专利名称：一种mosfet驱动电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及电源管理电路中的MOSFET驱动电路，尤其涉及一种使用栅源电压钳位技术的MOSFET驱动电路。
背景技术：
电源管理电路的应用非常广泛，绝大多数电源管理电路都需要内置或者外置 MOSFET,无任是N沟道MOSFET还是P沟道M0SFET，都需要相应的驱动能力逐级增加的驱动电路。图IA所示为传统的MOSFET驱动电路；所述开关模块(11)为N沟道MOSFET或者 P沟道MOSFET或者N沟道和P沟道MOSFET的组合，开关模块的输入端连接驱动模块(12) 的输出端；所述驱动模块(1 的输入端连接电平转换模块(1 的输出端，所述驱动模块的输出端连接开关模块；所述电平转换模块(1 的输入端作为控制信号，输出端连接驱动模块；电平转换模块将低压控制信号转换成高压控制信号，再通过驱动模块控制开关模块的开关动作；所述开关模块(11)为N沟道MOSFET或者P沟道MOSFET或者N沟道和P沟道 MOSFET的组合，开关模块的输入端连接驱动模块(12)的输出端。图IA所示MOSFET驱动电路在P沟道MOSFET驱动中的具体应用如图IB所示，所述驱动模块(1 由第二 MOS管M2、第三MOS管M3、第^^一 MOS管Mil、第十二 MOS管M12组成，第三MOS管M3的栅极和第十二 MOS管M12的栅极相连，并连接所述电平转换模块(13) 的输出端，第二 MOS管M2、第十一 MOS管Mll的漏极作为驱动模块的输出端连接开关模块第一 MOS管Ml的栅极；所述电平转换模块(1 由第四MOS管M4、第五MOS管M5、第十三 MOS管M13、第十四MOS管M14组成，第十四MOS管M14的栅极作为电平转换模块的输入为第一控制信号Petri端，第十三MOS管M13的栅极作为电平转换模块的输入为第二控制信号Nctrl端，第一控制信号Petri和第二控制信号Nctrl为互补的输入控制信号，第四MOS 管M4、第十三MOS管M13的漏极和第五MOS管M5的栅极相连并连接驱动模块0 的输入端；所述开关模块(11)为P沟道MOSFET第一 MOS管Ml，第一 MOS管Ml的源极作为驱动电路的输入信号VIN端口，第一 MOS管Ml的漏极作为输出信号VOUT端口，第一 MOS管Ml的栅极连接驱动模块(1 的输出端。上述传统的MOSFET驱动电路，其输入信号VIN端口的工作电压VIN受到驱动电路中所有驱动管的栅源耐压的限制，以图IB所示的P沟道MOSFET驱动电路为例，第一控制信号Petri和第二控制信号Nctrl为互补的输入控制信号，该驱动电路有两种工作状态第一种是第一控制信号Petri为高电平、第二控制信号Nctrl为低电平时第十四 MOS管M14、第四MOS管M4、第十二 MOS管M12、第二 MOS管M2导通，第十三MOS管M13、第五 MOS管M5、第三MOS管M3、第i^一MOS管Mil、第一MOS管Ml关断，假设管子导通时其漏源两端电压为0，则第十四MOS管M14、第四MOS管M4、第十二 MOS管M12、第二 MOS管M2，其栅、 源两端之间的电压等于输入信号电压VIN，为了保证驱动电路正常工作，输入信号电压VIN 不能大于第十四MOS管M14、第四MOS管M4、第十二 MOS管M12、第二 MOS管M2的栅源两端之间的可以承受的耐压；第二种是第二控制信号Nctrl为高电平、第一控制信号Petri为低电平时第十三 MOS管M13、第五MOS管M5、第三MOS管M3、第^^一 MOS管Mil、第一 MOS管Ml导通，第十四 MOS管M14、第四MOS管M4、第十二 MOS管M12、第二 MOS管M2关断，假设管子导通时其漏源两端电压为0，则第十三MOS管M13、第五MOS管M5、第三MOS管M3、第^^一 MOS管Mil、第一 MOS管Ml，其栅、源两端之间的电压等于输入信号电压VIN，为了保证驱动电路正常工作，输入信号电压VIN不能大于第十三MOS管M13、第五MOS管M5、第三MOS管M3、第^^一 MOS管 Mil、第一 MOS管Ml的栅源两端之间的可以承受的耐压；因此，图IB所示的P沟道MOSFET驱动电路，其输入信号端口的工作电压VIN，必须小于驱动电路中所有管子的栅源耐压，因此输入信号电压VIN的最高工作电压范围受到驱动电路中管子的栅源耐压的限制。
发明内容
本发明要解决现有技术的不足，提供可以提高MOSFET驱动电路最高工作电压的一种MOSFET驱动电路。一种MOSFET驱动电路，包括电平转换模块，所述电平转换模块在控制信号的控制下，将输入端输入的低压信号转换为高压信号，所述高压信号通过输出端输出；N级驱动模块，所述N为大于等于1的正整数，所述第一级驱动模块连接电平转换模块的输出端，接收高压信号，各级驱动模块依次串联，第N级驱动模块的输出端驱动开关模块的栅端；每一级驱动模块包括上驱动MOS管、下驱动MOS管和控制管，上驱动MOS管的第一端连接电源端，下驱动管的第一端接地，上驱动MOS管的第二端和下驱动MOS管的第二端之间连接控制管，第N级驱动模块的控制管控制开关模块的栅源电压，第i-Ι级驱动模块的控制管控制第i级驱动模块的上驱动MOS管和/或下驱动MOS管的栅源电压，其中1 < = i<N的任意正整数；钳位模块，所述钳位模块连接在电源和地之间，钳位模块的输出端连接各控制管的栅端，为控制管钳位驱动管的栅源电压提供偏置电压。开关模块，所述开关模块的第一控制端连接电源，第二控制端作为MOSFET驱动电路的输出端，所述开关模块的栅极连接驱动模块的输出端。进一步，所述电平转换模块包括控制管和电平转换管，所述电平转换模块的控制管控制第一级驱动模块的上驱动MOS管和/或下驱动MOS管的栅源电压；进一步，所述电平转换模块的控制管，控制电平转换模块中电平转换MOS管的栅源电压。进一步，所述驱动模块的上驱动管为PMOS管，上驱动MOS管的第一端为源端，上驱动MOS管的第二端为漏端，所述驱动模块的下驱动管为NMOS管，下驱动管的第一端为源端， 下驱动MOS管的第二端为漏端。进一步，所述开关模块为P沟道M0SFET，开关模块的第一控制端为源端，开关模块的第二控制端为漏端。进一步，所述开关模块为N沟道M0SFET，开关模块的第一控制端为漏端，开关模块的第二控制端为源端。进一步，第N级驱动模块的控制管控制所述P沟道MOSFET的栅源电压，第i_l级驱动模块的控制管包括第一控制管和第二控制管，所述第一控制管控制第i级驱动模块的上驱动MOS管的栅源电压，所述第二控制管控制第i级驱动模块的下驱动MOS管的栅源电压。进一步，第N级驱动模块的控制管控制所述N沟道MOSFET的栅源电压，第i_l级驱动模块的控制管包括第一控制管和第二控制管，所述第一控制管控制第i级驱动模块的上驱动MOS管的栅源电压，所述第二控制管控制第i级驱动模块的下驱动MOS管的栅源电压。进一步，第N级驱动模块的控制管控制所述P沟道MOSFET的栅源电压，第i_l级驱动模块的控制管包括一个控制管所述控制管控制第i级驱动模块的上驱动MOS管的栅源电压。进一步，第N级驱动模块的控制管控制所述N沟道MOSFET的栅源电压，第i_l级驱动模块的控制管包括一个控制管所述控制管控制第i级驱动模块的下驱动MOS管的栅源电压。本发明的有益效果是N级驱动模块和电平转换模块的控制管控制MOSFET驱动电路的各MOS管的栅源电压，避免MOSFET驱动电路的最高工作电压VIN受到MOSFET驱动电路的各MOS管的栅源耐压的限制，提高了 MOSFET驱动电路的的工作电压范围。
图IA为传统MOSFET驱动电路的结构图。图IB为传统P沟道MOSFET驱动电路的具体实现图。图2为本发明提出的MOSFET驱动电路。图3为本发明提出的MOSFET驱动电路。图4为本发明提出的MOSFET驱动电路。图5为本发明提出的MOSFET驱动电路。图6为本发明提出的MOSFET驱动电路。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的内容进一步说明。为解决电路最高工作电压受栅源击穿电压限制的问题，本发明提供了一种MOSFET 驱动电路。一种MOSFET驱动电路，包括电平转换模块23，所述电平转换模块在控制信号的控制下，将输入端输入的低压信号转换为高压信号，所述高压信号通过输出端输出；N级驱动模块22，所述N为大于等于1的正整数，所述第一级驱动模块连接电平转换模块的输出端，接收高压信号，各级驱动模块依次串联，第N级驱动模块的输出端驱动开关模块的栅端；每一级驱动模块包括上驱动MOS管、下驱动MOS管和控制管，上驱动MOS管的第一端连接电源端，下驱动管的第一端接地，上驱动MOS管的第二端和下驱动MOS管的第二端之间连接控制管，第N级驱动模块的控制管控制开关模块的栅源电压，第i-1级驱动模块的控制管控制第i级驱动模块的上驱动MOS管和/或下驱动MOS管的栅源电压，其中1 <=i <N的任意正整数；钳位模块M，所述钳位模块连接在电源和地之间，钳位模块的输出端连接各控制管的栅端，为控制管钳位驱动管的栅源电压提供偏置电压。开关模块21，所述开关模块的第一控制端连接电源，第二控制端作为MOSFET驱动电路的输出端，所述开关模块的栅极连接驱动模块的输出端。所述电平转换模块22包括控制管和电平转换管，所述电平转换模块的控制管连接在电平转换模块的导通支路中，控制第一级驱动模块的上驱动MOS管和/或下驱动MOS 管的栅源电压；所述电平转换模块的控制管，还控制电平转换模块中电平转换MOS管的栅源电压。所述驱动模块的上驱动管为PMOS管，上驱动MOS管的第一端为源端，上驱动MOS 管的第二端为漏端，所述驱动模块的下驱动管为NMOS管，下驱动管的第一端为源端，下驱动MOS管的第二端为漏端。下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。在本发明中，以下列电平转换模块为例进行说明，本实施例中的电平转换模块仅是一种示例，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，电平转换模块可以有多种实现方式，本实施例公开的电平转换模块，不能用来限定本发明。如图2、图3、图4、图5、图6所示，电平转换模块为共模结构，包括PMOS管M4、NM0S 管M14，PM0S管M5、NM0S管M13，PM0S管M4的源端和PMOS管M5的源端连接电源VIN，PM0S 管M4的栅端和PMOS管M5的漏端连接，PMOS管M5的栅端和PMOS管M4的漏端连接，NMOS 管M14的源端和PMOS管M5的源端接地，PMOS管M4的漏端和NMOS管M13的漏端之间连接电平转换模块的控制管M8，PMOS管M5的漏端和NMOS管M14的漏端之间连接电平转换模块的控制管M9，控制管M8为PMOS管，控制管M9为PMOS管PMOS管，M4的漏端连接控制管M8 的源端，NMOS管M13的漏端连接控制管M8的漏级，PMOS管M5的漏端连接控制管M9的源端，NMOS管M14的漏端连接控制管M9的漏级，控制管M8和控制管M9的栅端连接嵌入模块， NMOS管M14的栅端输入第一控制信号Petri，NMOS管M15的栅端输入第二控制信号Nctrl， 控制管M8的源端连接N级驱动模块的第一级驱动模块并作为电平转换模块的输出端输出高压信号。所述的控制管M8和M9连接在在电平转换模块的导通支路中，控制电平转换模块中电平转换MOS管的栅源电压，其中控制管M8控制PMOS管M5的栅源电压，控制管M9控制 PMOS管M4的栅源电压，同时控制管还控制第一级驱动模块的上驱动MOS管M3的栅源电压。在本发明中，以下列N级驱动模块为例进行说明，本实施例中的N级驱动模块仅是一种示例，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，N级驱动模块可以有多种实现方式，本实施例公开的N级驱动模块，不能用来限定本发明。如图2所示的N级驱动模块22，为2级驱动模块，用于驱动P沟道MOSFET Ml的栅端。第一级驱动模块连接电平转换模块的输出端，接收高压信号，第一级驱动模块和第二级驱动模块依次串联，第二级驱动模块的输出端驱动开关模块的栅端，即P沟道MOSFET Ml 的栅端。第一级驱动模块包括上驱动MOS管(即PMOS管M3)、下驱动MOS管(即NMOS管 M12)和第一级驱动模块的控制管，PMOS管M3的源端连接电源VIN，NMOS管Ml2的源端接地，第一级驱动模块的控制管包括两个控制管分别为PMOS管M7和NMOS管M10，PMOS管M3 的漏端和匪OS管M12的漏端之间连接PMOS管和匪OS管M10，PMOS管M7和匪OS管MlO的源端分别连接第二级驱动模块的上驱动MOS管(即PMOS管M2的栅端)和第二级驱动模块的下驱动MOS管(即NMOS管Mll的栅端)，PMOS管M7和NMOS管MlO的栅端连接钳位模块，从而由PMOS管M7和NMOS管MlO分别控制第二级驱动模块的上驱动MOS管(即PMOS 管M2)和下驱动MOS管(即NMOS管Mil)的栅源电压；第二级驱动模块包括上驱动MOS管 (即PMOS管M2)、下驱动MOS管(即NMOS管Mil)和第二级驱动模块的控制管(即PMOS管 M6)，PMOS管M2的源端连接电源VIN，NMOS管Ml 1的源端接地，PMOS管M2的漏端和NMOS管 Mll的漏端之间连接PMOS管M6，PMOS管M6的源端作为第二级驱动模块的输出端并控制P 沟道MOSFET Ml的栅源电压，PMOS管M6的栅端连接钳位模块。如图3所示的N级驱动模块22为图2所示的N级驱动模块22的变形，其差异点在于第一级驱动模块的控制管包括一控制管PMOS管M7,即一级驱动模块的控制管仅控制第二级驱动模块的上驱动管，而没有控制第二级驱动模块的下驱动管。如图5所示的N级驱动模块22为图2所示的N级驱动模块22的扩展，即由图2 的2级驱动模块扩展为N级驱动模块，其工作原理同图2类似，在此不再重述。如图4所示的N级驱动模块22，为2级驱动模块，用于驱动N沟道MOSFET的栅端。 第一级驱动模块连接电平转换模块的输出端，接收高压信号，第一级驱动模块和第二级驱动模块依次串联，第二级驱动模块的输出端驱动开关模块的栅端，即N沟道MOSFET M31的栅端。第一级驱动模块包括上驱动MOS管(即PMOS管M3)、下驱动MOS管(即NMOS管M12) 和第一级驱动模块的控制管，PMOS管M3的源端连接电源VIN，NMOS管M12的漏端接地，第一级驱动模块的控制管包括两个控制管分别为PMOS管M7和NMOS管M10，PMOS管M3的漏端和匪OS管M12的漏端之间连接PMOS管M7和匪OS管M10，PMOS管M7和匪OS管MlO的源端分别连接第二级驱动模块的上驱动MOS管(即PMOS管M2的栅端)和第二级驱动模块的下驱动MOS管(即NMOS管Mll的栅端)，PMOS管M7和NMOS管MlO的栅端连接钳位模块，从而由PMOS管M7和NMOS管MlO分别控制第二级驱动模块的上驱动MOS管(即PMOS 管M2)和下驱动MOS管(即NMOS管Mil)的栅源电压；第二级驱动模块包括上驱动MOS管 (即PMOS管M2)、下驱动MOS管(即NMOS管Mil)和第二级驱动模块的控制管(即PMOS管 M6)，PMOS管M2的源端连接电源VIN，NMOS管Ml 1的源端接地，PMOS管M2的漏端和NMOS管 Mll的漏端之间连接PMOS管M6，PMOS管M6的源端作为第二级驱动模块的输出端并控制N 沟道MOSFET M31的栅源电压，PMOS管M6的栅端连接钳位模块。如图6所示的N级驱动模块22为图4所示的N级驱动模块22的扩展，即由图2 的2级驱动模块扩展为N级驱动模块，其工作原理同图4类似，在此不再重述。 在本发明中，以下列钳位模块为例进行说明，本实施例中的钳位模块仅是一种示例，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改， 钳位可以有多种实现方式，本实施例公开的钳位模块，不能用来限定本发明。
如图2、4、5、6所示钳位模块M，包括稳压二极管D1、电阻Rl、稳压二极管D2和电阻R2，稳压二极管Dl的阴极连接电源VIN，稳压二极管的阳极通过电阻Rl接地，稳压二极管D2的阳极接地，稳压二极管的阴极通过电阻R2连接电源VIN、驱动模块中控制上驱动管的控制管的栅极、电平转换模块的控制管的栅极连接到稳压二极管Dl的阳极，驱动模块中控制下驱动管的控制管的栅极连接到稳压二极管D2的阳极。如图3所示钳位模块对，包括稳压二极管D1、电阻R1，稳压二极管Dl的阴极连接电源VIN，稳压二极管的阳极通过电阻Rl接地，驱动模块中控制上驱动管的控制管的栅极、 电平转换模块的控制管的栅极连接到稳压二极管Dl的阳极。如图2所示驱动电路，用于驱动P沟道MOSFET Ml的栅端。所述第一控制信号 Petri和第二控制信号Nctrl是互补的输入控制信号，第一控制信号Petri的最高电压不超过MOS管M12、M0S管M14的栅源击穿电压Vgsl2 (max)、Vgsl4 (max)，第二控制信号Nctrl的最高电压不超过MOS管M13的栅源击穿电压为VgS13(maX))；假设输入信号VIN端、第二控制信号Nctrl端、第一控制信号Petri端的电压分别为输入电压VIN、第二控制信号Nctrl、 第一控制信号Petri，第一稳压管Dl和第2稳压管D2的钳位电压分别为VD1、VD2 ；MOS管 M6、MOS 管 M7、MOS 管 M8、MOS 管 M9、MOS 管 MlO 的开启电压分别为 Vth6、Vth7、Vth8、Vth9、 VthlO。图2所示的驱动电路有两种工作状态第一种是第一控制信号Petri为高电平、第二控制信号Nctrl为低电平时MOS管M14导通，M9关断，M4导通，MOS管M4的栅端也就是MOS管M9的源端的电压为VIN-VD1+Vth9，MOS管M4的源端电压为输入电压VIN，所以MOS管M4的栅源电压为 VIN-(VIN-VD1+Vth9) = VDl_Vth9，通过控制管M9对M4的栅源电压进行了钳位；MOS管M13关断，M8导通，M5关断，MOS管M5和M3的栅端也就是MOS管M8的源端的电压为VIN，MOS管M3、M5的源端电压为输入电压VIN，所以MOS管M3、M5的栅源电压为0;MOS管M12导通，MlO导通，M3关断，M7关断，MOS管M2的栅端也就是MOS管M3的漏端和M7的源端的电压为VIN-VD1+Vth7，MOS管M2的源端电压为输入电压VIN，所以MOS 管M2的栅源电压为VIN-(VIN-VD1+Vth7) = VDl_Vth7，通过控制管M7对M2的栅源电压进行了钳位；MlO导通，MOS管Mll的栅端也就是MOS管M12的漏端和MlO的源端的电压为 VD2-VthlO, MOS管Mil的源端电压为0，所以MOS管Mil的栅源电压为VD2_VthlO，通过控制管MlO对Mll的栅源电压进行了钳位；MOS管M2导通，M6导通，Mll关断，MOS管Ml的栅端也就是MOS管M2的漏端和M6 的源端的电压为VIN，MOS管Ml的源端电压为输入电压VIN，所以MOS管Ml的栅源电压为 0 ；MOS管M14、M0S管M12的栅源电压为第一控制信号Petri ；MOS 管 M13、MOS 管 M5、MOS 管 M3、MOS 管 Mil、MOS 管 Ml 关断；MOS 管 M13、MOS 管 M5、MOS管M3、MOS管Ml 1、MOS管Ml的栅源电压都是0 ；控制管M9的栅源电压Vgs9 = Vth9，控制管M8的栅源电压Vgs8 = VD1，控制管M7 的栅源电压Vgs7 = Vth7，控制管M6的栅源电压Vgs6 = VDl ；控制管MlO的栅源电压VgslO =VD2 ；
由此可见，所有的MOS管，其栅源电压的最大值Vgs(maxl) = max(VD1、VD2、第一控制信号Petri)，max (VDl、VD2、第一控制信号Petri)为VD1、VD2、第一控制信号Petri的
最大值。第二种是第一控制信号Petri为低电平、第二控制信号Nctr为高电平时MOS管M14关断，M9导通，M4关断，MOS管M4的栅端也就是MOS管M9的源端的电压为VIN，MOS管M4的源端电压为输入电压VIN，所以MOS管M4的栅源电压为0 ；MOS管M13导通，M8关断，M5导通，MOS管M5和M3的栅端也就是MOS管M8的源端的电压为VIN-VDl+Vth8，M0S管M3、M5的源端电压为输入电压VIN，所以MOS管M3、M5的栅源电压为VIN-(VIN-VD1+Vth8) = VDl_Vth8，通过控制管M8对M3、M5的栅源电压进行了钳位；MOS管M12关断，MlO关断，M3导通，M7导通，MOS管M2的栅端也就是MOS管M3的漏端和M7的源端的电压为VIN，MOS管M2的源端电压为输入电压VIN，所以MOS管M2的栅源电压为0 ；M12关断，MlO关断，MOS管Mll的栅端也就是MOS管M12的漏端和MlO的源端的电压为VD2-VthlO，MOS管Mll的源端电压为0，所以MOS管Mll的栅源电压为VD2_VthlO ；MOS管M2关断，M6关断，Mll导通，MOS管Ml的栅端也就是MOS管M2的漏端和M6 的源端的电压为VIN-VDl+Vth6，M0S管Ml的源端电压为输入电压VIN，所以MOS管Ml的栅源电压为VIN-(VIN-VD1+Vth6) = VDl_Vth6，通过控制管M6对Ml的栅源电压进行了钳位；MOS管M13的栅源电压为第二控制信号Nctrl。控制管M8的栅源电压Vgs8 = Vth8，控制管M9的栅源电压Vgs9 = VD1，控制管M6 的栅源电压Vgs6 = Vth6，控制管M7的栅源电压Vgs7 = VDl ；控制管MlO的栅源电压VgslO =VthlO ；由此可见，所有的MOS管，其栅源电压的最大值Vgs (max2) = max (VD1、VD2、第二控制信号Nctrl)，max (VDl、VD2、第二控制信号Nctrl)为VD1、VD2、第二控制信号Nctrl的最大值。综上所述，图2所示驱动电路在任何一种工作状态下，其所有MOS管的栅源电压的最大值为max (VDl、VD2、第二控制信号Nctrl、第一控制信号Petri)，max (VDl、VD2、第二控制信号Nctrl、第一控制信号Petri)为VD1、VD2、第二控制信号Nctrl、第一控制信号Petri 的最大值。因此只需要设定VD1、VD2、第二控制信号Nctrl、第一控制信号Petri的值，使得!1^^01、￥02、第二控制信号似廿1、第一控制信号？(^1~1)小于任何驱动管的栅源击穿电压，则驱动电路的工作电压VIN可以不受驱动管的栅源击穿电压的限制，提高了驱动电路工作电压VIN的范围。本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
权利要求
1.一种MOSFET驱动电路，其特征在于，包括电平转换模块，所述电平转换模块在控制信号的控制下，将输入端输入的低压信号转换为高压信号，所述高压信号通过输出端输出；N级驱动模块，所述N为大于等于1的正整数，所述第一级驱动模块连接电平转换模块的输出端，接收高压信号，各级驱动模块依次串联，第N级驱动模块的输出端驱动开关模块的栅端；每一级驱动模块包括上驱动MOS管、下驱动MOS管和控制管，上驱动MOS管的第一端连接电源端，下驱动管的第一端接地，上驱动MOS管的第二端和下驱动MOS管的第二端之间连接控制管，第N级驱动模块的控制管控制开关模块的栅源电压，第i-Ι级驱动模块的控制管控制第i级驱动模块的上驱动MOS管和/或下驱动MOS管的栅源电压，其中1 < = i <N的任意正整数；钳位模块，所述钳位模块连接在电源和地之间，钳位模块的输出端连接各控制管的栅端，为控制管钳位驱动管的栅源电压提供偏置电压；开关模块，所述开关模块的第一控制端连接电源，第二控制端作为MOSFET驱动电路的输出端，所述开关模块的栅极连接驱动模块的输出端。
2.如权利要求1所述MOSFET驱动电路，其特征在于所述驱动模块的上驱动管为PMOS 管，上驱动MOS管的第一端为源端，上驱动MOS管的第二端为漏端，所述驱动模块的下驱动管为NMOS管，下驱动管的第一端为源端，下驱动MOS管的第二端为漏端。
3.如权利要求2所述MOSFET驱动电路，其特征在于所述开关模块为P沟道M0SFET， 开关模块的第一控制端为源端，开关模块的第二控制端为漏端。
4.如权利要求2所述MOSFET驱动电路，其特征在于所述开关模块为N沟道M0SFET， 开关模块的第一控制端为漏端，开关模块的第二控制端为源端。
5.如权利要求3所述MOSFET驱动电路，其特征在于第N级驱动模块的控制管控制所述P沟道MOSFET的栅源电压，第i_l级驱动模块的控制管包括第一控制管和第二控制管， 所述第一控制管控制第i级驱动模块的上驱动MOS管的栅源电压，所述第二控制管控制第 i级驱动模块的下驱动MOS管的栅源电压。
6.如权利要求4所述MOSFET驱动电路，其特征在于第N级驱动模块的控制管控制所述N沟道MOSFET的栅源电压，第i_l级驱动模块的控制管包括第一控制管和第二控制管， 所述第一控制管控制第i级驱动模块的上驱动MOS管的栅源电压，所述第二控制管控制第 i级驱动模块的下驱动MOS管的栅源电压。
7.如权利要求3所述MOSFET驱动电路，其特征在于第N级驱动模块的控制管控制所述P沟道MOSFET的栅源电压，第i_l级驱动模块的控制管包括一个控制管所述控制管控制第i级驱动模块的上驱动MOS管的栅源电压。
8.如权利要求4所述MOSFET驱动电路，其特征在于第N级驱动模块的控制管控制所述N沟道MOSFET的栅源电压，第i_l级驱动模块的控制管包括一个控制管所述控制管控制第i级驱动模块的下驱动MOS管的栅源电压。
9.如权利要求1至8任意一项所述的MOSFET驱动电路，其特征在于所述电平转换模块包括控制管和电平转换管，所述电平转换模块的控制管控制第一级驱动模块的上驱动 MOS管和/或下驱动MOS管的栅源电压。
10.如权利要求9所述的MOSFET驱动电路，其特征在于所述电平转换模块的控制管，控制电平转换模块中电平转换MOS管的栅源电压。
11.一种MOSFET驱动电路，其特征在于，包括电平转换模块，所述电平转换模块在控制信号的控制下，将输入端输入的低压信号转换为高压信号，所述高压信号通过输出端输出；N级驱动模块，所述N为大于等于1的正整数，所述第一级驱动模块连接电平转换模块的输出端，接收高压信号，各级驱动模块依次串联，第N级驱动模块的输出端驱动开关模块的栅端；每一级驱动模块包括上驱动MOS管、下驱动MOS管和控制管，上驱动MOS管的第一端连接电源端，下驱动管的第一端接地，上驱动MOS管的第二端和下驱动MOS管的第二端之间连接控制管，第N级驱动模块的控制管控制开关模块的栅源电压，第i-Ι级驱动模块的控制管控制第i级驱动模块的上驱动MOS管和/或下驱动MOS管的栅源电压，其中1 < = i <N的任意正整数；钳位模块，所述钳位模块连接在电源和地之间，钳位模块的输出端连接各控制管的栅端，为控制管钳位驱动管的栅源电压提供偏置电压；开关模块，所述开关模块的第一控制端连接电源，第二控制端作为MOSFET驱动电路的输出端，所述开关模块的栅极连接驱动模块的输出端；所述电平转换模块包括控制管和电平转换管，所述电平转换模块的控制管连接在电平转换模块的导通支路中，控制第一级驱动模块的上驱动MOS管和/或下驱动MOS管的栅源电压；所述电平转换模块的控制管，还控制电平转换模块中电平转换MOS管的栅源电压。所述驱动模块的上驱动管为PMOS管，上驱动MOS管的第一端为源端，上驱动MOS管的第二端为漏端，所述驱动模块的下驱动管为NMOS管，下驱动管的第一端为源端，下驱动MOS 管的第二端为漏端。
12.如权利要求11所述MOSFET驱动电路，其特征在于所述开关模块为P沟道M0SFET， 开关模块的第一控制端为源端，开关模块的第二控制端为漏端。
13.如权利要求11所述MOSFET驱动电路，其特征在于所述开关模块为N沟道M0SFET， 开关模块的第一控制端为漏端，开关模块的第二控制端为源端。
14.如权利要求12所述MOSFET驱动电路，其特征在于第N级驱动模块的控制管控制所述P沟道MOSFET的栅源电压，第i_l级驱动模块的控制管包括第一控制管和第二控制管，所述第一控制管控制第i级驱动模块的上驱动MOS管的栅源电压，所述第二控制管控制第i级驱动模块的下驱动MOS管的栅源电压。
15.如权利要求13所述MOSFET驱动电路，其特征在于第N级驱动模块的控制管控制所述N沟道MOSFET的栅源电压，第i_l级驱动模块的控制管包括第一控制管和第二控制管，所述第一控制管控制第i级驱动模块的上驱动MOS管的栅源电压，所述第二控制管控制第i级驱动模块的下驱动MOS管的栅源电压。
16.如权利要求12所述MOSFET驱动电路，其特征在于第N级驱动模块的控制管控制所述P沟道MOSFET的栅源电压，第i_l级驱动模块的控制管包括一个控制管所述控制管控制第i级驱动模块的上驱动MOS管的栅源电压。
17.如权利要求13所述MOSFET驱动电路，其特征在于第N级驱动模块的控制管控制所述N沟道MOSFET的栅源电压，第i_l级驱动模块的控制管包括一个控制管所述控制管控制第i级驱动模块的下驱动MOS管的栅源电压。
全文摘要
本发明公开了一种MOSFET驱动电路电平转换模块将低压信号转换为高压信号；第一级驱动模块接收高压信号，各级驱动模块依次串联，第N级驱动模块驱动开关模块的栅端；每一级驱动模块包括上驱动MOS管、下驱动MOS管和控制管，第N级驱动模块的控制管控制开关模块的栅源电压，第i-1级驱动模块的控制管控制第i级驱动模块的上驱动MOS管和/或下驱动MOS管的栅源电压；钳位模块为控制管钳位驱动管的栅源电压提供偏置电压；控制管控制MOSFET驱动电路的各MOS管的栅源电压，避免MOSFET驱动电路的最高工作电压VIN受到MOSFET驱动电路的各MOS管的栅源耐压的限制，提高了MOSFET驱动电路的工作电压范围。
文档编号H03K17/687GK102510277SQ201110460659
公开日2012年6月20日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者吴剑辉, 吴建兴, 詹桦 申请人:杭州士兰微电子股份有限公司