电源驱动电路的制作方法

本发明涉及开关电源，特别是涉及一种电源驱动电路。

背景技术：

1、现代开关电源中由于电压范围越来越宽，集成度越来越高，往往需要多路电源(例如buck、boost、buck-boost)集成在一起。当输入输出接近时需要直通，因此，对开关驱动需要实现100％占空比。

2、为实现100％占空比，目前通常做法主要有两种：1)如图1所示，额外增加电荷泵charge pump来驱动，具体原理是，对每个周期占空比进行检测，当占空比增大到100％后，启动电荷泵对上管进行驱动，从而实现100％占空比，这种做法的缺点是需要额外增加电荷泵电路，该部分电路会导致芯片面积和功耗增加；2)检测驱动电路上的电压，当驱动电容上电压不足时，启动刷新电路，对电容进行补电，这种方法的主要缺点在于，由于需要对电容补电，因此刷新电路会以一定的周期工作，导致并不能实现100％占空比，纹波会变大。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提出一种电源驱动电路，能够在不需要额外增加电荷泵电路或刷新电路的情况下实现真正的100％占空比。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种电源驱动电路，包括：管m1、管m2、管m3、管m4、驱动电路driver1、驱动电路driver2、二极管d1、二极管d2、电容c1、电容c2、电感l、高电压选择电路、第一补电电路、第二补电电路、第一欠压检测电路以及第二欠压检测电路；

4、所述管m1的栅极由所述驱动电路driver1驱动；所述管m1的源极与所述驱动电路driver1之间的连接节点为节点sw1；所述管m1的漏极连接电压va；所述二极管d1的正极连接电压vcc；所述二极管d1的负极与所述驱动电路driver1之间的连接节点为节点boot1；所述驱动电路driver1还连接脉宽调制信号pwmh1；所述管m1的栅极连接脉宽调制信号pwml1；所述管m1的漏极连接所述节点sw1；所述管m1的源极接地；所述电容c1的一端连接所述节点boot1；所述电容c1的另一端连接所述节点sw1；

5、所述管m4的栅极由所述驱动电路driver2驱动；所述管m4的源极与所述驱动电路driver2之间的连接节点为节点sw2；所述管m4的漏极连接电压vb；所述二极管d2的正极连接电压vcc；所述二极管d2的负极与所述驱动电路driver2之间的连接节点为节点boot2；所述驱动电路driver2还连接脉宽调制信号pwmh2；所述管m3的栅极连接脉宽调制信号pwml2；所述管m3的漏极连接所述节点sw2；所述管m3的源极接地；所述电容c2的一端连接所述节点boot2；所述电容c2的另一端连接所述节点sw2；

6、所述电感l的一端连接所述节点sw1；所述电感l的另一端连接所述节点sw2；所述高电压选择电路分别连接所述节点boot1和所述节点boot2；所述高电压选择电路与所述第一补电电路和所述第二补电电路之间的连接节点为节点com；所述第一补电电路分别连接所述节点boot1和所述节点sw1；所述第二补电电路分别连接所述节点boot2和所述节点sw2；

7、所述第一欠压检测电路分别与所述节点boot1、所述节点sw1以及所述第一补电电路连接；所述第二欠压检测电路分别与所述节点boot2、所述节点sw2以及所述第二补电电路连接。

8、可选地，所述高电压选择电路包括管mp1、管mp2、二极管dp1以及二极管dp2；所述管mp1的栅极连接所述节点boot2；所述管mp1的漏极连接所述节点boot1；所述管mp1的源极连接所述节点com；所述二极管dp1的正极连接所述节点boot1；所述二极管dp1的负极连接所述节点com；所述管mp2的栅极连接所述节点boot1；所述管mp2的漏极连接所述节点boot2；所述管mp2的源极连接所述节点com；所述二极管dp2的正极连接所述节点boot2；所述二极管dp2的负极连接所述节点com。

9、可选地，所述第一补电电路与所述第二补电电路为对称结构；所述第一补电电路包括：管mb1～mb21、电阻rb1～rb4、电容cb1～cb4、电流源ib1～ib2、稳压二极管db1以及欠压锁定模块uvlo；

10、所述管mb1的源极、所述电阻rb1的一端、所述电容cb1的一端、所述电阻rb2的一端、所述管mb6的漏极、所述管mb8的源极、所述电容cb2的一端、所述管mb9的源极、所述管mb10的源极、所述电容cb3的一端、所述管mb15的源极以及所述电容cb4的一端均连接所述节点com；所述管mb2的源极分别与所述管mb1的栅极和漏极连接；所述管mb3的源极分别与所述管mb2的栅极和漏极连接；所述电流源ib1的一端分别与所述管mb3的栅极和漏极连接；所述电流源ib1的另一端接地；所述管mb4的源极连接所述电阻rb1的另一端；所述电阻rb3的一端连接所述电阻rb2的另一端；所述管mb4的栅极分别与所述管mb3的栅极、所述电容cb1的另一端、所述电阻rb3的另一端以及所述管mb7的栅极连接；所述管mb4的漏极分别连接所述管mb5的栅极和漏极、所述电阻rb4的一端以及所述管mb6的栅极；所述管mb5的源极连接所述稳压二极管db1的负极；所述稳压二极管db1的正极、所述管mb20的源极以及所述管mb21的源极均连接所述节点sw1；所述电阻rb4的另一端、所述管mb6的源极以及所述管mb7的漏极均连接所述节点boot1；所述管mb8的漏极连接所述管mb7的源极；所述管mb8的栅极分别连接所述电容cb2的另一端、所述管mb9的漏极、所述管mb10的栅极、所述管mb11的漏极、所述管mb12的栅极以及所述管mb13的源极；所述管mb9的栅极分别连接所述管mb10的漏极、所述管mb11的栅极、所述管mb12的漏极以及所述管mb14的源极；所述管mb11的源极分别连接所述管mb12的源极、所述电容cb3的另一端、所述管mb18的源极、所述电容cb4的另一端以及所述管mb19的源极；所述管mb16的源极分别与所述管mb15的栅极和漏极连接；所述管mb17的源极分别与所述管mb16的栅极和漏极连接；所述管mb18的漏极分别连接所述管mb15的栅极和漏极以及所述管mb18的栅极；所述管mb13的栅极分别连接所述管mb14的栅极以及所述管mb19的栅极；所述管mb13的漏极连接所述管mb20的漏极；所述管mb14的漏极连接所述管mb21的漏极；所述电流源ib2的一端连接所述管mb19的漏极；所述电流源ib1的另一端接地；

11、所述管mb20的栅极连接信号bt_uvb；所述管mb21的栅极连接信号bt_uvz；所述欠压锁定模块uvlo分别连接所述节点boot1、所述节点sw1、所述信号bt_uvb以及所述信号bt_uvz。

12、可选地，所述第一欠压检测电路与所述第二欠压检测电路为对称结构；所述第一欠压检测电路包括：管mq1～mq12、电阻rq1～rq3以及施密特触发器nb1；

13、所述管mq1的源极、所述管mq4的源极、所述管mq7的源极以及所述管mq9的源极均连接所述节点boot1；所述管mq2的源极分别连接所述管mq1的栅极和漏极以及所述管mq7的栅极；所述管mq3的源极分别与所述管mq2的栅极和漏极连接；所述管mq11的漏极分别连接所述管mq3的栅极和漏极、所述管mq4的栅极以及所述管mq10的栅极；所述管mq4的漏极连接所述管mq5的源极；所述管mq5的栅极和漏极连接所述管mq6的源极；所述管mq6的栅极分别连接所述管mq6的漏极、所述管mq8的栅极以及所述电阻rq3的一端；所述管mq8的源极以及所述电阻rq3的另一端均连接所述节点sw1；所述管mq7的漏极分别连接所述管mq8的漏极以及所述管mq9的栅极；所述管mq9的漏极连接所述管mq10的源极；所述管mq10的漏极连接所述管mq12的漏极；所述管mq11的栅极连接所述管mq12的栅极；所述管mq11的源极连接所述电阻rq1的一端；所述管mq12的源极连接所述电阻rq2的一端；所述电阻rq1的另一端以及所述电阻rq2的另一端均接地；所述管mq12的源极还通过施密特触发器nb1引出信号bootok。

14、可选地，所述管m1、管m2、管m3和管m4均为pmos功率场效应管。

15、可选地，所述管mp1和管mp2均为nmos功率场效应管。

16、可选地，所述管mb1、管mb2、管mb3、管mb4、管mb7、管mb8、管mb9、管mb10、管mb13、管mb14、管mb15、管mb16、管mb17以及所述管mb19均为nmos功率场效应管；所述管mb5、所述管mb6、所述管mb11、所述管mb12、所述管mb18、所述管mb20以及所述管mb21均为pmos功率场效应管。

17、可选地，所述管mq1、管mq2、管mq3、管mq4、管mq5、管mq6、管mq7、管mq9以及管mq10均为nmos功率场效应管；所述管mq8、管mq11以及管mq12均为pmos功率场效应管。

18、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

19、本发明提供了一种电源驱动电路，包括：管m1、管m2、管m3、管m4、驱动电路driver1、驱动电路driver2、二极管d1、二极管d2、电容c1、电容c2、电感l、高电压选择电路、第一补电电路、第二补电电路、第一欠压检测电路以及第二欠压检测电路，能够在不需要额外增加电荷泵电路或刷新电路的情况下实现真正的100％占空比。