欠压锁定电路的制作方法

本发明属于电源电路，具体涉及一种欠压锁定电路。

背景技术：

1、如图1所示为现有技术中dcdc驱动电路的电路图，其中包括高边功率管nm1、低边功率管nm2、自举电容cbst、输入电容cin、输出电容cout以及滤波电感lf，其中，高边功率管nm1的栅极与bst节点相连，漏极与输入信号vin相连，源极与sw节点相连；低边功率管nm2的栅极与sw节点相连，源极与基准电位gnd相连，漏极与分别与sw节点和高边功率管nm1的漏极相连；自举电容cbst连接于bst节点和sw节点之间，滤波电感lf一端与sw节点相连，另一端与输出信号vout相连；输出电容cout的一端与vout相连，另一端与基准电位gnd相连。

2、在dcdc驱动电路中，因为高边功率管是n型功率管，因此需要bst节点和sw节点之间有足够大的电压差以驱动n型功率管，从而能够充分的保证n型功率管工作在深度线性区。因此，需要对bst节点和sw节点的电压差vbst-sw进行检测，现有技术中通过bst节点和sw节点的uvlo(欠压锁定)的阈值vuvlo可以判断两者之间的电压差vbst-sw，为了取得比较精准的欠压锁定阈值vuvlo，bst节点和sw节点的电压差vbst-sw通常是在高边进行初步比较，然后将初步比较的信号传递到低边，在低边部分进行精准比较并将比较的信号传递给高边做控制；但是bst节点和sw节点的电压差vbst-sw在传递和转换的过程中，因sw节点的翻转速度带来的延迟影响欠压锁定信号的响应时间，且电压差vbst-sw在高边和低边来回的传递需要其它电路来辅助，导致电路结构复杂程度和占据面积增加。

3、此外，bst节点和sw节点通常在高压域下工作，欠压锁定信号在高边传递到低边时需要电平转换器做高压到低压的转换，同时高边的功率管因薄栅氧工艺的限制，功率管栅源电压的耐压值小于高压域的工作电压，导致功率管损坏。

4、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供本发明提供了欠压锁定电路，其用以解决欠压锁定信号在多次传递过程中因延迟导致的欠压锁定响应速度慢精度低、高压功率管栅源电压的耐压值域高压域的工作电压不匹配的技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明一具体实施例提供的了一种欠压锁定电路，应用于dcdc驱动电路，所述dcdc驱动电路包括自举电容，自举电容的第一端与bst节点相连，第二端与sw节点相连，所述欠压锁定电路包括：

3、分压单元，连接于bst节点和sw节点之间，所述分压单元于第一节点a输出采样电压；

4、电压转换单元，与第一节点a相连，所述电压转换单元用于根据采样电压产生第一电压和第二电压，所述第一电压和第二电压用于表征bst节点和sw节点之间的压差；

5、比较单元，与电压转换单元相连，所述比较单元用于对第一电压和第二电压进行比较并于比较节点pd产生比较信号；

6、输出单元，与所述比较节点pd相连，所述输出单元用于根据比较信号产生欠压锁定信号。

7、在本发明的一个或多个实施例中，所述分压单元包括第一电阻和第二电阻；

8、所述第一电阻串接于bst节点与第一节点a之间；

9、所述第二电阻串接于第一节点a与sw节点之间。

10、在本发明的一个或多个实施例中，所述分压单元还包括第三电阻和第一mos管；

11、所述第三电阻的第一端通过第二电阻与第一节点a相连，第三电阻的第二端与sw节点相连；

12、所述第一mos管的控制端与输出单元相连，第一端与sw节点相连，第二端与第三电阻的第一端相连；

13、当进入欠压锁定状态时，第一mos管断开；

14、当未进入欠压锁定状态时，第一mos管导通以将第三电阻短路。

15、在本发明的一个或多个实施例中，所述电压转换单元包括第一三极管、第二三极管、第四电阻、第五电阻、第一电流镜、第一稳压二极管以及第二稳压二极管；

16、所述第一三极管的控制端与和第二三极管的控制端分别第一节点a相连，所述第一三极管的第一端与第二节点b相连，所述第一三极管的第二端与第一电流镜的第一输入端相连；

17、所述第四电阻的第一端与bst节点相连，第二端与第二节点b相连，

18、所述第五电阻的第一端与第二节点b相连，第二端与第二三级管的第一端相连；

19、所述第二三极管的控制端与第一节点a相连，第二端与第一电流镜的第二输入端相连；

20、所述第一稳压二极管的第一端与sw节点相连，第二端与第一三极管的第二端相连；

21、所述第二稳压二极管的第一端与sw节点相连，第二端与第二电压相连。

22、在本发明的一个或多个实施例中，所述第一电流镜包括第二mos管、第三mos管、第四mos管以及第五mos管；

23、所述第二mos管的控制端与第三mos管的控制端、第二mos管的第二端以及第四mos管的第二端分别相连，第二mos管的第二端与第一三极管的第二端相连，第二mos管的第一端与sw节点相连；

24、所述第三mos管的第二端与第四mos管的控制端、第五mos管的控制端分别相连，所述第三mos管的第一端与sw节点相连；

25、所述第四mos管的控制端与第五mos管的控制端相连，所述第四mos管的第二端与第一电压相连，所述第四mos管的第一端与sw节点相连；

26、所述第五mos管的控制端与第五mos管的第二端相连，第二端与第二三极管的第二端、第二稳压二极管的第二端以及第二电压分别相连，所述第五mos管的第一端与sw节点相连。

27、在本发明的一个或多个实施例中，所述欠压锁定电路还包括钳位单元，所述钳位单元连接于bst节点和sw节点之间，所述钳位单元用于钳位第四节点d和第五节点e的电压，所述第四节点d与比较单元连接，所述第五节点e与输出单元连接。

28、在本发明的一个或多个实施例中，所述比较单元中：

29、当第一电压等于第二电压时，bst节点和sw节点之间的电压差vbst-sw与欠压锁定阈值vuvlo相等；

30、当第一电压小于第二电压时，所述bst节点和sw节点之间的电压差vbst-sw小于欠压锁定阈值vuvlo，所述比较信号为低电平信号；

31、当第一电压大于第二电压时，所述bst节点和sw节点之间的电压差vbst-sw大于欠压锁定阈值vuvlo，所述比较信号为高电平信号。

32、在本发明的一个或多个实施例中，所述比较单元包括第六mos管、第七mos管、第八mos管、第十一mos管以及第二电流镜；

33、所述第六mos管的控制端与第一电压相连，第一端与sw节点相连，第二端与第八mos管的第一端相连；

34、所述第八mos管的控制端与第四节点d相连，第二端与第二电流镜的输入端相连；

35、所述第十一mos管的控制端与第四节点d相连，第一端与第七mos管的第二端相连，第二端与第二电流镜的输出端相连；

36、所述第七mos管控制端与第二电压相连，第一端与sw节点相连；

37、第二电流镜的输出端与第七mos管的第二端相连于比较节点pd并输出比较信号。

38、在本发明的一个或多个实施例中，所述第二电流镜包括第九mos管和第十mos管；

39、所述第九mos管的控制端与第九mos管的第二端、第十mos管的控制端分别相连，所述第九mos管的第一端连接bst节点，所述第九mos管的第二端与第八mos管的第二端相连；

40、所述第十mos管的第一端连接bst节点，第二端与第十一mos管的第二端相连。

41、在本发明的一个或多个实施例中，所述输出单元中：

42、当bst节点和sw节点之间的电压差vbst-sw小于欠压锁定阈值vuvlo，输出的欠压锁定信号为高电平，dcdc驱动电路进入欠压锁定状态；

43、当bst节点和sw节点之间的电压差vbst-sw大于欠压锁定阈值vuvlo，输出的欠压锁定信号为低电平，dcdc驱动电路未进入欠压锁定状态。

44、在本发明的一个或多个实施例中，所述输出单元包括触发器、缓冲器以及反相器；

45、所述触发器的第一输入端与比较节点pd相连，输出端与缓冲器的输入端相连，电源正极引脚与第五节点e相连，电源负极引脚与sw节点相连；

46、所述缓冲器的输出端与反相器的输入端以及分压单元分别相连，所述缓冲器的电源正极引脚与第五节点e相连，所述缓冲器的电源负极引脚与sw节点相连，所述反相器的输出端输出欠压锁定信号。

47、在本发明的一个或多个实施例中，所述钳位单元包括第六电阻、第七电阻、第八电阻、第三稳压二极管、第四稳压二极管、第二电容、第三电容以及第十二mos管；

48、所述第十二mos管的控制端与第三节点c、第四节点d分别相连，第二端与第七电阻的第二端相连，第一端与第五节点e相连；所述第七电阻的第一端与bst节点相连；

49、所述第六电阻的第一端与bst节点相连，第二端与第三节点c相连；

50、所述第三稳压二极管的第一端与sw节点相连，第二端与第三节点c相连；

51、所述第八电阻的第一端与第十二mos管的第一端相连，所述第八电阻的第二端与sw节点相连；

52、所述第四稳压二极管的第二端与第十二mos管的第一端相连，所述第四稳压二极管的第一端与sw节点相连；

53、所述第二电容的第一端与第十二mos管的控制端相连，所述第二电容的第二端与sw节点相连；

54、所述第三电容的第一端与第十二mos管的第一端相连，所述第三电容的第二端与sw节点相连。

55、与现有技术相比，本发明的欠压锁定电路，其能够通过电压转换单元获取高精度的电压差vbst-sw并输出给比较单元做比较，由输出单元输出欠压锁定信号，通过输出的欠压锁定信号判断dcdc驱动电路是否进入欠压锁定状态；此外，本发明还通过钳位单元对比较单元和输出单元的电压进行钳位，不仅实现欠压锁定信号由高电平到低电平的转换，还保证高边的功率管能够在bst节点和sw节点的电压域下正常工作。