场效应管的开关电路、控制方法及芯片与流程

本发明涉及场效应管，具体涉及场效应管的开关电路、控制方法及芯片。

背景技术：

1、场效应管广泛应用在集成电路当中。

2、已知技术中，当需要开启场效应管时，通过驱动电路将场效应管的栅极电压加载至某一高电平，从而打开场效应管；当需要关断场效应管时，通过驱动电路将场效应管的栅极电压拉低至0，从而关断场效应管。

3、然而，该驱动电路将该场效应管维持在导通状态时，其功耗较大。

技术实现思路

1、基于上述现状，本发明实施例的主要目的在于提供场效应管的开关电路、控制方法及芯片，以兼顾场效应管的打开速度和功耗。

2、为实现上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

3、一种场效应管的开关电路，包括电荷泵和场效应管，还包括开启度检测电路和电流源；所述开启度检测电路用于检测所述场效应管的栅极的电压；所述电荷泵用于向所述电流源提供所需电流；所述电流源包括用于提供第一参考电流的第一参考支路、用于提供第二参考电流的第二参考支路、以及输出支路，其中，所述第一参考电流小于第二参考电流；当需要控制所述场效应管关断时，所述输出支路复制所述第一参考电流作为所述维持电流，以向钳位电路提供进行钳位所需的电流，所述钳位电路将所述场效应管的栅极钳位在使所述场效应管处于关断状态的电压；当需要控制所述场效应管导通时，若所述场效应管的栅极的电压小于所述栅极电压阈值，所述输出支路复制所述第一参考电流和第二参考电流之和作为开启电流，所述电荷泵以开启电流向所述场效应管的栅极进行充电，以控制所述场效应管导通；若所述开启度检测电路检测到所述场效应管的栅极的电压被充电至大于栅极电压阈值，所述输出支路复制所述第一参考电流作为维持电流，所述电荷泵从以所述开启电流，转变为以维持电流向所述场效应管的栅极进行充电，以维持所述场效应管保持导通；其中，所述维持电流小于所述开启电流。

4、一种场效应管的开关电路的控制方法，所述开关电路包括电荷泵和场效应管，所述开关电路还包括开启度检测电路和电流源，所述开启度检测电路用于检测所述场效应管的栅极的电压；所述电荷泵用于向所述电流源提供所需电流；所述电流源包括用于提供第一参考电流的第一参考支路、用于提供第二参考电流的第二参考支路、以及输出支路，其中，所述第一参考电流小于第二参考电流；当需要控制所述场效应管关断时，所述输出支路复制所述第一参考电流作为所述维持电流，以向钳位电路提供进行钳位所需的电流，所述钳位电路将所述场效应管的栅极钳位在使所述场效应管处于关断状态的电压；当需要控制所述场效应管导通时，若所述场效应管的栅极的电压小于所述栅极电压阈值，所述输出支路复制所述第一参考电流和第二参考电流之和作为开启电流，所述电荷泵以开启电流向所述场效应管的栅极进行充电，以控制所述场效应管导通；若所述开启度检测电路检测到所述场效应管的栅极的电压被充电至大于栅极电压阈值，所述输出支路复制所述第一参考电流作为维持电流，所述电荷泵从以所述开启电流，转变为以维持电流向所述场效应管的栅极进行充电，以维持所述场效应管保持导通；其中，所述维持电流小于所述开启电流。

5、一种芯片，包括任一所述的场效应管的开关电路。

6、本实施例中，由于开启电流较大，因此，能够在较短的时间内完成对场效应管的栅极的充电，从而更快打开场效应管；而在打开场效应管后，以更小的维持电流维持场效应管的导通，则可以降低电路的功耗，因此，本实施例兼顾了场效应管的打开速度和功耗。

7、本发明的其他有益效果，将在具体实施方式中通过具体技术特征和技术方案的介绍来阐述，本领域技术人员通过这些技术特征和技术方案的介绍，应能理解所述技术特征和技术方案带来的有益技术效果。

技术特征：

1.一种场效应管的开关电路，包括电荷泵和场效应管，其特征在于，还包括开启度检测电路和电流源；

2.根据权利要求1所述的开关电路，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的开关电路，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的开关电路，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的开关电路，其特征在于，

6.根据权利要求1或5所述的开关电路，其特征在于，

7.根据权利要求5所述的开关电路，其特征在于，

8.一种场效应管的开关电路的控制方法，所述开关电路包括电荷泵和场效应管，其特征在于，所述开关电路还包括开启度检测电路和电流源，所述开启度检测电路用于检测所述场效应管的栅极的电压；所述电荷泵用于向所述电流源提供所需电流；

9.一种芯片，其特征在于，包括如权利要求1至7任一所述的场效应管的开关电路。

技术总结
本发明实施例公开了场效应管的开关电路、控制方法及芯片，其中，开关电路包括电荷泵、场效应管、开启度检测电路和电流源；开启度检测电路用于检测场效应管的栅极的电压，电荷泵用于向电流源提供所需电流。电流源包括用于提供第一参考电流的第一参考支路、用于提供第二参考电流的第二参考支路、以及输出支路；当需要控制场效应管导通时，电荷泵以开启电流向场效应管的栅极进行充电，以控制场效应管导通；若开启度检测电路检测到场效应管的栅极的电压大于栅极电压阈值，电荷泵从以开启电流，转变为以维持电流向场效应管的栅极进行充电，以维持场效应管保持导通；其中，维持电流小于开启电流。本发明实施例兼顾了场效应管的打开速度和功耗。

技术研发人员：罗冬哲,蔡月冰,刘勇
受保护的技术使用者：深圳市思远半导体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15