[发明专利]一种低压MOSFET实现的耐高压LDO线性电源

说明书

本发明公开了一种低压MOSFET实现的耐高压LDO线性电源，包括电源电压转换模块、低压多级增益提高模块、高压驱动模块、功率提供模块和电压钳位模块，其中电源电压转换模块输出低于MOSFET耐压界限的电压至低压多级增益提高模块以及输出功率提供模块的控制电压；低压多级增益提高模块输出高增益电压至高压驱动模块；高压驱动模块将输入的电压转换为电流再转换为高电压输出至功率提供模块；功率提供模块与电源输出端连接；电压钳位模块抽取取样电压并反馈至低压多级增益提高模块。本发明具有小面积、芯片集成度高的优点，相比传统的LDO电源，此结构有更高的电源抑制比，对外部电源有更强的抗干扰能力，提供了耐高压的电源。

技术领域

本发明涉及集成电源技术领域，具体的说，是一种低压MOSFET实现的耐高压LDO线性电源。

背景技术

近年来各种移动电子产品越来越受人们的欢迎，随着半导体工艺制程越来越先进，各种类型芯片的集成度更高，电子产品朝着高性能、低功耗、小面积发展，但是随着工艺制程的降低其耐压能力也相应地降低，低制程工艺下系统内部数字MOSFET耐压电压也越来越低，不能提供耐高压的LDO线性电源；而普通模拟MOSFET亦不能支持高的电源电压（比如使用较多的5V电源）。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低压MOSFET实现的耐高压LDO线性电源，用于解决现有技术中低制程工艺下系统内部数字MOSFET耐压电压也越来越低，不能提供耐高压的LDO线性电源的问题。

本发明通过下述技术方案解决上述问题：

一种低压MOSFET实现的耐高压LDO线性电源，包括电源电压转换模块、低压多级增益提高模块、高压驱动模块、功率提供模块和电压钳位模块，其中：

电源电压转换模块，用于将外部电源电压转换成低于MOSFET耐压界限的输出电压为低压多级增益提高模块提供工作电压，以及输出中间电平作为功率提供模块的控制电压；

低压多级增益提高模块，用于输出高增益的电压至高压驱动模块、以及接收电压钳位模块的反馈信号；

高压驱动模块，用于将输入的电压转换为电流，再将电流转换为高电压作为控制信号输出至功率提供模块；

功率提供模块，与电源输出端连接，用于根据高压驱动模块的控制信号和电源电压转换模块的控制电压，控制电源输出端的通断；

电压钳位模块，与功率提供模块的输出端和低压多级增益提高模块的反馈输入端连接，用于在功率提供模块中抽取取样电压并反馈至低压多级增益提高模块。

电源电压转换模块将外部电源电压（如5V）转换成低于MOSFET耐压值（小于等于2.5V）的电压输出到低压多级增益提高模块；低压多级增益提高模块提供高增益运放；高压驱动模块将低压MOSFET输出的耐压值（小于等于2.5V）的电压转换为5V的电压控制功率提供模块；功率提供模块为负载提供需要的电源；电压钳位模块产生反馈信号到低压多级增益提高模块用于钳制功率提供模块输出的电压值；使低压MOSFET能够安全工作在高压（高于MOSFET耐压值），能够对外提供耐高压的LDO线性电源。

由电源电压抑制比PSRR：

可知，本发明提高了AC_out（电源到高压驱动模块输出电压的AC增益），降低了AC_in（电源电压转换模块输出电压即低压多级增益提高模块输入电压的AC增益），增强了系统的PSRR能力。在低频下有较高的电源噪声抑制能力。由于电源电压转换模块输出电压低于MOSFET耐压值，满足低制程工艺，使得芯片集成度更高，芯片面积更小。