本發(fā)明專利技術(shù)提供一種可整合至集成電路的高壓驅(qū)動(dòng)開關(guān)，其包含有一開關(guān)晶體管、一開關(guān)二極管及一由一第一電阻、一第二電阻和一控制晶體管所構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)電路；其中該開關(guān)二極管的陽極連接至該開關(guān)晶體管的源極，又該開關(guān)二極管的陰極連接至該開關(guān)晶體管的柵極；當(dāng)該開關(guān)晶體管其源極電位遠(yuǎn)高于其柵極電位且大于該開關(guān)二極管的切入電壓時(shí)，該開關(guān)二極管為順向偏壓且導(dǎo)通；因此，該開關(guān)晶體管其柵源極電壓即等于該開關(guān)二極管的切入電壓的負(fù)值；故不會(huì)形成高壓，進(jìn)而解決電擊穿的問題；因此，借此達(dá)到將高壓驅(qū)動(dòng)開關(guān)整合至集成電路的目的。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
可整合至集成電路的高壓驅(qū)動(dòng)開關(guān)
本專利技術(shù)涉及一種高壓開關(guān)，尤其是涉及一種可整合至集成電路的高壓驅(qū)動(dòng)開關(guān)。
技術(shù)介紹
隨著時(shí)代的進(jìn)步以及半導(dǎo)體制造工程技術(shù)的成熟，金氧半場效應(yīng)晶體管(MOSFET)的適用范圍越來越廣；但是，利用金氧半場效應(yīng)晶體管作為驅(qū)動(dòng)開關(guān)的方式，卻有著不能適用于高壓環(huán)境的缺點(diǎn)。請參照圖5所示，其原因在于，當(dāng)使用者將該金氧半場效應(yīng)晶體管30其柵極31接地，進(jìn)而使該金氧半場效應(yīng)晶體管30其漏極32與源極33兩端進(jìn)入截止區(qū)時(shí)，該柵極31與該源極33之間的半導(dǎo)體接面會(huì)因?yàn)樵撛礃O33與該柵極31之間具有高壓，進(jìn)而產(chǎn)生電擊穿(Breakdown)現(xiàn)象；因此，目前市面上適用于高壓環(huán)境的驅(qū)動(dòng)開關(guān)大多均采用繼電器(Relay)。請參照圖6所示，上述繼電器40又稱為電驛，為一種電子控制元件，且由一鐵芯41、一線圈42、一銜鐵43及兩個(gè)觸點(diǎn)簧片44所構(gòu)成；當(dāng)使用者在該線圈42兩端加上一固定電壓Vde時(shí)，該線圈42會(huì)產(chǎn)生電磁效應(yīng)，并且將該銜鐵43吸向該鐵芯41，從而帶動(dòng)該銜鐵43進(jìn)而令該兩個(gè)觸點(diǎn)簧片44吸合；當(dāng)該線圈42斷電后，由于電磁的吸力消失，該銜鐵43就會(huì)返回原來的位置，迫使該兩個(gè)觸點(diǎn)簧片44分離；而這樣吸合與分離的動(dòng)作，便達(dá)到了在電路中導(dǎo)通與切斷的效果；因此，上述繼電器40在電路的實(shí)際運(yùn)作上經(jīng)常扮演著電路轉(zhuǎn)換、安全保護(hù)、以及信號(hào)隔離等關(guān)鍵性的角色。又由于該繼電器40具有較佳的信號(hào)隔離的效果，因此大多被用來作為一種高壓驅(qū)動(dòng)開關(guān)使用；通過在該線圈42兩端施以一較低的固定電壓Vd。，便可進(jìn)一步控制串接在較高電壓的該兩個(gè)觸點(diǎn)簧片44其電源電路的導(dǎo)通與切斷。然而，由于該繼電器40無法整合至大規(guī)模集成電路上，并且相對于大規(guī)模集成電路來說其體積實(shí)在過于龐大；故難以適用在一些需要較小體積但又具有高壓的電子產(chǎn)品；再者，雖然前述的金氧半場效應(yīng)晶體管30本身就能整合至大規(guī)模集成電路上，但是因柵極31與源極33之間的半導(dǎo)體接面容易被高壓所電擊穿，進(jìn)而完全無法使用；因此，有必要針對上述情形進(jìn)一步提出更好的解決方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
有鑒于上述現(xiàn)有繼電器及金氧半場效應(yīng)晶體管均無法整合至集成電路上；故本專利技術(shù)主要目的提供一種可整合至集成電路的高壓驅(qū)動(dòng)開關(guān)。欲達(dá)上述目的所使用的主要技術(shù)手段為令該可整合至集成電路的高壓驅(qū)動(dòng)開關(guān)，包含有:一開關(guān)晶體管，具有一漏極、一源極及一柵極；一開關(guān)二極管，具有一陽極及一陰極；其中該開關(guān)二極管的陽極連接至該開關(guān)晶體管的源極，又該開關(guān)二極管的陰極連接至該開關(guān)晶體管的柵極；一第一電阻，具有第一端以及第二端；其中該第一電阻的第一端連接至該開關(guān)晶體管的柵極；一第二電阻，具有第一端以及第二端；其中該第二電阻的第一端連接至該開關(guān)晶體管的漏極，又該第二電阻第二端連接至該第一電阻的第二端；及一控制晶體管，具有一漏極、一源極及一柵極；其中該控制晶體管的漏極連接至該第二電阻與該第一電阻的第二端，又該控制晶體管的源極連接至一接地端。欲達(dá)上述目的所使用的主要技術(shù)手段為令該可整合至集成電路的高壓驅(qū)動(dòng)開關(guān)，包含有:一開關(guān)晶體管，具有一漏極、一源極及一柵極；一開關(guān)二極管，具有一陽極及一陰極；其中該開關(guān)二極管的陽極連接至該開關(guān)晶體管的源極，又該開關(guān)二極管的陰極連接至該開關(guān)晶體管的柵極；一升壓電容，具有第一端及第二端；其中該升壓電容的第一端連接至該開關(guān)晶體管的柵極；一第一電阻，具有第一端以及第二端；其中該第一電阻的第一端連接至該開關(guān)晶體管的柵極； 一第二電阻，具有第一端以及第二端；其中該第二電阻的第一端連接至該開關(guān)晶體管的漏極，又該第二電阻第二端連接至該升壓電容的第二端；一第一控制晶體管，具有一漏極、一源極及一柵極；其中該第一控制晶體管的漏極連接至該第一電阻的第二端，又該控制晶體管的源極連接至一接地端；及一第二控制晶體管，具有一漏極、一源極及一柵極；其中該第二控制晶體管的漏極連接至該升壓電容的第二端，又該第二控制晶體管的源極連接至一接地端；并且該第二控制晶體管的柵極連接至該第一控制晶體管的柵極。由上述結(jié)構(gòu)可知，由于本專利技術(shù)于該開關(guān)晶體管的柵極與源極兩端連接有該開關(guān)二極管；故當(dāng)該開關(guān)晶體管其源極電位遠(yuǎn)高于其柵極電位，且同時(shí)大于該開關(guān)二極管的切入電壓時(shí)，此時(shí)該開關(guān)二極管會(huì)因處于順向偏壓的狀態(tài)而導(dǎo)通；因此，該開關(guān)晶體管的柵極與源極兩端電壓差即為于該開關(guān)二極管的切入電壓的負(fù)值；故不會(huì)于該開關(guān)晶體管的柵極與源極兩端形成有高壓，進(jìn)而解決電擊穿的問題；因此，借此達(dá)到將高壓驅(qū)動(dòng)開關(guān)整合至集成電路的目的。【附圖說明】圖1為本專利技術(shù)可整合至集成電路的高壓驅(qū)動(dòng)開關(guān)的第一實(shí)施例的電路圖；圖2為本專利技術(shù)第一實(shí)施例的波形圖；圖3為本專利技術(shù)第二實(shí)施例的電路圖；圖4為本專利技術(shù)第二實(shí)施例的波形圖；圖5為現(xiàn)有金氧半場效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)圖；圖6為現(xiàn)有繼電器的結(jié)構(gòu)圖。附圖標(biāo)記10:開關(guān)晶體管11:開關(guān)二極管12:第一電阻13:第二電阻14:控制晶體管20:開關(guān)晶體管21:開關(guān)二極管22:升壓電容23:第一電阻24:第二電阻25:第一控制晶體管26:第二控制晶體管30:金氧半場效應(yīng)晶體管 31:柵極32:漏極33:源極40:繼電器41:鐵芯42:線圈43:銜鐵44:觸點(diǎn)黃片【具體實(shí)施方式】請參照圖1所 示，為本專利技術(shù)可整合至集成電路的高壓驅(qū)動(dòng)開關(guān)的第一實(shí)施例，其包含有:一開關(guān)晶體管10，具有一漏極、一源極及一柵極；于本實(shí)施例中，該開關(guān)晶體管10為金氧半場效應(yīng)晶體管或雙極結(jié)型晶體管；一開關(guān)二極管11，具有一陽極及一陰極；其中該開關(guān)二極管11的陽極連接至該開關(guān)晶體管10的源極，又該開關(guān)二極管11的陰極連接至該開關(guān)晶體管10的柵極；—第一電阻12，具有第一端以及第二端；其中該第一電阻12的第一端連接至該開關(guān)晶體管10的棚極；一第二電阻13，具有第一端以及第二端；其中該第二電阻13的第一端連接至該開關(guān)晶體管10的漏極，又該第二電阻13第二端連接至該第一電阻12的第二端；及—控制晶體管14，具有一漏極、一源極及一柵極；其中該控制晶體管14的漏極連接至該第二電阻13與該第一電阻12的第二端，又該控制晶體管14的源極連接至一接地端；于本實(shí)施例中，該控制晶體管14為金氧半場效應(yīng)晶體管或雙極結(jié)型晶體管。請合并參照圖2所示，于本實(shí)施例中，該開關(guān)晶體管10其漏極電壓Vd設(shè)為100伏特，其源極電壓\設(shè)為80伏特；其中當(dāng)該控制晶體管14的柵極電壓Vsw e為6伏特時(shí)，令該開關(guān)二極管11的陰極通過該第一電阻12而電連接至該接地端；且由于該開關(guān)二極管11此時(shí)為順向偏壓，因此該開關(guān)晶體管10其柵源極兩端的電壓Ves，相等于該開關(guān)二極管的切入電壓的負(fù)值(-0.7伏特)，進(jìn)而使該開關(guān)晶體管10截止；此外，當(dāng)該控制晶體管14的柵極電壓Vsw e為O伏特時(shí)，令該開關(guān)二極管11的陰極通過該第一電阻12與該第二電阻13而電連接至該開關(guān)晶體管10的漏極；由于該開關(guān)二極管11此時(shí)為逆向偏壓，并且該第一電阻12、該第二電阻13與該開關(guān)晶體管10構(gòu)成一漏極負(fù)反饋電路，因此該開關(guān)晶體管10其柵極電壓\相等于其漏極電壓VD，進(jìn)而使該開關(guān)晶體管10導(dǎo)通；因此，本實(shí)施例可在輸入電壓為100V時(shí)呈截止斷開狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)高壓切斷的效果。此外，請參照下列金氧半場效晶體管進(jìn)入飽和區(qū)的操作公式:[。。49] jD=B^.K.(VGS-vthf該開本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種可整合至集成電路的高壓驅(qū)動(dòng)開關(guān)，其特征在于，包含有：一開關(guān)晶體管，具有一漏極、一源極及一柵極；一開關(guān)二極管，具有一陽極及一陰極；其中該開關(guān)二極管的陽極連接至該開關(guān)晶體管的源極，又該開關(guān)二極管的陰極連接至該開關(guān)晶體管的柵極；一第一電阻，具有第一端以及第二端；其中該第一電阻的第一端連接至該開關(guān)晶體管的柵極；一第二電阻，具有第一端以及第二端；其中該第二電阻的第一端連接至該開關(guān)晶體管的漏極，又該第二電阻第二端連接至該第一電阻的第二端；及一控制晶體管，具有一漏極、一源極及一柵極；其中該控制晶體管的漏極連接至該第二電阻與該第一電阻的第二端，又該控制晶體管的源極連接至一接地端。
【技術(shù)特征摘要】
2012.08.27 TW 1011309441.一種可整合至集成電路的高壓驅(qū)動(dòng)開關(guān)，其特征在于，包含有: 一開關(guān)晶體管，具有一漏極、一源極及一柵極； 一開關(guān)二極管，具有一陽極及一陰極；其中該開關(guān)二極管的陽極連接至該開關(guān)晶體管的源極，又該開關(guān)二極管的陰極連接至該開關(guān)晶體管的柵極； 一第一電阻，具有第一端以及第二端；其中該第一電阻的第一端連接至該開關(guān)晶體管的柵極； 一第二電阻，具有第一端以及第二端；其中該第二電阻的第一端連接至該開關(guān)晶體管的漏極，又該第二電阻第二端連接至該第一電阻的第二端；及 一控制晶體管，具有一漏極、一源極及一柵極；其中該控制晶體管的漏極連接至該第二電阻與該第一電阻的第二端，又該控制晶體管的源極連接至一接地端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可整合至集成電路的高壓驅(qū)動(dòng)開關(guān)，其特征在于，該開關(guān)晶體管為金氧半場效應(yīng)晶體管或雙極結(jié)型晶體管。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可整合至集成電路的高壓驅(qū)動(dòng)開關(guān)，其特征在于，該控制晶體管為金氧半場效應(yīng)晶體管或雙極結(jié)型晶體管。4.一種可整合至集成電路的高壓驅(qū)動(dòng)開關(guān)，其特征在于，包含有: 一開關(guān)晶體管，具有一漏極、一源極及一柵極； 一開關(guān)二極管，具有一陽極及一陰極；其中該開關(guān)二極管的陽極連接至該開關(guān)晶體管的源極，又該開關(guān)二極管的陰極連接至...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：潘政宏，喻鵬飛，
申請(專利權(quán))人：朗捷科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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