[发明专利]用于基于N沟道的线性调节器的偏置电压发生器

权利要求书

1.一种级联电源系统，包括：

开关模式DC-DC功率转换器，包括输入电压节点和第一级输出电压节点；

自举电路，包括在中间节点耦合到自举电容器的第一自举二极管，所述自举电容器耦合到所述中间节点与所述开关模式DC-DC功率转换器的开关节点之间；和

线性调节器电路，包括：

n沟道场效应晶体管NFET传输晶体管，其包括耦合到所述第一级输出电压节点的漏极端子、栅极端子和被配置为提供第二级输出电压的源极端子；和

栅极驱动器电路，包括耦合到NFET传输晶体管的栅极端子的驱动器输出、以及高侧电源节点，所述高侧电源节点被配置为经由第二二极管接收从所述中间节点产生的偏置电压。

2.根据权利要求1所述的系统，包括：

整流电路，位于所述中间节点和所述高侧电源节点之间。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述整流电路被配置为将所述偏置电压参考到所述栅极驱动器电路的低侧电源节点。

4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述整流电路包括被配置为提供所述偏置电压的输出线性调节器。

5.根据权利要求2所述的系统，其中，所述整流电路包括：

耦合在所述中间节点与所述栅极驱动器电路之间的第二二极管；和

耦合到第二二极管并且耦合到地的第二电容器。

6.一种偏置发生器，被配置为给与开关功率转换器级联的基于n沟道的线性调节器提供偏置电压，所述开关功率转换器被配置为提供所述线性调节器的输入电压(V_DD)，所述偏置发生器包括：

自举电路，包括在中间节点耦合到自举电容器的第一自举二极管，所述自举电路被配置为接收所述开关功率转换器的输入电压V_IN并且为所述开关功率转换器的高侧驱动器提供电源电压；以及

耦合到所述自举电路的中间节点的偏置电压电路，所述偏置电压电路被配置为向所述基于n沟道的线性调节器的栅极驱动器提供所述偏置电压(V_bias)，

其中所述偏置电压电路包括：

直接耦合到所述中间节点的第二二极管；和

耦合到所述第二二极管并且耦合到地的电容器。

7.根据权利要求6所述的偏置发生器，其中所述偏置电压电路包括输出线性调节器，所述输出线性调节器具有耦合到所述第二二极管和所述电容器的输入端，并且被配置为提供所述偏置电压。

8.根据权利要求6所述的偏置发生器，其中所述自举电路包括：

电感器；

第一开关，其被配置为在所述第一开关的第一状态下将所述电感器的第一节点与所述输入电压V_IN耦合，并且在所述第一开关的第二状态下将所述电感器的第一节点与所述输入电压V_IN隔离；

耦合在所述中间节点和所述输入电压V_IN之间的第一自举二极管；和

耦合在所述中间节点和所述电感器的第一节点之间的自举电容器。

9.根据权利要求8所述的偏置发生器，其中，所述自举电路包括：

第二开关，其被配置为在所述第二开关的第一状态下将所述电感器的第一节点耦合到地，并且在所述第二开关的第二状态下将所述电感器的第一节点与地隔离。

10.根据权利要求6所述的偏置发生器，其中，所述偏置电压(V_bias)大于所述输入电压V_IN。

11.根据权利要求6所述的偏置发生器，其中，所述中间节点的最大电压约为所述输入电压V_IN的两倍减去所述第二二极管的正向偏置电压。