一种高压启动电路

摘要

本发明提供一种高压启动电路，包括高压转低压模块及低压转输出电压模块，其中，所述高压转低压模块包括：一第一电阻、一第二电阻和一第三电阻；一第一MOS管，其栅极接收外围输入的使能电压信号，源极通过所述第一电阻接地，漏极通过所述第二电阻连接至一高压电源；一电流镜单元，其基准端连接至所述第一MOS管的漏极，输出端通过所述第三电阻接地；以及一齐纳二极管，其并联在所述第三电阻的两端；所述低压转输出电压模块包括一第四MOS管，其栅极连接至所述第三MOS管的漏极，漏极连接至所述高压电源，源极接地。本发明的高压启动电路中的所有MOS管均可采用LV gate MOS管实现，与现有技术必须采用HV gate MOS管的高压启动电路相比，显然节省了成本。

权利要求

1.一种高压启动电路，其特征在于，包括高压转低压模块及低压转输出电压模块，其中，所述高压转低压模块包括：

一第一电阻、一第二电阻和一第三电阻；

一第一MOS管，其栅极接收外围输入的使能电压信号，源极通过所述第一电阻接地，漏极通过所述第二电阻连接至一高压电源；

一电流镜单元，其基准端连接至所述第一MOS管的漏极，输出端通过所述第三电阻接地；以及一齐纳二极管，其并联在所述第三电阻的两端；

所述低压转输出电压模块包括一第四MOS管，其栅极连接至所述电流镜单元的输出端，漏极连接至所述高压电源，源极接地。

2.根据权利要求1所述的高压启动电路，其特征在于，所述电流镜单元包括：一第二MOS管，其源极连接至所述高压电源，漏极连接至所述第一MOS管的漏极，栅极连接至其自身的漏极并通过所述第二电阻连接所述高压电源；以及一第三MOS管，其源极连接至所述高压电源，漏极通过所述第三电阻接地，栅极连接至所述第二MOS管的栅极。

3.根据权利要求1所述的高压启动电路，其特征在于，所述低压转输出电压模块还包括一电容，其连接在所述第四MOS管的源极与地之间。

4.根据权利要求3所述的高压启动电路，其特征在于，所述低压转输出电压模块还包括一第四电阻，其并联在所述电容两端。

5.根据权利要求2所述的高压启动电路，其特征在于，所述第一MOS管和第四MOS管为N型MOS管，所述二MOS管和第三MOS管为P型MOS管。

说明书

一种高压启动电路

技术领域

[0001] 本发明属于电子技术领域，尤其涉及一种高压启动电路。

背景技术

[0002] 在高压电源应用集成电路中，通常需要将高压电源转为低压进行信号处理，待处理完成后再转成高压输出，这是因为低压芯片的面积远比高压芯片小，转为低压处理可以节省芯片成本。

[0003] 传统的高压转低压的方案如下：首先通过现有的高压启动电路驱动高压电流产生器，再通过高压电流产生器启动HVLDO(高转低电压线性稳压器)，然后通过HVLDO驱动低压电流产生器，最后通过低压电流产生器驱动带隙位准偏压电路以产生低电压。

[0004] 然而，现有的高压启动电路需采用HV gate MOS(控制极可耐高压的MOS管)实现，由于这样的MOS管成本高，因而亟待提供一种无需采用HV gate MOS的高压启动电路。

发明内容

[0005] 针对上述现有技术的不足，本发明提供一种无需采用控制极可耐高压的MOS管即可实现高压启动的高压启动电路，以降低成本。

[0006] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

[0007] 一种高压启动电路，包括高压转低压模块及低压转输出电压模块，其中，[0008] 所述高压转低压模块包括：

[0009] 一第一电阻、一第二电阻和一第三电阻；

[0010] 一第一MOS管，其栅极接收外围输入的使能电压信号，源极通过所述第一电阻接地，漏极通过所述第二电阻连接至一高压电源；

[0011] 一电流镜单元，其基准端连接至所述第一MOS管的漏极，输出端通过所述第三电阻接地；以及

[0012] 一齐纳二极管，其并联在所述第三电阻的两端；

[0013] 所述低压转输出电压模块包括一第四MOS管，其栅极连接至所述第三MOS管的漏极，漏极连接至所述高压电源，源极接地。

[0014] 进一步地，所述电流镜单元包括：

[0015] 一第二MOS管，其源极连接至所述高压电源，漏极连接至所述第一MOS管的漏极，栅极连接至其自身的漏极并通过所述第二电阻连接所述高压电源；以及

[0016] 一第三MOS管，其源极连接至所述高压电源，漏极通过所述第三电阻接地，栅极连接至所述第二MOS管的栅极。

[0017] 优选地，所述低压转输出电压模块还包括一电容，其连接在所述第四MOS管的源极与地之间。

[0018] 优选地，所述低压转输出电压模块还包括一第四电阻，其并联在所述电容两端。

[0019] 进一步地，所述第一MOS管和第四MOS管为N型MOS管，所述二MOS管和第三MOS管为P型MOS管。

[0020] 综上所述，本发明的高压启动电路中的所有MOS管均可采用LV gate MOS管实现，与现有技术必须采用HV gate MOS管的高压启动电路相比，显然节省了成本。此外，本发明可完全关闭无漏电，可设计开关的EN电压区间。

附图说明

[0021] 图1为本发明的高压启动电路的电路原理图。

具体实施方式

[0022] 为使进一步深入了解本发明的技术手段与特征，谨配合附图再予举例进一步具体说明于后：

[0023] 图1示出了本发明的高压启动电路的电路原理图，其中，VCC表示高压电源，VSS表示地，VEN表示使能电压信号，VDD表示电路输出的低电压。

[0024] 如图1所示，本发明的高压启动电路包括高压转低压模块以及低压转输出电压模块，下面分别对这两个模块进行详细描述。

[0025] 高压转低压模块包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一MOS管MN1、第二MOS管MP1、第三MOS管MP2、以及齐纳二极管D1，且第二、三MOS管MP1、MP2构成一电流镜单元。其中，各元件之间的连接关系如下：第一MOS管MN1的栅级用于接收外围输入的使能电压信号VEN，其源极通过第一电阻R1接地；第二MOS管MP1和第三MOS管MP2的源极分别直接连至VCC，它们的栅级均通过第二电阻R2连接至VCC，且第二MOS管MP1的漏极(即电流镜单元的基准端)在连接至其自身栅极的同时与第一MOS管MN1的漏极相连，第三MOS管MP2的漏极(即电流镜单元的输出端)通过第三电阻R3接地；齐纳二极管D1并联在第三电阻R3的两端。

[0026] 低压转输出电压模块包括第四MOS管MN2、电容C1和第四电阻R4。其中，第四MOS管MN2的漏极连接至VCC，栅级连接至第三MOS管MP2的漏极，源极通过用于稳压的电容C1接地；第四电阻R4并联在电容C1两端。应该理解，第四MOS管MN2的源极输出的电压VDD即为本发明的高压启动电路的输出电压，该电压可以直接供给低压电流产生器(未示出)，通过低压电流产生器即可启动HVLDO，从而产生低压芯片需要的电压。

[0027] 需要说明的是，本发明的高压启动电路中的所有MOS管只需采用LV gate MOS(控制极为低压的MOS管)即可，而无需采用昂贵的HV gate MOS，从而可以节省成本。在图1的实施例中，第一、四MOS管MN1、MN2为NMOS，第二、第三MOS管MP1、MP2为PMOS。

[0028] 本发明的工作原理如下：

[0029] 当VEN*R2/R1大于MP1的临界电压VthMP1时，MP1开始有电流IM流过；而在电流镜像作用下，MP2有相同电流IM输出，此时MN2栅级VG点的电压为Vg(MN2)＝IM*R3，则MN2偏置电压Vbis(MN2)＝Vg(MN2)-Vth(MN2)。因此，当VEN逐渐上升时，Vbis(MN2)也逐渐上升，即可启动后续的低压电流产生器。

[0030] 在本发明中，D1选择崩溃电压为5V的齐纳二极管，表示Vg(MN2)的最高值为5V，则Vbis(MN2)最高不会超过5V-Vth(MN2)，因而可供后续的低压电流产生器的低压芯片使用。

[0031] 另外，电阻R1-R4还有另一个作用，即，当VEN＝0时，第一电阻R1可将VEN下拉至VSS，第二电阻R2可将MP1的栅极电压上拉至VCC，第三电阻R3可将MN2的栅极电压被下拉至VSS，第四电阻R4可将MN2的偏置电压下拉至VSS。

[0032] 以上所述的，仅为本发明的较佳实施例，并非用于限定本发明的范围，本发明的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所做的简单的、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。