专利名称：单片高压侧开关的控制电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种控制电路，特别涉及一种高压侧开关的控制电路。
背景技术：
本发明提供一种控制电路，以控制高压侧开关。此电路其形成于单片集成电路 (monolithic integrated circuit)。其可应用于电源管理的电路、电池平衡电路、发光二极管(light-emitting diode, LED)背光驱动器、以及功率转换器。
发明内容
本发明提供一种单片(monolithic)高压侧开关的控制电路，包括导通/关闭晶体管、偏压晶体管、基纳二极管、电平移位晶体管、以及电流源。导通/关闭晶体管如一开关般操作。偏压晶体管关闭导通/关闭晶体管。基纳二极管限制导通/关闭晶体管的最大电压。 电平移位晶体管导通导通/关闭晶体管。电流源耦接电平移位晶体管。电流源限制电平移位晶体管的最大电流。本发明还提供一种单片(monolithic)闻压侧开关的控制电路，包括导通/关闭晶体管、偏压晶体管、基纳二极管、电平移位晶体管、以及电阻。导通/关闭晶体管如一开关般操作。偏压晶体管关闭导通/关闭晶体管。基纳二极管限制导通/关闭晶体管的最大电压。 电平移位晶体管导通导通/关闭晶体管。上述电阻耦接电平移位晶体管的源极。电平移位晶体管的栅极被调整，且上述电阻限制该电平移位晶体管的最大电流。
图I表示根据本发明一实施例的控制电路；图2表示根据本发明另一实施例的控制电路；以及图3表示根据本发明实施例的之一单片集成电路。主要元件符号说明10 第一电路；20 第二电路；30、35 电平移位晶体管；40、50 导通/关闭晶体管；45、55 偏压电阻； 46、56 基纳二极管；70、75 电流源；78 低阻抗电阻；79 低阻抗晶体管； 90、95 电阻；I3tl 电平移位晶体管的电流；N 隔离N井区；N2Q、N21 节点；P Si P型硅基底；SN、Sm 控制信号；VN, Vm 控制电压； Xn、XM、YN、Ym 端点。
具体实施例方式为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。图I是表示根据本发明一实施例的控制电路。此控制电路用来控制高压侧开关。 参阅图I，此控制电路包括配置在一集成电路的P型硅基板(图中未示)中的第一电路10。 此电路还包括配置在一隔离井(图中未示)中的第二电路20，而此隔离井是形成于P型硅基板。参阅图1，第一电路10包括电平移位晶体管30与35、电流源70与75、低阻抗电阻 78、以及低阻抗晶体管79。第二电路20包括作为开关操作的导通/关闭晶体管40与50、 偏压电阻45与55、以及基纳二极管46与56。导通/关闭晶体管40的栅极耦接节点N2tl,其源极耦接端点Xn、且其漏极耦接端点YN。导通/关闭晶体管40用来导通/关闭端点Xn与 YN。导通/关闭晶体管50的栅极耦接节点N21，其源极耦接端点XM、且其漏极耦接端点YM。 导通/关闭晶体管50用来导通/关闭端点Xm与YM。导通/关闭晶体管40受控于配置在第一电路30内的电平移位晶体管30，详细来说，导通/关闭晶体管40是由电平移位晶体管 30所导通。导通/关闭晶体管50受控于配置在第一电路30内的电平移位晶体管35，详细来说，导通/关闭晶体管50是由电平移位晶体管35所导通。电平移位晶体管30与35分别由控制信号Sn与Sm所控制。偏压电阻45耦接于端点Xn与节点N2tl之间，且用来关闭导通/关闭晶体管40。基纳二极管46耦接于端点Xn与节点N2tl之间，且用来限制提供给导通/关闭晶体管40的最大电压。偏压电阻55耦接于端点Xm与节点N21之间，且用来关闭导通/关闭晶体管50。基纳二极管56耦接于端点Xm与节点N21之间，且用来限制提供给导通/关闭晶体管50的最大电压。电流源70与电平移位晶体管30串联，以限制电平移位晶体管30的最大电流。详细来说，电平移位晶体管30的栅极接收控制信号Sn，其漏极耦接节点N2tl，且其源极耦接电流源70。电流源75与电平移位晶体管35串联，以限制电平移位晶体管35的最大电流。详细来说，电平移位晶体管35的栅极接收控制信号SM，其漏极耦接节点N21,且其源极耦接电流源75。如此一来，由于对电平移位晶体管30与35的最大电流的限制，则可调整电平移位晶体管30与35的最大功率消耗。低阻抗电阻78与低阻抗晶体管 79串联于电平移位晶体管35的源极与参考低电压之间。一旦低阻抗晶体管79导通，低阻抗电阻78将与电流源75并联，因此，当端点Xm的电压为低电平时，这将提供一较低阻抗路径来导通开启/关闭晶体管50。图2是表示根据本发明另一实施例的控制电路。在图I与图2中，相同的元件以相同的参考标示来表示，并执行相同的操作，因此相关叙述在此省略。图I与图2的控制电路间的差异在于，图2的控制电路包括电阻90与95，其分别取代图I的电流源70与75，用以限制电平移位晶体管30与35的最大电流。此外，电平移位电路30与35分别由取代图 I的控制信号Sn与Sm的控制电压Vn与Vm所控制。控制电压Vn与Vm可被调整。换句话说，
电平移位晶体管30与35的栅极电压为可调整。因此，电平移位晶体管30的电流将可被调整。I3O — (VN_VGS) /R90其中，13。是表示电平移位晶体管30的电流，Vqs是表示电平移位晶体管30的临界电压，且R9ci是表不电阻90的电阻值。根据本发明实施例，图I与图2的控制电路可应用于电源管理的电路、电池平衡的电路、发光二极管(light-emitting diode,LED)背光驱动器、以及功率转换器。因此，由于对电平移位晶体管30与35的最大电流的限制，电平移位晶体管30与35的最大功率消耗可被调整。图3是表示根据本发明实施例的单片集成电路(monolithic integrated circuit)。参阅图3，图I与图2中的第一电路10配置于P型硅基图I与图2中的第二电路20配置于隔离N井区N。第二电路20隔离于第一电路10。本发明虽以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明的范围，本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。
权利要求
1.一种单片闻压侧开关的控制电路，包括一导通/关闭晶体管，作为一开关操作；一偏压晶体管，耦接用以关闭该导通/关闭晶体管；一基纳二极管，耦接用以限制该导通/关闭晶体管的最大电压；一电平移位晶体管，导通该导通/关闭晶体管；以及一电流源，耦接该电平移位晶体管；其中，该电流源限制该电平移位晶体管的最大电流。
2.如权利要求I所述的单片高压侧开关的控制电路，其中，该电平移位晶体管配置于一第一电路内，该导通/关闭晶体管配置在一第二电路内，该第二电路配置在一隔离井且与该第一电路隔离。
3.如权利要求2所述的单片高压侧开关的控制电路，其中，该第一电路配置在一P型硅基底。
4.如权利要求I所述的单片高压侧开关的控制电路，还包括一低阻抗电阻，耦接该电流源；以及一低阻抗晶体管，与该低阻抗电阻串联；其中，一旦该低阻抗晶体管导通时，该电流源与该低阻抗电器并联。
5.—种单片闻压侧开关的控制电路，包括一导通/关闭晶体管，作为一开关操作；一偏压晶体管，耦接用以关闭该导通/关闭晶体管；一基纳二极管，耦接用以限制该导通/关闭晶体管的最大电压；一电平移位晶体管，导通该导通/关闭晶体管；以及一电阻，耦接该电平移位晶体管的源极；其中，该电平移位晶体管的栅极可调整，且该电阻限制该电平移位晶体管的最大电流。
6.如权利要求5所述的单片高压侧开关的控制电路，其中，该电平移位晶体管配置于一第一电路内，该导通/关闭晶体管配置在一第二电路内，该第二电路配置在一隔离井且与该第一电路隔离。
7.如权利要求6所述的单片高压侧开关的控制电路，其中，该第一电路配置在一P型硅基底。
8.如权利要求5所述的单片高压侧开关的控制电路，还包括一低阻抗电阻，耦接该电阻；以及一低阻抗晶体管，与该低阻抗电器串联；其中，一旦该低阻抗晶体管导通时，该电阻与该低阻抗电阻并联。
全文摘要
一种高压侧开关的控制电路，包括导通/关闭晶体管、偏压晶体管、基纳二极管、电平移位晶体管、以及电流源。导通/关闭晶体管如一开关般操作。偏压晶体管关闭导通/关闭晶体管。基纳二极管限制导通/关闭晶体管的最大电压。电平移位晶体管导通导通/关闭晶体管。电流源耦接电平移位晶体管。电流源限制电平移位晶体管的最大电流。
文档编号H03K17/785GK102611422SQ20121010703
公开日2012年7月25日 申请日期2012年4月12日 优先权日2011年8月30日
发明者杨大勇 申请人:崇贸科技股份有限公司