專利名稱：一種pmos控制端的nmos控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力電子開關(guān)控制電路，尤其是一種PMOS控制端的NMOS控制電 路。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)在PMOS控制端的NMOS控制電路，例如在鋰動(dòng)力電池保護(hù)電路應(yīng)用中，將原有 控制PMOS功率管的控制端用來控制NMOS功率管，需要將PMOS的控制信號通過一個(gè)PMOS 管控制電阻支路的電流開關(guān)，產(chǎn)生NMOS功率管的控制信號。由于NMOS功率管的尺寸較大， 等效電容較大，因此現(xiàn)有技術(shù)存在電流功耗和關(guān)閉速度的矛盾中。如果要提高NMOS功率管 的關(guān)閉速度，只有減小電阻支路的電阻阻值，增大電阻支路的電流，這樣一來就提高了電路 的功耗。所以在上述電路中應(yīng)該增加一個(gè)NMOS關(guān)閉加速電路，在提高NMOS功率管關(guān)閉速 度的同時(shí)，降低電路的功耗。附圖1給出了現(xiàn)有的通常PMOS控制端轉(zhuǎn)NMOS控制電路的框圖。其中Ql是小尺 寸PMOS管，電阻Rl —端和PMOS管Ql的漏端相連接，電阻Rl和R2相連接組成電阻支路， 中間點(diǎn)同時(shí)連接NMOS功率管QN的柵極，成為NMOS功率管QN的控制端。當(dāng)PMOS控制端信 號為ON時(shí)，Ql導(dǎo)通，電流從Ql的漏端流到電阻Rl和R2上，產(chǎn)生電阻分壓信號，給到NMOS 功率管QN的柵極，使得QN為ON狀態(tài)，導(dǎo)通；當(dāng)PMOS控制端信號為OFF時(shí)，Ql截止，電阻Rl 和R2上沒有電流，NMOS功率管QN的柵極控制端為電壓0V，處于OFF狀態(tài)?？梢钥吹竭@種 方案完全是使用電阻Rl和R2上的電流開斷來使能NMOS功率管QN的狀態(tài)，電阻Rl和R2 的阻值越大，電流就越小，NMOS功率管QN的關(guān)斷速度就越慢。要想加快QN的關(guān)斷速度，就 只有減小電阻Rl和R2的阻值，增加電路的電流功耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種PMOS控制端的NMOS控制電路，它可以克服現(xiàn)有技術(shù) 的不足，是一種結(jié)構(gòu)簡單，消耗電流小，易于電路實(shí)現(xiàn)，可靠性高的電路結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的技術(shù)方案一種PMOS控制端的NMOS控制電路，包括電源和地，其特征在 于它包括PMOS控制端、PMOS轉(zhuǎn)NMOS的控制模塊、NMOS關(guān)閉加速模塊、NMOS控制端及大功 率NMOS開關(guān)；其中，所說的NMOS關(guān)閉加速模塊的輸入端連接PMOS控制端和電源端，其輸出 端連接PMOS轉(zhuǎn)NMOS的控制模塊的輸入端；所說的PMOS轉(zhuǎn)NMOS的控制模塊的輸入端連接 電源，其輸出端連接NMOS控制端及大功率NMOS開關(guān)；且所說的PMOS轉(zhuǎn)NMOS的控制模塊、 NMOS關(guān)閉加速模塊、大功率NMOS開關(guān)的一端分別接地。上述所說的PMOS轉(zhuǎn)NMOS的控制模塊是由PMOS管Q1、分壓電阻Rl和分壓電阻R2 組成；其中所說的PMOS管Ql的源級連接電源，其柵極連接NMOS關(guān)閉加速模塊及PMOS控制 端，其漏極經(jīng)分壓電阻Rl和分壓電阻R2接地；所說的分壓電阻Rl和分壓電阻R2的分壓點(diǎn) 連接NMOS控制端及NMOS關(guān)閉加速模塊。上述所說的匪OS關(guān)閉加速模塊是由PMOS管Q2、PMOS管Q3、匪OS管Q4、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6和電阻R7組成；所說的PMOS管Q2的源級經(jīng)電阻R3連接電源， 其漏極經(jīng)電阻R5和電阻R6接地，其柵極連接于PMOS管Q3的漏極與電阻R7之間；所說的 NMOS管Q4的源級與分壓電阻Rl和分壓電阻R2的分壓點(diǎn)及NMOS控制端連接，其漏極接地， 其柵極連接于電阻R5和電阻R6之間；所說的電阻R4的一端連接電源，另一端與PMOS管Q2 的柵極和PMOS管Q3的漏極連接；所說的PMOS管Q3的源級連接電源，其漏極經(jīng)電阻R7接 地，其柵極連接PMOS控制端。上述所說的大功率NMOS開關(guān)是NMOS管QN，其漏極接地，其源級經(jīng)分壓電阻Rl和 分壓電阻R2的分壓點(diǎn)與NMOS管Q4的源級連接，其源級為大電流放電端子P-。上述所說的分壓電阻R1、分壓電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6和電阻 R7均可采用M歐量級以上的阻值。上述所說的PMOS管Ql、PMOS管Q2、PMOS管Q3、匪OS管Q4都是小尺寸開關(guān)管。本發(fā)明的工作原理PMOS轉(zhuǎn)NMOS的控制電路中PMOS的控制信號通過PMOS管控制電阻支路的電流開 關(guān)，產(chǎn)生NMOS功率管的控制信號；NMOS關(guān)閉加速電路中PMOS的控制信號通過PMOS管控制 電阻支路的電流開關(guān)，產(chǎn)生另一個(gè)NMOS管的控制信號，控制該NMOS管給NMOS功率管的柵 極迅速放電，從而達(dá)到關(guān)閉加速的作用。當(dāng)PMOS控制端信號為ON時(shí)，Ql和Q3導(dǎo)通，Q2截止，Q4截止。電流從Ql的漏端 流到電阻Rl和R2上，產(chǎn)生電阻分壓信號，給到NMOS功率管QN的柵極，使得QN為ON狀態(tài)， 導(dǎo)通；當(dāng)PMOS控制端信號為OFF時(shí)，Ql和Q3截止，Q2導(dǎo)通，電阻R3、R5和R6上有電流，Q4 導(dǎo)通，Q4導(dǎo)通的大電流瞬間將電阻R2上的電壓放掉，NMOS功率管QN的柵極控制端瞬間降 為電壓0V，處于OFF狀態(tài)，從而確保關(guān)斷速度快；本發(fā)明的優(yōu)越性1、利用加速模塊提高關(guān)閉大功率NMOS管的速度，避免長時(shí)間大 電流燒毀NMOS功率管；2、結(jié)構(gòu)簡單，消耗電流小，易于電路實(shí)現(xiàn)，可靠性高。


圖1為本發(fā)明所涉一種PMOS控制端的NMOS控制電路的現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)PMOS控 制端的NMOS控制電路的框圖。圖2為本發(fā)明所涉一種PMOS控制端的NMOS控制電路的結(jié)構(gòu)框圖。圖3為本發(fā)明所涉一種PMOS控制端的NMOS控制電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一種PMOS控制端的NMOS控制電路(見圖2)，包括電源和地，其特征在于 它包括PMOS控制端、PMOS轉(zhuǎn)NMOS的控制模塊、NMOS關(guān)閉加速模塊、NMOS控制端及大功率 NMOS開關(guān)；其中，所說的NMOS關(guān)閉加速模塊的輸入端連接PMOS控制端和電源端，其輸出端 連接PMOS轉(zhuǎn)NMOS的控制模塊的輸入端；所說的PMOS轉(zhuǎn)NMOS的控制模塊的輸入端連接電 源，其輸出端連接NMOS控制端及大功率NMOS開關(guān)；且所說的PMOS轉(zhuǎn)NMOS的控制模塊、匪OS 關(guān)閉加速模塊、大功率NMOS開關(guān)的一端分別接地。上述所說的PMOS轉(zhuǎn)NMOS的控制模塊(見圖3)是由PMOS管Q1、分壓電阻Rl和分 壓電阻R2組成；其中所說的PMOS管Ql的源級連接電源，其柵極連接NMOS關(guān)閉加速模塊及PMOS控制端，其漏極經(jīng)分壓電阻Rl和分壓電阻R2接地；所說的分壓電阻Rl和分壓電阻R2 的分壓點(diǎn)連接NMOS控制端及NMOS關(guān)閉加速模塊。上述所說的匪OS關(guān)閉加速模塊(見圖3)是由PMOS管Q2、PM0S管Q3、NM0S管Q4、 電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6和電阻R7組成；所說的PMOS管Q2的源級經(jīng)電阻R3連 接電源，其漏極經(jīng)電阻R5和電阻R6接地，其柵極連接于PMOS管Q3的漏極與電阻R7之間； 所說的NMOS管Q4的源級與分壓電阻Rl和分壓電阻R2的分壓點(diǎn)及NMOS控制端連接，其漏 極接地，其柵極連接于電阻R5和電阻R6之間；所說的電阻R4的一端連接電源，另一端與 PMOS管Q2的柵極和PMOS管Q3的漏極連接；所說的PMOS管Q3的源級連接電源，其漏極經(jīng) 電阻R7接地，其柵極連接PMOS控制端。上述所說的大功率NMOS開關(guān)(見圖3)是NMOS管QN，其漏極接地，其源級經(jīng)分壓 電阻Rl和分壓電阻R2的分壓點(diǎn)與NMOS管Q4的源級連接，其源級為大電流放電端子P-。上述所說的分壓電阻R1、分壓電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6和電阻 R7均可采用M歐量級以上的阻值(見圖3)。上述所說的PMOS管Q1、PM0S管Q2、PM0S管Q3、NM0S管Q4都是小尺寸開關(guān)管(見 圖3)。
權(quán)利要求
1.一種PMOS控制端的NMOS控制電路，包括電源和地，其特征在于它包括PMOS控制端、 PMOS轉(zhuǎn)NMOS的控制模塊、NMOS關(guān)閉加速模塊、NMOS控制端及大功率NMOS開關(guān)；其中，所說 的NMOS關(guān)閉加速模塊的輸入端連接PMOS控制端和電源端，其輸出端連接PMOS轉(zhuǎn)NMOS的控 制模塊的輸入端；所說的PMOS轉(zhuǎn)NMOS的控制模塊的輸入端連接電源，其輸出端連接NMOS 控制端及大功率NMOS開關(guān)；且所說的PMOS轉(zhuǎn)NMOS的控制模塊、NMOS關(guān)閉加速模塊、大功 率匪OS開關(guān)的一端分別接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PMOS控制端的NMOS控制電路，其特征在于所說的PMOS 轉(zhuǎn)NMOS的控制模塊是由PMOS管Q1、分壓電阻Rl和分壓電阻R2組成；其中所說的PMOS管 Ql的源級連接電源，其柵極連接NMOS關(guān)閉加速模塊及PMOS控制端，其漏極經(jīng)分壓電阻Rl 和分壓電阻R2接地；所說的分壓電阻Rl和分壓電阻R2的分壓點(diǎn)連接NMOS控制端及NMOS 關(guān)閉加速模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種PMOS控制端的NMOS控制電路，其特征在于所說的PMOS 管Ql和PMOS管Q2是小尺寸開關(guān)管。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種PMOS控制端的NMOS控制電路，其特征在于所說的分壓 電阻Rl和分壓電阻R2采用M歐量級以上的阻值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PMOS控制端的NMOS控制電路，其特征在于所說的NMOS 關(guān)閉加速模塊是由PMOS管Q2、PM0S管Q3、NM0S管Q4、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6和 電阻R7組成；所說的PMOS管Q2的源級經(jīng)電阻R3連接電源，其漏極經(jīng)電阻R5和電阻R6接 地，其柵極連接于PMOS管Q3的漏極與電阻R7之間；所說的NMOS管Q4的源級與分壓電阻 Rl和分壓電阻R2的分壓點(diǎn)及NMOS控制端連接，其漏極接地，其柵極連接于電阻R5和電阻 R6之間；所說的電阻R4的一端連接電源，另一端與PMOS管Q2的柵極和PMOS管Q3的漏極 連接；所說的PMOS管Q3的源級連接電源，其漏極經(jīng)電阻R7接地，其柵極連接PMOS控制端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種PMOS控制端的NMOS控制電路，其特征在于所說的PMOS 管Q3和NMOS管Q4都是小尺寸開關(guān)管。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種PMOS控制端的NMOS控制電路，其特征在于所說的電阻 R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6和電阻R7均可采用M歐量級以上的阻值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PMOS控制端的NMOS控制電路，其特征在于所說的大功 率NMOS開關(guān)是NMOS管QN，其漏極接地，其源級經(jīng)分壓電阻Rl和分壓電阻R2的分壓點(diǎn)與 NMOS管Q4的源級連接，其源級為大電流放電端子P-。
全文摘要
一種PMOS控制端的NMOS控制電路，其特征在于它包括PMOS控制端、PMOS轉(zhuǎn)NMOS的控制模塊、NMOS關(guān)閉加速模塊、NMOS控制端及大功率NMOS開關(guān)；其優(yōu)越性1、利用加速模塊提高關(guān)閉大功率NMOS管的速度，避免長時(shí)間大電流燒毀NMOS功率管；2、結(jié)構(gòu)簡單，消耗電流小，易于電路實(shí)現(xiàn)，可靠性高。
文檔編號H03K17/60GK102122944SQ201010616108
公開日2011年7月13日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者呂英杰, 張小興, 戴宇杰, 黃維海 申請人:天津南大強(qiáng)芯半導(dǎo)體芯片設(shè)計(jì)有限公司