位(VPOS)和第三电位(VNEG)，所述第ニ端子耦合到第一电位的电路节点， +输出端，用于提供第二电位(VPos)和第三电位(VNEG)， 其中，參考电位应用于开关的第一控制输入端。
3.根据权利要求1所述的装置进ー步包括:包括在功率级与输出端耦合，并配置用于为功率级定义和应用控制策略的控制和驱动电路，通过: 第二电位应用于开关(20)的第一控制输入端， 应用如下，于开关(20)的第二控制输入端: 今第三电位用于打开第一开关， 令第二电位用于关闭第一开关。
4.根据权利要求2所述的装置进ー步包括:包括在功率级与输出端耦合，并配置用于为功率级定义和应用控制策略的控制和驱动电路，通过: 电路的參考电位应用于开关(100)的第一控制输入端， 应用如下，于第二控制输入端: 今第一电位用于打开第一开关， 4■參考电位用于关闭第一开关。
5.根据权利要求3或4所述的任一装置，其中电路包括: 至少ー个第三电路控制输入端，一个第四控制输入端，以及 至少ー个第二开关(200)，包括第三端子(230)和第四端子(240)，所述第二开关能够通过在第三控制输入端接收的电位和第四控制输入端接收的电位而被控制，该方式为:当电路工作时，控制第一电位转化为第二电位和第三电位，第四端子耦合到參考电位的电路节点， 第二开关包括: 第三N沟道场效应晶体管(210)，包括耦合到第三端子的第三漏扱，第三源扱，和适用于耦合到第三控制输入端(250)的第三栅极，第一体ニ极管，其阴极耦合于第三端子，只有当第三栅极和第三源极之间的电压大于第三阈值电压，则所述第三晶体管打开，以及 第四N沟道场效应晶体管(220)，包括耦合到第四端子的第四漏极，耦合到第三晶体管的第四源极，适用于耦合到第四控制输入端(260)的第二栅极，只有当第四栅极和第四源极之间的电压大于第四阈值电压，则所述第四晶体管打开，控制和驱动电路还可以配置用于为功率级定义和应用控制策略，通过: 在第三控制输入端和第四控制输入端设置第三电位，用于打开第二开关，或者， 在第三控制输入端设置第三电位，在第四控制输入端设置第二电位，用于打开第二开关，或者， 在第三控制输入端和第四控制输入端设置第二电位，用于关闭第二开关， 第二电位和参考电位的差大于第四阈值电压值，第三电位和参考电位的差小于第三阈值电压值。
6.源(600)包括根据权利要求1-5任一所述的装置，其耦合到电压源(29)用于提供第一电位。
7.携式装置包括根据权利要求6所述的电源。
8.一种控制根据权利要求1或3所述的开关的方法，包括: 在第一控制输入端设置第一电位的步骤，第一电位值在由两个边界分别划定的打开间隔内与第一端子的电位第一最大值和第二端子的电位值相同，以及 在第二控制输入端设置第一电位第一最大值来关闭开关的步骤，或者 在第二控制输入端设置与第二端子电位基本相同的第二电位来打开开关的步骤，其中，第一电位和第二电位之间的差大于第一晶体管的阈值电压值和第二晶体管的阈值电压值。
9.一种控制根据权利要求2或4所述开关的方法，包括: 在第一控制输入端设置第一电位的步骤，第一电位值在由两个边界分别划定的打开间隔内与第一端子的电位值和第二端子的电位第一最小值相同，以及 在第二控制输入端设置第一电位第一最小值来关闭开关的步骤，或者 在第二控制输入端设置与第二端子(140)电位基本相同的第二电位来打开开关的步骤， 其中，第二电位和第一电位之间的差大于第一晶体管的阈值电压值和第二晶体管的阈值电压值。
全文摘要
本发明提出了一种电压调节装置，其在第一节点(30，140)和第二节点(40，130)之间的电路上具有开关，所述装置包括以级联方式连接的第一场效应晶体管(21，110)和第二场效应晶体管(22，120)。开关可以被控制，通过设置第一电位到第一晶体管的栅极(G1，G3)，设置第一电位到第二晶体管的栅极(G2，G4)来关闭开关，或者设置第二节点的第二电位到第二晶体管的栅极来打开开关，第一电位和第二电位的电位差适于打开第一晶体管和第二晶体管。开关可以用于具有开关模式的电源。
文档编号H03K17/687GK103098375SQ201180043633
公开日2013年5月8日 申请日期2011年9月9日 优先权日2010年9月10日
发明者泽维尔·布兰卡, 戴维·谢斯诺 申请人:意法爱立信有限公司