[发明专利]一种可控压摆率N型MOS高边驱动电路

说明书

本发明公开了一种可控压摆率N型MOS高边驱动电路，属于驱动电路技术领域，用可控电流对开关的栅极充放电，在充放电完成时，强开或者强关栅极以防止栅极的电压扰动，所有MNx为与衬底隔离的NMOS器件，M0为需驱动的高边N型MOS开关，VHIGH为驱动的电源。最左侧MN0‑MN3提供了偏置电路，M1为源级跟随器结构，限制M0栅极的充电电压，实现高边驱动以及可控压摆率的功能。

技术领域

本发明涉及一种驱动电路，特别是涉及一种可控压摆率N型MOS高边驱动电路，属于驱动电路技术领域。

背景技术

N型MOS高边的负载为感性负载时，当高边开关关闭，由于电感的续流，MOS开关的源级会被负载拉到低于地的电压，在某些应用中，以至于低至-20V，为防止MOS开关的驱动电路到衬底生PN结导通，驱动电路必须采用隔离结构的器件，在某些高压工艺中，只提供N型MOS的隔离器件用于负压的应用，为此设计一种可控压摆率全N型MOS高边驱动电路来解决上述问题。

发明内容

本发明的主要目的是为了提供一种可控压摆率N型MOS高边驱动电路，用一段可控电流对开关的栅极充放电，在充放电完成时，强开或者强关栅极以防止栅极的电压扰动，所有MNx为与衬底隔离的NMOS器件，M0为需驱动的高边N型MOS开关，M1为普通高压N型MOS，无需衬底隔离，VHIGH为驱动的电源。最左侧MN0-MN3提供了偏置电路，M1为源级跟随器结构，限制M0栅极的充电电压，实现高边驱动以及可控压摆率的功能。

本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：

一种可控压摆率N型MOS高边驱动电路，包括四组漏极与源极相互串联并以自身漏极与栅极连接的第一场效应晶体管组件，所述第一场效应晶体管组件包括场效应晶体管MN3、MN2、MN1和MN0，所述场效应晶体管MN3的漏极接偏置电流，所述场效应晶体管MN0的源极电性连接场效应晶体管MN4的源极并电性连接OFFControl电路组件以及输出端SOURCE，所述场效应晶体管MN0的栅极连接场效应晶体管MN4的栅极，所述场效应晶体管MN4的漏极连接所述OFF Control电路组件，所述OFF Control电路组件连接ON Control电路组件并连接场效应晶体管MO的栅极，所述场效应晶体管MO的源极外接输出端DRAIN，所述场效应晶体管MO的漏极电性连接输出端SOURCE，所述ON Control电路组件连接电源，所述ON Control电路组件还连接场效应晶体管M1的源极，且场效应晶体管M1的漏极连接电源。

优选的，所述第一场效应晶体管组件中场效应晶体管MN3的漏极连接场效应晶体管MN2的源极，场效应晶体管MN2的漏极连接场效应晶体管MN1的源极，场效应晶体管MN1的漏极连接场效应晶体管MN0的源极。

优选的，所述OFF Control电路组件包括七组场效应晶体管分别为场效应晶体管MN10、MN11、MN12、MN13、MN14、MN15和MN16，所述场效应晶体管MN10、MN11、MN12和MN16的源极互相连接，所述场效应晶体管MN10、MN13和MN14与偏置电流连接，所述场效应晶体管MN10与所述场效应晶体管MN11栅极连接。

优选的，所述场效应晶体管MN11的漏极与所述场效应晶体管MN12的栅极连接，所述场效应晶体管MN13的源极与所述场效应晶体管MN12的漏极连接，所述场效应晶体管MN13的栅极与所述场效应晶体管MN14的栅极连接且与场效应晶体管MN4的漏极以及场效应晶体管MN16和MN15的栅极连接。

优选的，所述ON Control电路组件包括场效应晶体管MN4、MN5、MN6、MN9、MN8和MN7，所述场效应晶体管MN4、MN5、MN6和MN9的源极互相连接，所述场效应晶体管MN4、MN7和MN9的漏极连接偏置电流。