一种用于BUCK变换器的高速电平位移电路

本发明属于集成电路，具体涉及一种用于buck变换器的高速电平位移电路。

背景技术：

1、在buck变换器中，一般存在高低两种电源轨，一种是内部电源的低电源轨，一种是输入电压的高电源轨。buck变换器中的上功率管一般工作在高电源轨，下功率管工作在低电源轨。因此需要电平位移模块进行高低电源轨之间的电平信号传输，需要将用于低电源轨的逻辑电平转换为高电源轨的逻辑电平以使得后续模块正常工作。传统的电平位移电路(如图1所示)存在转换功率较大以及传播速度较慢的问题。因此电平位移电路的功耗、传播速度以及应用的电压范围是一个值得研究的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的，就是为了解决现有的电平位移电路功耗大，传播延时大的问题，提出了一种用于buck变换器的高速电平位移电路。

2、本发明的技术方案是：一种用于buck变换器的高速电平位移电路，其特征在于，

3、所述电平位移电路包括由第一电容c1、第二电容c2、第一电阻r1、第二电阻r2、第一pmos管mp1、第二pmos管mp2、第三pmos管mp3、第四pmos管mp4、第五pmos管mp5、第一nmos管mn1、第二nmos管mn2、第三nmos管mn3、第四nmos管mn4、第五nmos管mn5和由一个pmos管和一个nmos管构成的高电源轨反向器inv1、inv2、inv3、inv4构成：其中，

4、sw为buck变换器的上下功率管连接的开关节点电平，bst为buck变换器的自举充电输出端电平，inp和inn为相反信号，vout为电平位移电路输出端；

5、第一pmos管mp1的栅极接输入信号pwm’, 源极接bst电位，漏极接inv1输入端；

6、第一nmos管mn1的栅极接输入信号pwm，源极接sw电位，漏极接inv2输入端；

7、第二pmos管mp2的栅极接inv4的输出端，源极接bst电位，漏极接第二nmos管mn2的漏极和第三pmos管mp3的漏极；

8、第三pmos管mp3的栅极接r1一端，通过r1接sw电位，源极接inv1输入端，其栅极和源极间通过第一电容c1连接；

9、第四pmos管mp4的栅极接inv3的输出端，源极接bst电位，漏极接第三nmos管mn3的漏极和第五pmos管mp5的漏极；

10、第五pmos管mp5的栅极接r2一端，通过r2接sw电位，源极接inv2输入端，其栅极和源极通过第二电容c2连接；

11、第四nmos管mn4的栅极接inv1输出端，源极接sw电位，漏极接inv1输入端；

12、第五nmos管mn5的栅极接inv2输出端，源极接sw电位，漏极接inv2输入端；

13、第二nmos管mn2的栅极接输入信号inp，源极接地；

14、第三nmos管mn3的栅极接输入信号inn，源极接地；

15、inv1的输出端接inv3的输入端，inv2的输出端接inv4的输入端；

16、inv3的输出端和第四pmos管mp4的栅极接电平位移电路输出端vout。

17、本发明的有益效果为，相对于传统的电平位移电路，加快了转换速度，降低转换延时。

技术特征：

1.一种用于buck变换器的高速电平位移电路，其特征在于，

技术总结
发明属于集成电路技术领域，具体给出了一种用于BUCK变换器的高速电平位移电路。本发明提出了用于切换BUCK电源中高低电源轨的高精度高速电平升压电路。为了兼顾电平位移模块在BUCK系统中的速度与功耗，设计了一种电压切换幅度相对较小，且不存在低阻抗对地通路的电路结构。由于高低电源轨的压差较大，所以采用了LDMOS。相较于经典的Level up电路，本发明的电路结构的传输速率快且信号精确，同时能在高压环境下保证其切换速度。

技术研发人员：张国俊,王凯,阮贵林,文云鹏,韩丹宁
受保护的技术使用者：电子科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13