一种高边电源产生电路的制作方法

本发明涉及集成电路，尤其涉及一种高边电源产生电路。

背景技术：

1、对于现有技术中的电源管理芯片，特别是固态照明芯片或电机驱动芯片中，采用nmos管的高边驱动电路是一种常用的电路形式。如图1所示的现有技术中的ldo型高边电源产生电路。在这个驱动电路中需要设置一个高边电源给驱动器供电。由于低边侧的n3管在开闭状态切换时，会造成n2管的源极电压发生变化，为了保持n2管的栅源电压差稳定，以使得n2管能够正常开闭，因此需要设置高边电源产生电路来调节高边驱动电路的输出电压。该高边电源产生电路中的运放用于比较高边电源的分压值和基准电压值，当高边电源过低时，n1管提供更多的电流给高边浮动电源，提升高边驱动电路的电压；反之当高边电源过高时，n1管停止给高边浮动电源提供电流，高边驱动电路的电压随之降低，从而保持n2管的栅源电压保持稳定的电压差，以使得n2管能够正常的实现开关。即在该电路结构中n2管的源极的电压是浮动的，该位置可以称为浮动地。且浮动地的电压相对于地电压会随着n3/n2的通断从地电压变化到电源1的电压。

2、图1所示的高边浮动电源需要基准电压电路和运算放大器电路，通常电源2是高压的，还需要在基准电压电路和运算放大器电路中做高低压转换，导致电路结构比较复杂。另外由于环路的限制，这类高边浮动电源对浮动地的变化不能快速响应，需要较多的辅助电路达到快速响应的目的，这又进一步使得电路结构变得复杂，需要大量的高压器件配合低压逻辑电路共同实现，在集成电路领域中使用大量的高压器件必然导致集成电路布图的面积增加，从而导致集成电路的成本提高。

3、由此可见，现有技术中需要一种新结构的高边电源产生电路，从而实现高边电源产生电路能够减少高压器件的使用数量，从而降低高边电源的制造成本。

技术实现思路

1、本发明所要实现的技术目的在于提供一种高边电源产生电路，本发明的电路通过改善现有的高边产生电路的电路结构，能够大大降低高边产生电路中的高压器件的使用数量，从而降低集成电路的布图面积，降低集成电路的制造成本。

2、基于上述技术目的，本发明提供一种高边电源产生电路，所述高边电源产生电路用于向电路系统的高边侧提供高边浮动电源电压和浮动地电压，所述高边电源产生电路包括稳压电路及充放电电路；

3、其中，所述稳压电路包括电阻r1、稳压管z1、开关管n1及电容c1；

4、所述电阻r1的一端连接于第一高边电源，所述电阻r1的另一端连接于开关管n1的栅极，所述开关管n1采用高压nmos晶体管，所述开关管n1的漏极连接于第一高边电源，所述第一高边电源即对所述高边电源产生电路进行供电的电源；所述开关管n1的源极连接电容c1的一端；所述稳压管z1的正极连接于开关管n1的栅极，所述稳压管z1的负极极连接于电容c1的另一端；

5、所述充放电电路包括充电电流源ich及控制充电电流源ich开闭及电流值的充电控制电路，还包括放电电流源idch及控制放电电流源idch开闭及电流值的放电控制电路；

6、所述充电电流源连接于所述开关管n1的漏极与源极之间，所述放电电流源连接于所述电容c1两端；所述开关管n1的源极作为高边浮动电源电压输出端，所述稳压管的负极作为浮动地电压输出端。

7、在一个实施例中，所述充电电流源ich所提供的电流值ich满足于：

8、ich＝(vm–5)×ciss_n2/tr；

9、其中，vm为高边侧开关管的供电电压，ciss_n2为高边侧开关管的等效输入电容，tr为浮动地电压从地电压变化到高边侧开关管的供电电压时所需的上升时间。

10、在一个实施例中，所述放电电流源idch所提供的电流值满足于：

11、idch＝(vm–5)x ciss_n2/tf；

12、其中，vm为高边侧开关管的供电电压，ciss_n2为高边侧开关管的等效输入电容，tf为浮动地电压从高边侧开关管的供电电压vm变化到实际接地电压时所需的下降时间。

13、与现有技术相比，本发明的一个或多个实施例可以具有如下发明点及优势：

14、本发明提供了一种新的高边电源产生电路，该电路省去了现有技术中使用基准电路、运放电路及分压电路的复杂结构，大大减少了高压器件的使用数量，从而简化了集成电路布图设计，节省了集成电路的布图面积，从而降低了芯片成本。

15、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种高边电源产生电路，所述高边电源产生电路用于向电路系统的高边侧提供高边浮动电源电压和浮动地电压，所述高边电源产生电路包括稳压电路及充放电电路；

2.根据权利要求1所述的高边电源产生电路，其特征在于，所述充电电流源ich所提供的电流值ich满足于：

3.根据权利要求1所述的高边电源产生电路，其特征在于，所述放电电流源idch所提供的电流值满足于：

4.一种集成电路结构，所述集成电路结构中包含权利要求1-3之一所述的高边电源产生电路。

技术总结
本发明公开了一种高边电源产生电路，其包括稳压电路及充放电电路；所述稳压电路包括电阻R1、稳压管Z1、开关管N1及电容C1；所述充放电电路包括充电电流源Ich及控制充电电流源Ich开闭及电流值的充电控制电路，还包括放电电流源Idch及控制放电电流源Idch开闭及电流值的放电控制电路；所述开关管N1的源极作为高边浮动电源电压输出端，所述稳压管的负极作为浮动地电压输出端。该电路大大减少了高压器件的使用数量，从而简化了集成电路布图设计，节省了集成电路的布图面积。

技术研发人员：齐伟
受保护的技术使用者：深圳市芯格诺微电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19