具有自举高侧驱动器的开关模式DC/DC转换器的制作方法

技术特征：
1.一种用于在集成电路芯片即ic芯片中实现的dc/dc升压转换器中的高侧n型金属氧化物硅功率晶体管即高侧nmos功率晶体管的栅极驱动器，所述栅极驱动器包括：第一开关，其在用于耦合到输出电压的输出引脚和所述高侧nmos功率晶体管的栅极之间与第二开关串联耦合；第三开关，其耦合在所述高侧nmos功率晶体管的所述栅极和开关节点之间，所述开关节点位于所述高侧nmos功率晶体管和低侧nmos功率晶体管之间，并进一步耦合到输入端引脚；第四开关，其在所述输出引脚和用于耦合到钳位电压的钳位引脚之间与第五开关串联耦合；第六开关，其在所述输出引脚和用于耦合到下轨的接地引脚之间与第七开关串联耦合；第一自举电容器，其具有耦合到所述第一开关和所述第二开关之间的第一节点的第一端子和耦合到所述第四开关和所述第五开关之间的第二节点的第二端子；以及第二自举电容器，其具有耦合到所述第一节点的第一端子和耦合到所述第六开关和所述第七开关之间的第三节点的第二端子。2.根据权利要求1所述的栅极驱动器，其中所述第一自举电容器经耦合以提供相应的第一和第二端子两端的第一自举电压，并且所述第二自举电容器经耦合以提供相应的第一和第二端子两端的第二自举电压，所述第二自举电压大于所述第一自举电压。3.根据权利要求2所述的栅极驱动器，其中所述第一自举电容器的所述第二端子形成在所述ic芯片的衬底中。4.根据权利要求3所述的栅极驱动器，其中所述第二自举电容器覆盖所述第一自举电容器上，并且具有与所述第一自举电容器相同的面积。5.根据权利要求1所述的栅极驱动器，其中所述第一开关、所述第三开关、所述第五开关和所述第七开关在第一阶段期间被耦合为闭合，并且所述第二开关、所述第四开关和所述第六开关在第二阶段期间被耦合为闭合。6.一种在集成电路芯片即ic芯片中实现的dc/dc升压转换器，所述dc/dc升压转换器包括：高侧n型金属氧化物硅功率晶体管即高侧nmos功率晶体管，其在用于耦合到输出电压的输出引脚和用于耦合到下轨的接地引脚之间与低侧nmos功率晶体管串联耦合；开关节点，其位于所述高侧nmos功率晶体管和所述低侧nmos功率晶体管之间，所述开关节点耦合到用于通过电感器耦合到输入电压的输入引脚；第一自举电容器，其具有经耦合以选择性地连接到输出电压和所述高侧nmos功率晶体管的栅极中的一个的第一端子和经耦合以选择性地连接到所述输出引脚和用于耦合到钳位电压的钳位引脚中的一个的第二端子；以及第二自举电容器，其具有经耦合以选择性地连接到所述输出引脚和所述高侧nmos功率晶体管的所述栅极中的一个的第一端子和经耦合以选择性地连接到所述接地引脚和所述输出引脚中的一个的第二端子。7.根据权利要求6所述的dc/dc升压转换器，其中所述第一自举电容器的所述第二端子形成在所述ic芯片的衬底中。
8.根据权利要求7所述的dc/dc升压转换器，其中所述第二自举电容器覆盖在所述第一自举电容器上。9.根据权利要求7所述的dc/dc升压转换器，其中所述第二自举电容器的面积与所述第一自举电容器的面积相同。10.根据权利要求6所述的dc/dc升压转换器，其中所述高侧nmos功率晶体管的所述栅极在所述dc/dc升压转换器的操作的第一阶段期间经耦合以连接到所述开关节点，并且在操作的第二阶段期间经耦合以连接到所述第一自举电容器和所述第二自举电容器的各自的第一端子。11.根据权利要求10所述的dc/dc升压转换器，其中所述第一自举电容器和所述第二自举电容器的所述各自的第一端子进一步经耦合以在所述操作的第一阶段期间连接到所述输出引脚。12.根据权利要求11所述的dc/dc升压转换器，其中所述第一自举电容器的所述第二端子进一步经耦合以在所述操作的第一阶段期间连接到所述钳位引脚。13.根据权利要求12所述的dc/dc升压转换器，其中所述第二自举电容器的所述第二端子进一步经耦合以在所述操作的第一阶段期间连接到所述下轨。14.根据权利要求13所述的dc/dc升压转换器，其中所述第一自举电容器和所述第二自举电容器的各自的第二端子被耦合以在所述操作的第二阶段期间连接到所述输出引脚。15.一种操作dc/dc升压转换器的方法，其包括：在集成电路芯片即ic芯片上提供所述dc/dc升压转换器，所述dc/dc升压转换器包括堆叠自举电容器；以及耦合所述ic芯片的输出引脚以提供输出电压，其中所述输出引脚在第一阶段期间耦合到所述堆叠自举电容器的相应第一端子并且在第二阶段期间耦合到所述堆叠自举电容器的相应第二端子。16.根据权利要求15所述的方法，其还包括：将所述ic芯片的接地引脚耦合到地平面；以及将所述ic芯片的输入引脚耦合到电感器和输入电压。17.根据权利要求16所述的方法，其还包括将所述ic芯片的钳位引脚耦合到钳位电压。

技术总结
一种用于DC/DC升压转换器(100)中的高侧NMOS功率晶体管(Mhs)的栅极驱动器(103)包括在输出引脚(P1)和高侧晶体管的栅极之间串联耦合的第一开关(102)和第二开关(104)。第三开关(106)耦合在栅极与高侧晶体管(Mhs)和低侧晶体管(Mls)之间的开关节点(SW)之间，开关节点还耦合到输入引脚(P3)。第四开关(108)和第五开关(110)串联耦合在输出引脚和钳位引脚(P4)之间。第六开关(112)和第七开关(114)串联耦合在输出引脚和接地引脚(P2)之间。第一自举电容器(C1)和第二自举电容器(C2)具有耦合到第一开关和第二开关之间的第一节点(105)的各自的第一端子。第一电容器具有耦合到第四开关与第五开关之间的节点(107)的第二端子；第二电容器具有耦合到第六开关和第七开关之间的节点(109)的第二端子。节点(109)的第二端子。节点(109)的第二端子。


技术研发人员：E
受保护的技术使用者：德克萨斯仪器股份有限公司
技术研发日：2020.02.03
技术公布日：2021/11/24