[发明专利]用于功率芯片的快速启动电源

权利要求书

1.一种用于功率芯片的快速启动电源，其特征在于，包含电路连接的偏置电流电路、初始电压电路、电压调制电路、电流镜电路和逻辑控制电路； 

所述的偏置电流电路通过电路连接所述的初始电压电路、电压调制电路和电流镜电路，为初始电压电路、电压调制电路和电流镜电路提供电流； 

所述的初始电压电路由偏置电流电路提供电流，并生成初始电压V1输入到电压调制电路； 

所述的电压调制电路包含电路连接的升压器件和降压器件，升压器件和降压器件对初始电压V1先进行升压，再进行降压，得到快速启动电压VPRE，将此快速启动电压VPRE输出到逻辑控制电路； 

所述的电流镜电路将偏置电流电路产生的电流提供给逻辑控制电路； 

所述的逻辑控制电路包含电路连接的N沟道金属氧化物半导体管MN3，P沟道金属氧化物半导体管MP3，反向器INV1和INV2，开关P沟道金属氧化物半导体管MP4和MP5； 

所述的逻辑控制电路分别输入快速启动电压VPRE和内部电路的输出电压VREG，该逻辑控制电路输出最终的复合电源VDD； 

上电复位电路产生的上电复位信号POR是一个内置信号，用来指明功率芯片的工作区间，该复位信号POR输入逻辑控制电路，在上电启动时，上电复位信号POR为低电平，在正常工作时，上电复位信号POR为高电平；当输入的上电复位信号POR为低电平时，复合电源VDD被短接至快速启动电压VPRE，当上电复位信号POR为高电平时，复合电源VDD被短接至内部电路的输出电压VREG； 

所述的初始电压电路包含若干串联的栅漏端短接的P沟道金属氧化物半导体管MP1～MPX。

2.如权利要求1所述的用于功率芯片的快速启动电源，其特征在于，所述的偏置电流电路是由基准电压电路生成的正温度系数电流来提供偏置电流。 

3.如权利要求2所述的用于功率芯片的快速启动电源，其特征在于，所述的基准电压电路由直流高电压VHV直接供电，可以快速启动，以便在上电过程中提供PTAT正温度系数电流。 

4.如权利要求1所述的用于功率芯片的快速启动电源，其特征在于，所述的初始电压V1的数值等于内部电路的输出电压VREG。 

5.如权利要求1所述的用于功率芯片的快速启动电源，其特征在于，所述的升压器件采用N沟道金属氧化物半导体管MN1，所述的降压器件采用N沟道金属氧化物半导体管MN2； 

升压器件MN1将初始电压V1提升一个栅源电压VGS_MN1，得到电压V2，降压器件MN2又将V2降低一个栅源电压VGS_MN2，得到快速启动电压VPRE，将此快速启动电压VPRE输出到逻辑控制电路。 

6.如权利要求5所述的用于功率芯片的快速启动电源，其特征在于，所述的快速启动电压VPRE的电压值定义如下： 

VPRE＝V1+VGS_MN1-VGS_MN2。 

7.如权利要求6所述的用于功率芯片的快速启动电源，其特征在于，所述的快速启动电压VPRE等于初始电压V1。 

8.如权利要求1所述的用于功率芯片的快速启动电源，其特征在于，MN3的栅极端输入上电复位电路提供的上电复位信号POR，MP4的漏极端输入快速启动电压VPRE，MP5的漏极端输入内部电路的输出电压VREG，MP4和MP5的源级端输出最终的复合电源VDD；当上电复位信号POR为0时，MN3的漏级端电压V3被抬高到1，反向器INV2的输出信号PWR_NRDY为1，反向器INV1的输出信号PWR_RDY为0，MP4导通而MP5截止，因此复合电源VDD被短接至快速启动电压VPRE，当POR为1时，V3被拉低到0，信号PWR_NRDY为0，信号PWR_RDY为1，MP5导通，而MP4截止，复合电源VDD被短接至VREG。