專(zhuān)利名稱：一種高壓/低壓電源切換電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高壓/低壓電源切換電路。
背景技術(shù)：
在電路設(shè)計(jì)中，有時(shí)要求在兩路高、低電壓源之間進(jìn)行切換，要求實(shí)現(xiàn)如下功能當(dāng)高壓電源產(chǎn)生高壓時(shí)，希望電路由高壓電源供電；而當(dāng)高壓電源撤銷(xiāo)(電壓輸出為0V)時(shí)，希望電路由一個(gè)較低的電壓(如數(shù)字電路電源)供電。
在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，一般采用如圖1所示的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)該功能，圖1中，VS1代表高壓電源，VS0代表低壓電源，MN0、MN1為兩個(gè)高壓NMOS開(kāi)關(guān)管，I2為一個(gè)電平轉(zhuǎn)換電路，負(fù)責(zé)將VS0電平的信號(hào)轉(zhuǎn)換成VS1電平的信號(hào)，I1為反相器，由VS0供電。其工作原理描述如下當(dāng)控制信號(hào)in為0，高壓電壓源VS1為0V，此時(shí)MN0控制柵上為高電平等于VS0，于是MN0打開(kāi)，經(jīng)過(guò)NMOS將低壓電源VS0提供給電路，而此時(shí)MN1關(guān)閉，保證VS1到輸出的通路斷開(kāi)；當(dāng)控制信號(hào)為1時(shí)，高壓電源源VS1輸出高壓并稱這個(gè)高壓值為“VS1”，此時(shí)MN0關(guān)閉，將VS0到輸出的通路斷開(kāi)。
電平轉(zhuǎn)換電路負(fù)責(zé)將VS0電平的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成VS1電平的數(shù)字信號(hào)。
上述的高低壓切換電路的缺陷是，切換電路輸出的高壓或低壓電源都要在VS0或VS1的基礎(chǔ)上損失一個(gè)開(kāi)關(guān)管的閾值。這樣雖然對(duì)于輸出高壓時(shí)，高壓電壓源損失一個(gè)閾值一般不會(huì)造成嚴(yán)重的問(wèn)題，但是，對(duì)于外部低壓電壓源VS0(一般為數(shù)字電路工作電源)本身就較低(一般為2～3個(gè)閾值)，所以切換電路輸出的電壓可能難以滿足由其供電的電路的最低工作電壓要求。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)以上傳統(tǒng)電源切換電路的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種高壓/低壓電源切換電路，實(shí)現(xiàn)低壓源無(wú)壓降地向負(fù)載供電。
本發(fā)明所提供的一種高壓/低壓電源切換電路，包括一切換電路，其特征在于該切換電路是由反相器、兩個(gè)單向?qū)ㄆ骷MOS開(kāi)關(guān)管、兩個(gè)NMOS管和一PMOS管所組成。
在上述的高壓/低壓電源切換電路中，還包括一電壓檢測(cè)控制電路，用于控制NMOS開(kāi)關(guān)管的柵極電位，以使其達(dá)到開(kāi)或關(guān)的作用。
在上述的高壓/低壓電源切換電路中，單向?qū)ㄆ骷槎O管。
在上述的高壓/低壓電源切換電路中，電壓檢測(cè)控制電路包括主控電路和與之相連的反向電路。
采用了上述的技術(shù)解決方案，本發(fā)明提供的高壓/低壓電源切換電路，在實(shí)現(xiàn)電路切換功能的同時(shí)，使低壓電壓源供電時(shí)，輸出電壓基本等于VS1的電壓，解決了低壓供電時(shí)的電壓損失問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)低壓源無(wú)電壓損失地傳遞到負(fù)載。


圖1是現(xiàn)有高壓/低壓電源切換電路的原理圖；圖2是本發(fā)明高壓/低壓電源切換電路的原理圖。
具體實(shí)施例方式
如圖2所示，本發(fā)明，即一種高壓/低壓電源切換電路，由反相器I1、兩個(gè)單向?qū)ㄆ骷?、NMOS開(kāi)關(guān)管N6、兩個(gè)NMOS管N5、N7和一PMOS管P1所組成，其中反相器I1連接NMOS管N5，NMOS開(kāi)關(guān)管N6連接在兩個(gè)NMOS管N5、N7之間，且由NMOS管N7連接PMOS管P1和一單向?qū)ㄆ骷?，另一單向?qū)ㄆ骷cPMOS管P1相連。
為了控制NMOS開(kāi)關(guān)管(N6)的柵極電位，以使其達(dá)到開(kāi)或關(guān)的作用，設(shè)置了一為N6柵極電位控制的電壓檢測(cè)控制電路。該電路包括主控電路和與之相連的反向電路。
主控電路是由依次相連的PMOS管P2、NMOS管N1和NMOS管N2所組成。
反向電路是由兩相連的NMOS管N3和NMOS管N4所組成。其作用是為了保證，當(dāng)in＝0當(dāng)out(out隨VS1的降低而下降)還未降到VS0+0.7V時(shí)，C點(diǎn)始終處于一個(gè)較高電位，防止在此轉(zhuǎn)換過(guò)程中P1打開(kāi)，導(dǎo)致兩電源VS1和VS0導(dǎo)通。
單向?qū)ㄆ骷梢詾槎O管，也可以是二極管接法的MOS管。
其工作原理說(shuō)明如下在VS1高壓未啟動(dòng)時(shí)，VS1等于0V，且控制信號(hào)in為邏輯低電平，所以N5打開(kāi)；PMOS管P2柵電壓為VS0，所以N7常開(kāi)。此時(shí)，N6柵電位控制電路輸出高電平，將N6打開(kāi)。由于N5，N6，N7都打開(kāi)，于是c點(diǎn)電位為0V，P1打開(kāi)，out輸出電平為VS0。
當(dāng)VS1高壓?jiǎn)?dòng)時(shí)，且控制信號(hào)in為邏輯高電平，N5截止，c點(diǎn)電位等于VS1減去二極管D2的導(dǎo)通電壓(設(shè)為0.7V)，由于正常情況下VS1不低于VS0，于是c點(diǎn)電位不低于VS0-0.7V，所以P1被關(guān)閉。VS1通過(guò)二極管D1對(duì)外界供電，out電壓等于VS1減去D1的壓降。并且由于P1管的漏端電位(out電位)等于VS1減去二極管D1的導(dǎo)通壓降，柵電位等于VS1減去D2的導(dǎo)通壓降，且D2的壓降小于D1(因D2電流為零)，所以對(duì)P1來(lái)說(shuō)漏端電位低于控制柵電位，所以out也不會(huì)倒灌到VS0。
而N6管和N6柵極控制電路的主要作用在于當(dāng)in＝0且out(out隨VS1的降低而下降)還未降到VS0+0.7V時(shí)，使N6關(guān)閉，讓C點(diǎn)始終處于一個(gè)較高電位，防止在此轉(zhuǎn)換過(guò)程中P1打開(kāi)，導(dǎo)致兩電源VS1和VS0導(dǎo)通。
綜上所述，電源VS0通過(guò)PMOS管P1連至輸出，由電源VS1通過(guò)一個(gè)二極管D1連至輸出，同時(shí)VS1還通過(guò)一個(gè)二極管D2連到前述PMOS管P1的控制柵，實(shí)現(xiàn)PMOS管P1的截止。當(dāng)電源VS1高于電源VS0時(shí)，由于PMOS管P1控制柵電位約等于電源VS1的電壓，所以PMOS管P1被截止，VS0到輸出的通路關(guān)閉；當(dāng)電源VS1電壓為0時(shí)，PMOS管P1的控制柵被控制電路拉到地，從而PMOS管P1打開(kāi)，由電源VS0對(duì)外界供電，且此供電電壓就等于VS0的電壓。
雖然本發(fā)明已參照當(dāng)前的具體實(shí)例進(jìn)行了描述，但是本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)例僅是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，在沒(méi)有脫離本發(fā)明精神的情況下還可作出各種等效的變化和修改。因此，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)對(duì)上述實(shí)例的變化，變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種高壓/低壓電源切換電路，包括一切換電路，其特征在于該切換電路是由反相器(I1)、兩個(gè)單向?qū)ㄆ骷?、NMOS開(kāi)關(guān)管(N6)、兩個(gè)NMOS管(N5、N7)和一PMOS管(P1)所組成，其中反相器(I1)連接NMOS管(N5)，NMOS開(kāi)關(guān)管(N6)連接在兩個(gè)NMOS管(N5、N7)之間，且由NMOS管(N7)連接PMOS管(P1)和一單向?qū)ㄆ骷?D2)，另一單向?qū)ㄆ骷?D1)與PMOS管(P1)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓/低壓電源切換電路，其特征在于它還包括一電壓檢測(cè)控制電路，用于控制NMOS開(kāi)關(guān)管(N6)的柵極電位，以使其達(dá)到開(kāi)或關(guān)的作用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓/低壓電源切換電路，其特征在于所述的單向?qū)ㄆ骷槎O管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高壓/低壓電源切換電路，其特征在于所述的電壓檢測(cè)控制電路包括主控電路和與之相連的反向電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓/低壓電源切換電路，其特征在于所述的主控電路是由依次相連的PMOS管(P2)、NMOS管(N1)和NMOS管(N2)組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓/低壓電源切換電路，其特征在于所述的反向電路是由兩相連的NMOS管(N3)和NMOS管(N4)所組成。
全文摘要
一種高壓/低壓電源切換電路，包括一切換電路，其特征在于該切換電路是由反相器(I
文檔編號(hào)H02J9/06GK1979999SQ20051011093
公開(kāi)日2007年6月13日 申請(qǐng)日期2005年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月29日
發(fā)明者王光春 申請(qǐng)人:上海貝嶺股份有限公司