[发明专利]集成有功率开关管的电源管理集成电路及电源管理装置

说明书

本发明涉及一种集成有功率开关管的电源管理集成电路及电源管理装置，所述集成有功率开关管的电源管理集成电路包括MOS芯片和主控芯片，MOS芯片包括JFET和MOSFET，JFET的输入端连接电源管理集成电路的电源输入端、输出端连接主控芯片的VDD端、受控端连接主控芯片，MOSFET的输入端连接电源管理集成电路的电源输入端；主控芯片包括脉冲宽度调制单元，脉冲宽度调制单元的输出端连接MOSFET的受控端，MOS芯片采用与主控芯片不同的制造工艺进行制造，使得MOS芯片的耐压高于主控芯片、线宽大于主控芯片。本发明将JFET集成进MOS芯片中，MOS芯片采用高压工艺、主控芯片采用低压工艺制作，使得主控芯片的产品稳定性、一致性大幅提高，芯片面积减小，整体的成本大幅下降。

技术领域

本发明涉及电源管理电路，特别是涉及一种集成有功率开关管的电源管理集成电路，还涉及一种集成有功率开关管的电源管理装置。

背景技术

AC-DC电源管理集成电路，采用主要控制管理电路模块(简称主控IC，后同)+高压功率开关管(主流为金属氧化物半导体场效应管MOSFET)方式，出于成本和小型化的要求，很多采用内置功率开关管。

图1是一种AC-DC电源管理集成电路驱动LED的典型应用电路。交流输入(AC IN)进行交直流转换以后得到的直流输入Vin通过DRN引脚输入集成电路U1，给集成电路U1提供工作电压。集成电路U1的FB引脚反馈得到的电压通过内置的脉冲宽度调制(PWM)单元控制功率MOSFET的导通与关闭，从而控制ISEN引脚输出的电压大小。

传统的AC-DC电源管理集成电路包括以下方案：

1、采用低压主控IC+高压MOSFET双芯片方案，双基岛框架封装。应用电路中，需要外围电路给主控IC供电，电路复杂程度增加。

2、采用高压工艺，主控部分和高压开关管做在一个芯片中，单芯片采用单基岛框架封装。整个芯片必须采用高压工艺(耐压达到500-700V)，成本较高，由于高压工艺比低压工艺(例如耐压达到5V-40V的工艺)线宽要大(例如高压工艺线宽0.5微米-0.8微米，低压工艺0.18微米-0.35微米)，芯片占用面积较大，且工艺成熟度和稳定性不如低压工艺。

发明内容

为了解决传统的AC-DC电源管理集成电路存在的问题，有必要提供一种新型的集成有功率开关管的电源管理集成电路。

一种集成有功率开关管的电源管理集成电路，包括MOS芯片和主控芯片，所述MOS芯片包括结型场效应管和金属氧化物半导体场效应管，所述结型场效应管的输入端连接所述电源管理集成电路的电源输入端，所述结型场效应管的输出端连接所述主控芯片的VDD端，用于给所述主控芯片提供工作电压；所述结型场效应管的受控端连接所述主控芯片，所述主控芯片在监控到所述VDD端的电压达到周期上限值时，通过所述受控端控制所述结型场效应管关断，并在监控到所述VDD端的电压下降到周期下限值时，通过所述受控端控制所述结型场效应管导通以继续向所述主控芯片提供工作电压；所述金属氧化物半导体场效应管的输入端连接所述电源管理集成电路的电源输入端，所述主控芯片包括脉冲宽度调制单元，所述脉冲宽度调制单元的输出端连接所述金属氧化物半导体场效应管的受控端，所述脉冲宽度调制单元通过输出脉冲宽度调制信号控制所述金属氧化物半导体场效应管的导通和关断，从而控制所述电源管理集成电路输出端的输出信号的输出与截止；所述MOS芯片采用与所述主控芯片不同的制造工艺进行制造，使得所述MOS芯片的耐压高于所述主控芯片、线宽大于所述主控芯片。

在其中一个实施例中，所述结型场效应管为耗尽型，所述金属氧化物半导体场效应管为增强型。

在其中一个实施例中，所述结型场效应管为N沟道耗尽型，所述金属氧化物半导体场效应管为N沟道增强型，所述结型场效应管的输入端是漏极，所述结型场效应管的输出端是源极，所述结型场效应管的受控端是栅极；所述金属氧化物半导体场效应管的输入端是漏极，所述金属氧化物半导体场效应管的受控端是栅极。