[发明专利]一种降低静态电流的负载开关

说明书

一种降低静态电流的负载开关，既能够实现负载开关静态电流的降低，又能够使负载开关的正常功能不受影响，其特征在于，包括功率开关管，所述功率开关管包括栅极、电压接入端和电压输出端，所述栅极分别连接电荷泵和限流保护电路，所述限流保护电路连接偏置电路，所述偏置电路连接振荡器电路，所述振荡器电路连接所述电荷泵电路，所述偏置电路、所述振荡器电路和所述电荷泵电路均连接所述电压接入端，所述电压接入端通过参考电阻连接比较器的负向输入端，所述比较器的正向输入端连接所述电压输出端，所述比较器的输出端分别连接所述振荡器电路和所述限流保护电路，所述比较器的负向输入端通过电流源连接接地端。

技术领域

本发明涉及负载开关的节能或功耗技术，特别是一种降低静态电流的负载开关，通过设置比较器以在预设参考电压和功率开关管的输出电压之间进行比较，按照比较结果控制振荡器频率和/或限流保护电路的关闭等，从而既能够实现负载开关静态电流的降低，又能够使负载开关的正常功能不受影响。

背景技术

现有技术中的负载开关通常由以下电路组成：偏置电路，振荡器电路，电荷泵电路，限流保护电路和输出器件Mnpower(又称功率开关管)。功率开关管采用NMOS管，NMOS管的栅极分别连接电荷泵和限流保护电路，限流保护电路连接偏置电路，偏置电路连接振荡器电路，振荡器电路连接电荷泵电路，NMOS管的源极连接电压输出端，NMOS管的漏极连接电压输入端，偏置电路、振荡器电路和电荷泵电路均连接电压输入端。偏置电路为其他模块提供偏置电流和电压，振荡器电路为电荷泵电路提供时钟，电荷泵为Mnpower提供栅极电压，Mnpower为芯片中的输出器件，为输出负载提供电流或电压。本发明人发现，为了维持负载开关的性能，例如，保证限流保护电路的精度和响应速度等等，每个模块都需要消耗一定的电流，导致整个负载开关消耗的静态电流过大。本发明人认为，如果在负载开关电路中增加一个比较器，当负载开关处于静态时，比较器输出为高，将振荡器的频率降低，并关闭限流保护电路，则能够使得负载开关的静态电流降低。当负载开关处于过流或启动状态时，比较器输出为低，对振荡器、电荷泵和限流保护电路不起作用，保证了负载开关正常的性能。有鉴于此，本发明人完成了本发明。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种降低静态电流的负载开关，通过设置比较器以在预设参考电压和功率开关管的输出电压之间进行比较，按照比较结果控制振荡器频率和/或限流保护电路的关闭等，从而既能够实现负载开关静态电流的降低，又能够使负载开关的正常功能不受影响。

本发明技术方案如下：

一种降低静态电流的负载开关，其特征在于，包括功率开关管，所述功率开关管包括栅极、电压接入端和电压输出端，所述栅极分别连接电荷泵和限流保护电路，所述限流保护电路连接偏置电路，所述偏置电路连接振荡器电路，所述振荡器电路连接所述电荷泵电路，所述偏置电路、所述振荡器电路和所述电荷泵电路均连接所述电压接入端，所述电压接入端通过参考电阻连接比较器的负向输入端，所述比较器的正向输入端连接所述电压输出端，所述比较器的输出端分别连接所述振荡器电路和所述限流保护电路，所述比较器的负向输入端通过电流源连接接地端。

所述功率开关管为NMOS管，所述NMOS管的漏极即为电压接入端，所述NMOS管的漏极连接输入电压端Vin，所述NMOS管的源极即为电压输出端，所述NMOS管的源极连接输出电压端Vout，所述输出电压端Vout连接所述比较器的正向输入端，所述偏置电路、所述振荡器电路和所述电荷泵电路均连接所述输入电压端Vin，所述输入电压端Vin通过参考电阻R连接所述比较器的负向输入端，所述比较器的负向输入端通过电流源I连接接地端，所述比较器的负向输入端获得参考电压Vin-IR。

所述比较器对Vout和Vin-IR进行比较，Vout＝Vin-IMnpower*RMnpower，其中IMnpower为流过功率开关管Mnpower的电流，RMnpower为功率开关管Mnpower的电阻，当Vout≥Vin-IR时，则负载开关处于静态，所述比较器输出高电平，根据该高电平将所述振荡器电路的频率降低和/或关闭所述限流保护电路。