切换式转换器以及升压装置制造方法及图纸

一种切换式转换器，包括：上桥驱动器、上桥晶体管、下桥驱动器、下桥晶体管、电容以及主动式二极管。上桥驱动器接收自举节点的自举电压以及浮动参考节点的浮动参考电压，并产生上桥输出信号。上桥晶体管根据上桥输出信号，将输入电压提供至浮动参考节点。下桥驱动器产生下桥输出信号。下桥晶体管根据下桥输出信号，将浮动参考节点耦接至接地端。电容耦接于自举节点以及浮动参考节点之间。主动式二极管将供应电压提供至自举节点。当自举电压高于供应电压时，单相开关元件根据控制电压，将供应电压与自举节点隔离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种具有自举电压的切换式转换器以及升压装置，特别是有关于一种利用改良式晶体管作为自举二极管的切换式转换器以及升压装置。
技术介绍
在切换式转换器的应用中，往往需要单向开关元件以及电容的辅助，使得上桥晶体管能够完全导通。图1是显示一切换式转换器的上桥驱动电路的方块图。如图1所示，上桥驱动电路100包括上桥驱动器101、上桥晶体管102、单向开关元件104以及电容103。由于输入电压VIN大于供应电压VS，且上桥晶体管102为N型晶体管，为了维持上桥晶体管102持续导通，需要利用单向开关元件104以及电容103将自举电压VB提升至输入电压VIN以及供应电压VS之和。此外，单向开关元件104除了需要自供应电压VS提供电容103足够的顺向电流，单向开关元件104还用以阻隔升压后的自举电压VB至供应电压VS的反向电流。因此，我们需要一个有效率且能够整合至集成电路中的单向开关元件104，用以提升电路效率以及降低制造成本。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出一种切换式转换器，包括：一上桥驱动器、一上桥晶体管、一下桥驱动器、一下桥晶体管、一电容以及一主动式二极管。上述上桥驱动器接收一自举节点的一自举电压以及一浮动参考节点的一浮动参考电压，并产生一上桥输出信号。上述上桥晶体管根据上述上桥输出信号，将一输入电压提供至上述浮动参考节点。上述下桥驱动器产生一下桥输出信号。上述下桥晶体管根据上述下桥输出信号，将上述浮动参考节点耦接至一接地端。上述电容耦接于上述自举节点以及上述浮动参考节点之间。上述主动式二极管将一供应电压提供至上述自举节点，其中当上述自举电压高于上述供应电压时，上述单相开关元件根据一控制电压，将上述供应电压与上述自举节点隔离。根据本专利技术的一实施例，更包括一控制逻辑。上述控制逻辑接收上述供应电压，并根据一输入信号产生一上桥驱动信号至上述上桥驱动器以及一下桥驱动信号至上述下桥驱动器。根据本专利技术的一实施例，上述上桥驱动器更包括：一第一P型晶体管以及一第一N型晶体管。上述第一P型晶体管的源极端耦接至上述自举节点，漏极端产生上述上桥输出信号，栅极端接收上述上桥驱动信号。上述第一N型晶体管的源极端耦接至上述浮动参考节点，漏极端产生上述上桥输出信号，栅极端接收上述上桥驱动信号。根据本专利技术的一实施例，上述下桥驱动器更包括：一第二P型晶体管以及一第二N型晶体管。上述第二P型晶体管的源极端接收上述供应电压，漏极端产生上述下桥输出信号，栅极端接收上述下桥驱动信号。上述第二N型晶体管的源极端耦接至上述接地端，漏极端产生上述下桥输出信号，栅极端接收上述下桥驱动信号。根据本专利技术的一实施例，其中上述主动式二极管为一常开晶体管，当上述浮动参考节点耦接至上述接地端时，上述常开晶体管根据上述控制电压，决定上述供应电压对上述电容的一顺向电流，使得上述电容储存的一电压差，其中当上述输入电压提供至上述浮动参考节点时，上述自举电压为上述输入电压以及上述电压差之和，上述常开晶体管更根据上述控制电压，将上述供应电压以及上述第一节点隔离。根据本专利技术的一实施例，上述主动式二极管为一N型耗尽型晶体管。根据本专利技术的一实施例，上述主动式二极管为一P型耗尽型晶体管。根据本专利技术的一实施例，上述主动式二极管为一N型结场效应晶体管。根据本专利技术的一实施例，上述主动式二极管为一P型结场效应晶体管。本专利技术更提出一种升压装置，包括：一电容以及一主动式二极管。上述电容包括一第一节点以及一第二节点，其中上述第二节点交替地接收一第一电压以及一第二电压。上述主动式二极管将一供应电压提供至上述第一节点，并根据一控制电压将上述第一节点与上述供应电压隔离，其中上述供应电压小于上述第二电压，且上述供应电压大于上述第一电压。根据本专利技术的一实施例，其中上述主动式二极管为一常开晶体管，当上述第二节点接收上述第一电压时，上述常开晶体管将上述供应电压提供至上述第一节点，用以对上述电容充电。当上述第二节点接收上述第二电压时，上述常开晶体管根据上述控制电压将上述供应电压以及上述第一节点隔离。根据本专利技术的一实施例，当上述第二节点接收上述第一电压时，上述常开晶体管根据上述控制电压，决定上述供应电压对上述电容的一顺向电流，使得上述电容储存的一电压差，其中当上述第二节点耦接至上述第二电压时，上述第一节点的电压为上述第二电压以及上述电压差之和，上述常开晶体管更根据上述控制电压，将上述供应电压以及上述第一节点隔离，避免上述电容对上述供应电压放电，其中上述电压差为上述供应电压减去上述第一电压。根据本专利技术的一实施例，上述主动式二极管为一N型耗尽型晶体管。根据本专利技术的一实施例，上述主动式二极管为一P型耗尽型晶体管。根据本专利技术的一实施例，上述主动式二极管为一N型结场效应晶体管。根据本专利技术的一实施例，上述主动式二极管为一P型结场效应晶体管。通过上述本专利技术的切换式转换器，可提升电路效率以及降低制造成本。附图说明图1是显示一切换式转换器的上桥驱动电路的方块图；图2是显示根据本专利技术的一实施例所述的切换式电路的方块图；图3是显示根据本专利技术的一实施例所述的升压装置的电路图；图4是显示根据本专利技术的另一实施例所述的升压装置的电路图；图5是显示根据本专利技术的另一实施例所述的升压装置的电路图；图6是显示依据本专利技术的一实施例所述的常开晶体管的剖面图；图7是显示根据本专利技术的一实施例所述的图2的上桥驱动器的电路图；以及图8是显示根据本专利技术的一实施例所述的图2的下桥驱动器的电路图。附图标号100上桥驱动电路101、202、700上桥驱动器102、203上桥晶体管103、211、301、401、501电容104、212单向开关元件200切换式电路201控制逻辑204、800下桥驱动器205下桥晶体管210、300、400、500升压装置302肖特基二极管；402基体绝缘二极管；502主动式二极管；60常开晶体管；600半导体基板；602外延层；604N型的阱；606P型的主体区；608P型的接触区；610N型的接触区；612N型的接触区；614场绝缘层；616栅极结构；618栅绝缘层；620导电源极电极；622导电栅极电极；624导电漏极电极；626层间介电层；630N+掺杂区；632P+掺杂区；701第一P型晶体管；702第一N型晶体管；801第二P型晶体管；802第二N型晶体管；SHD上桥驱动信号；SHO上桥输出电压；SLD下桥驱动信号；SLO下桥输出信号；NB自举节点；NF浮动参考节点；VB自举电压；VC控制电压；VF浮动参考电压；VIN输入电压；VS供应电压；N1阳极端；N2阴极端。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特例举一较佳实施例，并配合所附图式，来作详细说明如下：以下将介绍是根据本专利技术所述的较佳实施例。必须要说明的是，本专利技术提供了许多可应用的专利技术概念，在此所揭露的特定实施例，仅是用于说明达成与运用本专利技术的特定方式，而不可用以局限本专利技术的范围。图2是显示根据本专利技术的一实施例所述的切换式电路的方块图。如图2所示，切换式电路200包括控制逻辑201、上桥驱动器202、上桥晶体管203、下桥驱动器204、下桥晶体管205以及升压装置210，其中输入电压VIN是大于供应电压V本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种切换式转换器，其特征在于，所述切换式转换器包括：一上桥驱动器，接收一自举节点的一自举电压以及一浮动参考节点的一浮动参考电压，并产生一上桥输出信号；一上桥晶体管，根据所述上桥输出信号，将一输入电压提供至所述浮动参考节点；一下桥驱动器，产生一下桥输出信号；一下桥晶体管，根据所述下桥输出信号，将所述浮动参考节点耦接至一接地端；一电容，耦接于所述自举节点以及所述浮动参考节点之间；以及一主动式二极管，将一供应电压提供至所述自举节点，其中当所述自举电压高于所述供应电压时，所述单相开关元件根据一控制电压，将所述供应电压与所述自举节点隔离。

【技术特征摘要】
1.一种切换式转换器，其特征在于，所述切换式转换器包括：一上桥驱动器，接收一自举节点的一自举电压以及一浮动参考节点的一浮动参考电压，并产生一上桥输出信号；一上桥晶体管，根据所述上桥输出信号，将一输入电压提供至所述浮动参考节点；一下桥驱动器，产生一下桥输出信号；一下桥晶体管，根据所述下桥输出信号，将所述浮动参考节点耦接至一接地端；一电容，耦接于所述自举节点以及所述浮动参考节点之间；以及一主动式二极管，将一供应电压提供至所述自举节点，其中当所述自举电压高于所述供应电压时，所述单相开关元件根据一控制电压，将所述供应电压与所述自举节点隔离。2.根据权利要求1所述的切换式转换器，其特征在于，所述切换式转换器更包括：一控制逻辑，接收所述供应电压，并根据一输入信号产生一上桥驱动信号至所述上桥驱动器以及一下桥驱动信号至所述下桥驱动器。3.根据权利要求2所述的切换式转换器，其特征在于，所述上桥驱动器更包括：一第一P型晶体管，源极端耦接至所述自举节点，漏极端产生所述上桥输出信号，栅极端接收所述上桥驱动信号；以及一第一N型晶体管，源极端耦接至所述浮动参考节点，漏极端产生所述上桥输出信号，栅极端接收所述上桥驱动信号。4.根据权利要求2所述的切换式转换器，其特征在于，所述下桥驱动器更包括：一第二P型晶体管，源极端接收所述供应电压，漏极端产生所述下桥输出信号，栅极端接收所述下桥驱动信号；以及一第二N型晶体管，源极端耦接至所述接地端，漏极端产生所述下桥输出信号，栅极端接收所述下桥驱动信号。5.根据权利要求1所述的切换式转换器，其特征在于，所述主动式二极管为一常开晶体管，其中当所述浮动参考节点耦接至所述接地端时，所述常开晶体管根据所述控制电压，决定所述供应电压对所述电容的一顺向电流，使得所述电容储存的一电
\t压差，其中当所述输入电压提供至所述浮动参考节点时，所述自举电压为所述输入电压以及所述电压差之和，所述常开晶体管更根据所述控制电压，将所述供应电压以及所述第一节点隔离。6.根据权利要求1所述的切换式...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦玉龙，林鑫成，林文新，胡钰豪，
申请(专利权)人：世界先进积体电路股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71