[发明专利]一种具有防反接功能的电源转换电路、集成电路

说明书

本发明公开了一种具有防反接功能的电源转换电路、集成电路，通过该电源转换电路，当输入电压小于0时，第一寄生二极管和第三寄生二极管正向导通，第一开关管的控制端电压和第三开关管的控制端电压均会跟随输入电压变负，当输入电压小于第四开关管的阈值电压的负值时，第三开关管和第四开关管导通，则将第二开关管的控制端和电压输入端短接，当第二开关管的控制端电压与其第一端电压的差值小于0，且小于其阈值电压时，则第二开关管关断，第二寄生二极管处于反偏状态，输出电压不会跟随输入电压变为负压。该电源转换电路可集成于芯片中，通过使用数量较少的器件，以实现防反接且耐负压，保护负载电路或负载器件不被负压损坏，避免烧毁芯片。

技术领域

本发明涉及集成电路设计技术领域，特别是涉及一种具有防反接功能的电源转换电路、集成电路。

背景技术

在集成电路设计中，由于耐高压的器件通常是特殊器件，需要特殊的隔离和器件结构，其占用芯片面积较大，因此，不可能全芯片全部采用能承受高压的器件。当芯片输入电压范围较大时，一般都采用一个电源转换模块，将宽范围的输入电压转换为较低的恒定电压给内部电路供电，工作于恒定低压范围的器件，可以选择相对低耐压的器件，占用芯片面积小，而一般芯片的电源端都只能接正电压，若将芯片的电源和地反接，即电源电压为负，则可能烧毁芯片。

现有技术中传统的电源转换是通过在芯片内部集成一个LDO(Low DropoutRegulator，低压差线性稳压器)，使LDO使用在线性区域内运行的晶体管，从输入电压中减去超额的电压，从而产生经过调节的输出电压，但LDO没有耐负压的能力，而要防反接耐负压的系统，需要增加专门的防反接电路，例如在供电通路增加开关和相应控制电路来防反接。虽然LDO的优点是输出电压精度较高，但是需要用到带隙基准提供参考电压，还涉及到复杂的反馈环路补偿，使得整体电路设计复杂度较高，而且会占用较大的芯片面积。然而对于某些模拟集成电路，电源电压的精度要求并不高，只要求电源电压在安全范围内不会烧毁内部电路即可，而且供电能力要求也不是很高，通常在mA级以下，在上述情况下，使用LDO就显得比较浪费。

针对上述情形，提供一种简单可靠的具有防反接功能的电源转换电路，实现防反接且耐负压，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种具有防反接功能的电源转换电路、集成电路，通过使用数量较少的器件，减少占用芯片资源，以实现防反接且耐负压，保护负载电路或负载器件不被负压损坏，从而避免烧毁芯片的问题。

为达到上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种具有防反接功能的电源转换电路，包括：第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第一寄生二极管、第二寄生二极管、第三寄生二极管、第四寄生二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻以及齐纳二极管，其中：

所述第一寄生二极管的负极与所述第一开关管的第一端相连，所述第一寄生二极管的正极与所述第一开关管的第二端相连；所述第二寄生二极管的负极与所述第二开关管的第一端相连，所述第二寄生二极管的正极与所述第二开关管的第二端相连；所述第三寄生二极管的负极与所述第三开关管的第一端相连，所述第三寄生二极管的正极与所述第三开关管的第二端相连；所述第四寄生二极管的负极与所述第四开关管的第一端相连，所述第四寄生二极管的正极与所述第四开关管的第二端相连；

所述第一开关管的第一端、所述第三开关管的第一端以及所述第一电阻的一端作为所述电源转换电路的电压输入端，接收输入电压，所述第一电阻的另一端与所述齐纳二极管的负极相连，其公共端分别与所述第一开关管的控制端和所述第二电阻的一端相连，所述齐纳二极管的正极接地；

所述第三开关管的第二端与所述第四开关管的第二端相连，其公共端与所述第三电阻的一端相连，所述第三开关管的控制端、所述第三电阻的另一端和所述第四开关管的控制端接地；