整合驱动型场效电路与电子设备的制作方法

1.本实用新型涉及集成电路领域，尤其涉及一种整合驱动型场效电路与电子设备。


背景技术：

2.随着5g技术的发展，使得消费类电子得到长足的发展，随着功能的增多，pcb空间有限，越发需求小型集成化功能产品，事实证明越来越多的多性能产品即将被采用到更多智能小型化的产品设备中。
3.现有相关技术中，通常采用独立的场效应管(例如nmos管)和专门搭建的用于驱动、控制场效应管的分立电路，进而，会占用较大的设备空间，并且，在该分立电路中，通常只能实现驱动功能，缺乏保护功能。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种整合驱动型场效电路与电子设备，以解决占用较大的设备空间，以及缺乏保护功能的问题。
5.根据本实用新型的第一方面，提供了一种整合驱动型场效电路，包括：栅极驱动模块、主场效应管、逻辑控制模块、检测保护模块与内部电源模块；
6.所述内部电源模块连接所述栅极驱动模块，以向所述栅极驱动模块提供电源电压；
7.所述栅极驱动模块还分别连接所述逻辑控制模块与所述主场效应管的栅极，以在所述逻辑控制模块的控制下，基于所述电源电压，驱动所述主场效应管的通断；
8.所述检测保护模块连接所述逻辑控制模块，所述检测保护模块用于：
9.在所述主场效应管导通时，在所述整合驱动型场效电路的待检测信息处于对应的异常区间时，触发所述逻辑控制模块关断所述主场效应管；所述待检测信息包括以下至少之一：所述主场效应管的输入端的输入电压、所述主场效应管的输入端的输入功率、所述主场效应管的输入端的输入电流、整合驱动型场效电路的当前温度；
10.所述主场效应管设于第一芯片，所述栅极驱动模块、所述逻辑控制模块、所述检测保护模块与所述内部电源模块设于第二芯片，所述第一芯片与所述第二芯片封装在一起。
11.可选的，所述栅极驱动模块包括：自举升压单元、分压调整单元、软启动单元与下拉驱动管；所述自举升压单元的第一端连接所述内部电源模块，所述自举升压单元的第二端连接所述分压调整单元的第一端，所述分压调整单元的第二端经所述软启动单元连接所述主场效应管的栅极，所述下拉驱动管连接于所述主场效应管的栅极与地之间；所述下拉驱动管的控制端连接所述逻辑控制模块；
12.所述自举升压单元用于：获取所述电源电压，对所述电源电压进行升压，得到基础驱动电压，并将所述基础驱动电压输送至所述分压调整单元；
13.所述分压调整单元用于：对所述基础驱动电压进行分压，得到适配于所述主场效应管驱动需求的分压后电压，并基于所述分压后电压，利用所述软启动单元驱动所述主场
效应管的栅极，以使所述主场效应管进入第一状态；
14.所述下拉驱动管用于：受控导通时，将所述主场效应管栅极的电压下拉，以使所述主场效应管进入第二状态；
15.其中，若所述第一状态为导通状态，则所述第二状态为关断状态，若所述第一状态为关断状态，则所述第二状态为导通状态；
16.所述软启动单元用于：在所述主场效应管被驱动导通、关断的过程中，控制所述主场效应管的栅极以指定速率变化电压。
17.可选的，所述分压调整单元包括：电阻串与n个分压调整晶体管，所述电阻串包括串联的m个分压调整电阻，其中的m大于或等于n 1；
18.所述电阻串的第一端连接所述自举升压单元的第二端，所述电阻串的第二端接地，所述分压调整晶体管的第一端连接于对应的两个分压调整电阻之间，且不同分压调整晶体管所对应的两个分压调整电阻是有区别的，所述分压调整晶体管的第二端连接所述软启动单元的第一端；
19.所述分压后电压与所述基础驱动电压的比例关系，适配于所述m个分压调整晶体管中导通的分压调整晶体管。
20.可选的，所述指定速率是可调的；
21.所述软启动单元包括可调电容与二极管，所述可调电容的第一端直接或间接连接所述分压调整单元的第二端，所述可调电容的第一端还直接或间接连接所述二极管的正极，所述二极管的负极直接或间接连接所述主场效应管的栅极，所述可调电容的第二端接地，所述指定速率适配于所述可调电容的电容值。
22.可选的，所述检测保护模块包括以下至少之一：过压检测保护单元、欠压检测保护单元与过温检测保护单元；
23.所述过压检测保护单元用于：在所述主场效应管导通时，以高于上限电压阈值的区间作为异常区间，在所述输入电压高于所述上限电压阈值时，触发所述逻辑控制模块关断所述主场效应管，并使得至少一个放电回路对所述主场效应管的输出端放电；
24.所述欠压检测保护单元用于：在所述主场效应管导通时，以低于下限电压阈值的区间作为异常区间，在所述输入电压低于所述下限电压阈值时，触发所述逻辑控制模块关断所述主场效应管；
25.所述过温检测保护单元用于：在所述主场效应管导通时，以高于下限温度阈值的区间作为异常区间，在所述当前温度高于所述下限温度阈值时，触发所述逻辑控制模块关断所述主场效应管，并使得至少一个放电回路对所述主场效应管的输出端放电；
26.其中的放电回路连接于所述主场效应管的输出端与地之间。
27.可选的，所述过压检测保护单元还用于：
28.在所述主场效应管关断时，若所述输入电压高于指定电压阈值，则触发以下至少之一：
29.所述逻辑控制模块控制所述主场效应管导通；
30.使得一个或多个放电回路停止对所述主场效应管的输出端放电；
31.其中，所述指定电压阈值低于所述上限电压阈值。
32.可选的，所述过压检测保护单元包括过压检测比较器与过压参考电压生成部；
33.所述过压检测比较器的第一输入端的电压匹配于所述输入电压；
34.所述过压检测比较器的第二输入端连接所述过压参考电压生成部；所述过压参考电压生成部还直接或间接连接所述过压检测比较器的输出端；
35.所述过压检测比较器的输出端连接所述逻辑控制模块；
36.所述过压检测比较器用于：
37.在所述主场效应管导通时，比较所述输入电压与所述过压参考电压生成部生成的第一参考电压，若所述输入电压高于所述第一参考电压，则输出第一信号，以使得：所述逻辑控制模块关断所述主场效应管，且一个或多个放电模块对所述主场效应管的输出端放电；若所述输入电压不高于所述第一参考电压，则输出第二信号，以使得：所述逻辑控制模块控制所述主场效应管导通，且所述放电模块不对所述主场效应管的输出端放电，所述第一参考电压适配于所述上限电压阈值，
38.在所述主场效应管关断时，比较所述输入电压与所述过压参考电压生成部生成的第二参考电压，若所述输入电压高于所述第二参考电压，则输出所述第一信号，若所述输入电压不高于所述第二参考电压，则输出所述第二信号，所述第二参考电压适配于所述指定电压阈值；
39.所述过压参考电压生成部用于：
40.在所述过压检测比较器输出所述第一信号时，向所述过压检测比较器的第二输入端提供所述第二参考电压；
41.在所述过压检测比较器输出所述第二信号时，向所述过压检测比较器的第二输入端提供所述第一参考电压。
42.可选的，所述过压参考电压生成部包括参考电流源、第一电阻、第二电阻与参考电压切换开关；所述参考电流源、所述第一电阻与所述第二电阻依次串联后连接于所述内部电源模块与地之间；所述参考电压切换开关并联于所述第一电阻或所述第二电阻的两端，所述过压检测比较器的第二输入端连接于所述参考电流源与所述第一电阻之间，所述参考电压切换开关的控制端直接或间接连接所述过压检测比较器的输出端。
43.可选的，所述欠压检测保护单元包括欠压检测比较器与电压采样部；
44.所述欠压检测比较器的第一输入端经所述电压采样部连接所述主场效应管的输入端，所述欠压检测比较器的第二输入端接入欠压参考电压，所述欠压参考电压适配于所述下限电压阈值；所述欠压检测比较器的输出端连接所述逻辑控制模块与所述电压采样部；
45.所述欠压检测比较器用于：
46.在所述主场效应管导通时，比较所述电压采样部采样所述输入电压而得到的第一采样电压与所述欠压参考电压；若所述第一采样电压低于所述欠压参考电压，则输出第三信号，以使得：所述逻辑控制模块关断所述主场效应管；若所述第一采样电压不低于所述欠压参考电压，则输出第四信号，以使得：所述逻辑控制模块控制所述主场效应管导通；
47.在所述主场效应管导通时，比较所述电压采样部采样所述输入电压而得到的第二采样电压与所述欠压参考电压；若所述第二采样电压低于所述欠压参考电压，则输出所述第三信号，若所述第二采样电压不低于所述欠压参考电压，则输出所述第四信号；
48.其中，所述第一采样电压高于所述第二采样电压。
49.可选的，所述电压采样部包括采样电压切换开关与至少三个分压电阻，所述至少三个分压电阻包括第一分压电阻、第二分压电阻与第三分压电阻；
50.所述第一分压电阻、所述第二分压电阻与所述第三分压电阻串联后连接于所述主场效应管的输入端与地之间，所述采样电压切换开关并联于对应的分压电阻两端，所述采样电压切换开关的控制端直接或间接连接所述欠压检测比较器的输出端。
51.可选的，所述过温检测保护单元包括：第一电流源、第二电流源、温度检测三极管、温度检测比较器、第一接地电阻、第二接地电阻、温度检测切换开关；
52.所述第一电流源、所述温度检测三极管、所述第一接地电阻依次连接后连接于所述内部电源模块与地之间，所述第一电流源的第二端连接所述温度检测比较器的第一输入端，所述温度检测三极管基极与发射极的电压、集电极与发射极的电压均能够随温度而变化；所述温度检测比较器的第二输入端接入过温参考电压，所述过温参考电压适配于所述下限温度阈值；所述温度检测切换开关的一端连接所述温度检测三极管的基极，所述温度检测三极管的基极与集电极连接，所述温度检测切换开关的控制端直接或间接连接至所述温度检测比较器的输出端。
53.可选的，所述主场效应管为nmos管。
54.根据本实用新型的第二方面，提供了一种电子设备，包括第一方面及其可选方案涉及的整合驱动型场效电路。
55.本实用新型提供的整合驱动型场效电路与电子设备中，由于所述主场效应管设于第一芯片，所述栅极驱动模块、所述逻辑控制模块、所述检测保护模块与所述内部电源模块(进一步还可包括浪涌防护模块、放电回路等)设于第二芯片，所述第一芯片与所述第二芯片封装在一起，进而，本实用新型形成了dr mosfet，将其取代独立的nmos和搭建的分立电路，将极大的节约设备空间，减少开发的复杂性，降低设计与硬件成本。此外，本实用新型还引入了检测保护模块，实现了对应的检测保护功能。
附图说明
56.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
57.图1是本实用新型实施例中一示例性的整合驱动型场效电路的电路示意图；
58.图2是本实用新型实施例中另一示例性的整合驱动型场效电路的电路示意图；
59.图3是本实用新型实施例中又一示例性的整合驱动型场效电路的电路示意图；
60.图4是本实用新型实施例中一种示例性的封装后结构的示意图；
61.图5是本实用新型实施例中一种示例性的内部电源模块与栅极驱动模块的电路示意图；
62.图6是本实用新型实施例中一种示例性的栅极驱动模块的部分电路示意图；
63.图7是本实用新型实施例中一种示例性的栅极电压曲线；
64.图8是本实用新型实施例中一种示例性的逻辑控制模块与放电回路的电路示意图；
65.图9是本实用新型实施例中一种示例性的过压检测保护单元、第一浪涌防护单元与放电回路的电路示意图；
66.图10是本实用新型实施例中一种示例性的欠压检测保护单元的电路示意图；
67.图11是本实用新型实施例中一种示例性的过温检测保护单元的电路示意图。
具体实施方式
68.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
69.在本实用新型说明书的描述中，需要理解的是，术语“上部”、“下部”、“上端”、“下端”、“下表面”、“上表面”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
70.在本实用新型说明书的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
71.在本实用新型的描述中，“多个”的含义是多个，例如两个，三个，四个等，除非另有明确具体的限定。
72.在本实用新型说明书的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
73.下面以具体地实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
74.请参考图1至图3，整合驱动型场效电路，包括：栅极驱动模块20、主场效应管10、逻辑控制模块30、检测保护模块50与内部电源模块40。
75.其中的主场效应管可以为nmos管，其他举例中，也可以为pmos管，不论采用何种类型、规格、参数的场效应管，均可作为本实用新型实施例的一种举例。
76.所述内部电源模块40连接所述栅极驱动模块20，以向所述栅极驱动模块提供电源电压vdd；该电源电压vdd可基于所述主场效应管的输入端的输入电压vin而形成，还可基于其他储能器件而形成，也不排除采用其他方式而提供电源电压的方案。
77.所述栅极驱动模块20还分别连接所述逻辑控制模块30与所述主场效应管10的栅极，以在所述逻辑控制模块30的控制下，基于所述电源电压vdd，驱动所述主场效应管10的通断；例如，若主场效应管为nmos管，则：在需要驱动主场效应管10导通时，栅极驱动模块20可基于电源电压vdd而为主场效应管的栅极提供高电平的电压，在需要驱动主场效应管10关断时，可将主场效应管的栅极下拉(例如拉至地)。若主场效应管10为pmos管，在需要驱动主场效应管10关断时，栅极驱动模块20可基于电源电压vdd而为主场效应管的栅极提供高
电平的电压。
78.其中，栅极驱动模块提供至主场效应管10的高电平的电压可与电源电压vdd相同，也可低于电源电压vdd，此外，该高电平的电压可以是固定的也可以是可变的。
79.所述检测保护模块50连接所述逻辑控制模块30，所述检测保护模块20用于：在所述主场效应管10导通时，在所述整合驱动型场效电路的待检测信息处于对应的异常区间时，触发所述逻辑控制模块30关断所述主场效应管10；
80.具体的，检测保护模块50可通过在需要触发时，向逻辑控制模块30的相应连接端输出特定信号(例如高电平信号或低电平信号)，逻辑控制模块30可响应于该信号而关断主场效应管10。
81.所述待检测信息包括以下至少之一：所述主场效应管的输入端的输入电压(可表征为vin)、所述主场效应管的输入端的输入功率、所述主场效应管的输入端的输入电流、整合驱动型场效电路的当前温度。
82.该当前温度可理解为能对整合驱动型场效电路的部分或全部位置的温度进行表征的任意温度信息。
83.在图2、图3所示的举例中，主要针对输入电压过压情况下的异常区间(即高于电压上限阈值的区间)、输入电压欠压情况下的异常区间(即低于电压下限阈值的区间)，以及当前温度过压情况下的异常区间(即高于下限温度阈值的区间)的检测保护进行说明，本实用新型实施例并不排除除此之外的其他信息的检测保护。
84.以上方案中，通过引入检测保护模块，实现了对应的检测保护功能，提高了安全性能。
85.其中一种实施方式中，整合驱动型场效电路，还包括浪涌防护模块70，该浪涌防护模块70可连接于主场效应管的输入端和/或输出端，亦即连接于所述主场效应管的输入端和/或所述主场效应管的输出端，进而，可通过浪涌防护，提高电路的安全性。进一步的，请参考图2与图3，其中同时采用了第一浪涌防护单元与第二浪涌防护单元，即：浪涌防护模块70包括第一浪涌防护单元71与第二浪涌防护单元72，第一浪涌防护单元71可连接于所述主场效应管的输入端，实现输入侧的浪涌防护，第二浪涌防护单元72可连接于所述主场效应管的输出端，实现输出侧的浪涌防护。
86.其中一种实施方式中，请参考图2与图3，整合驱动型场效电路，可包括放电回路60，该放电回路60连接于所述主场效应管的输出端(即连接主场效应管的输出端)，同时，放电回路60还可连接逻辑控制模块30，以受控于逻辑控制模块30，进而，逻辑控制模块30可实现对所述主场效应管的输出端(即连接主场效应管的输出端)的放电控制，将其与检测保护模块相结合，可及时控制放电，保障电路的安全性。
87.除了主要受控于逻辑控制模块的放电回路60，本实用新型实施例还可具有其他放电回路(例如图9所示的放电回路110)，进而，部分放电回路也可不受控于逻辑控制模块，而是基于其他电路模块而受控实施放电。
88.本实用新型实施例中，请参考图3，所述主场效应管10设于第一芯片80，所述栅极驱动模块20、所述逻辑控制模块30、所述检测保护模块50与所述内部电源模块40设于第二芯片90，同时，浪涌防护模块70、放电回路(例如放电回路60、放电回路110)等也均可设于第二芯片90，所述第一芯片80与所述第二芯片90封装在一起。
89.进而，以主场效应管为nmos管为例，则一颗driver ic(即第二芯片)和一颗独立n型mosfet(即nmos芯片，亦即第一芯片)可合封在一个package中，其中，可以dfn形式封装，再一举例中，也可以qfn形式封装。
90.具体的，driver ic(即第二芯片)可采用0.18um bcd工艺来实现，设计出来的产品经如图4所示方式合封在一个package中。
91.以图4为例，封装后的结构中，底层可以为金属框架100，nmos芯片(即第一芯片)与底层的金属框架100相连的4条线分别是连接vin端(亦即漏极、即drain)的线、连接vout端(亦即源极，即source)的线，连接en端的线、连接gpio端的线，其中en端、gpio端可设立于同一侧。
92.driver ic(即第二芯片及其中电路)与nmos芯片(即第一芯片)相连2条线，分别是连接vin端(亦即漏极、即drain)的线与连接vout端(亦即源极，即source)的线。
93.driver ic(即第二芯片及其中电路)与底层的金属框架100相连的1条线为接gnd的线。
94.针对于其中作为主场效应管10的nmos管，对该nmos管的选择可以根据客户的实际应用需求来选择，可选择的独立n型mosfet芯片范围广，电参数多样，根据现有的独立n型mosfet芯片可以选择该mosfet id电流范围为0.5a-250a规格。
95.以下将结合对应的附图对各电路模块进行详细说明。
96.针对于内部电源模块40：
97.请参考图5，所述内部电源模块40包括ptat电源、晶体管q0、驱动管q01，晶体管q0的输入端连接主场效应管10的输入端，以接入输入电压vin，晶体管q0的输出端连接ptat电源41的输入端，ptat电源41的输出端可形成电源电压vdd，连接栅极驱动模块20(例如其中的自举升压单元21的输入端)，驱动管q01的第一端可经电阻r0连接晶体管q0的栅极，以及en端，晶体管q0的栅极还经电阻r01连接晶体管q0的输入端，驱动管q01的栅极可连接gpio端。其中的晶体管q0可以为pmos管，驱动管q01可以为nmos管。
98.其中的ptat电源(即ptat-power)，可设计有带隙基准电压和ptat基准电流，带隙基准电压在driver ic中提供稳定的参考电压，其受输入电压vin变化的影响很小，具备高稳定性，温漂小，噪声小的主要优点,为driver ic内的高精度比较器，门电路提供偏置电压。通过ptat基准电流，可以为后续的电流源i1-i4提供偏置电流，使其在温度较高时获得较好的电流补偿，避免电路性能受到温度影响。
99.针对于栅极驱动模块20：
100.请参考图5与图6，所述栅极驱动模块20包括：自举升压单元21、分压调整单元22、软启动单元23与下拉驱动管q03；
101.所述自举升压单元21的第一端连接所述内部电源模块40(例如可连接其中的ptat电源)，所述自举升压单元21的第二端连接所述分压调整单元22的第一端，所述分压调整单元22的第二端经所述软启动单元23连接所述主场效应管10的栅极，所述下拉驱动管q03连接于所述主场效应管10的栅极与地之间；所述下拉驱动管q03的控制端连接所述逻辑控制模块30，可接收逻辑控制模块30发出的en-in信号；
102.所述自举升压单元21用于：获取所述电源电压vdd，对所述电源电压vdd进行升压，得到基础驱动电压，并将所述基础驱动电压输送至所述分压调整单元22；
103.所述分压调整单元22用于：对所述基础驱动电压进行分压，得到适配于所述主场效应管驱动需求的分压后电压，并基于所述分压后电压，利用所述软启动单元驱动所述主场效应管的栅极，以使所述主场效应管进入第一状态，驱动后，主场效应管10栅极的电压为高电平的电压，该电压可小于或等于分压后的电压；
104.所述下拉驱动管q03用于：受控导通时，将所述主场效应管栅极的电压下拉，以使所述主场效应管进入第二状态，此时，主场效应管10的栅极处于；
105.其中，若所述第一状态为导通状态，则所述第二状态为关断状态，若所述第一状态为关断状态，则所述第二状态为导通状态；主场效应管为nmos管时，第一状态为导通状态，第二状态为关断状态；
106.所述软启动单元23用于：在所述主场效应管被驱动导通、关断的过程中，控制所述主场效应管的栅极以指定速率变化电压。
107.结合图5与图6可知，由输入电压vin的电压输入端，晶体管q0(即内置的pmos管)和驱动管q01(即nmos管)可形成内部电源模块40的主要内容，其中，en端接gnd时，晶体管q0导通，通过ptat电源41获得电源电压vdd，后接自举升压单元21输出接分压调整单元22，再通过软启动单元以及三极管q02获得主场效应管的栅极驱动电压driver_g，使得主场效应管10(例如nmos管)的输入端与输出端导通，即vin端与vout端导通；
108.当需要外部控制时，将驱动管q01的栅极(即gpio端)拉高，晶体管q0的en端悬空电路也导通，当需要关闭时将gpio端拉低即可实现vin端到vout端的关闭，即主场效应管10(例如nmos管)的关断。
109.其中下拉驱动管q03的栅极接逻辑控制模块的en_in端，以接入en_in信号，en_in端拉高时vin到vout关闭。
110.en_in端拉高时，q04导通，即可实现vin端到vout端的关闭，即主场效应管10(例如nmos管)的关断。
111.自举升压单元的一种举例中，即通可过多个二极管与电容的组合，使得带隙基准电压被升高，并作为驱动电压来用。
112.其中的分压调整单元，可以为能够在基础驱动电压的基础上实现分压，从而使所输出的电压能适配于驱动主场效应管的任意电路单元。
113.一种举例中，以图6为例，所述分压调整单元22包括：电阻串与n个分压调整晶体管(例如晶体管ql1、晶体管ql2、晶体管ql3、晶体管ql4、晶体管ql5、晶体管ql6)，所述电阻串包括串联的m个分压调整电阻(例如电阻rl1、电阻rl2、电阻rl3、电阻rl4、电阻rl5、电阻rl6、电阻rl7)，其中的m大于或等于n 1；在图6所示的举例中，m取7，n取6；
114.所述电阻串的第一端连接所述自举升压单元21的第二端，所述电阻串的第二端接地，所述分压调整晶体管的第一端连接于对应的两个分压调整电阻之间，且不同分压调整晶体管所对应的两个分压调整电阻是有区别的，所述分压调整晶体管的第二端连接所述软启动单元23的第一端；
115.所述分压后电压与所述基础驱动电压的比例关系，适配于所述m个分压调整晶体管中导通的分压调整晶体管，具体的，分压调整晶体管采用pmos管时，需要导通的分压调整晶体管的栅极可受控接地，其他举例中，若分压调整晶体管采用nmos管时，需要保持导通的分压调整晶体管的栅极也可能接电源电压vdd或其他电压。
116.在区别于图6的部分举例中，电阻rl1、电阻rl2、电阻rl3、电阻rl4、电阻rl5、电阻rl6、电阻rl7的数量可以为一个，也可以为多个。
117.一种举例中，基础驱动电压可例如为40v，在采用图6所示电路时，可通过对40v的电压进行分压，再通过对分压调整晶体管(即作为pmos管的晶体管ql1-ql6)的栅极的选择(具体的，栅极接地时即选择该回路输入)，如图5所示，选择晶体管ql3导通时，可将其接地，此时分压调整到单元输出的驱动电压是：
118.40*(rl3 rl4 rl5 rl6 rl7)/(rl1 rl2 rl3
…
rl7)v；
119.其结果可作为软启动单元的输入，晶体管ql1-ql6的栅极如何选，则要依据独立n型mosfet芯片的电参数来选择。
120.针对于软启动单元23，所述指定速率可以是可调的，其他部分举例中，也可以是不可调的；
121.请参考图6，所述软启动单元包括可调电容cs0与二极管ds0，所述可调电容cs0的第一端直接或间接连接所述分压调整单元22的第二端，所述可调电容cs0的第一端还直接或间接连接所述二极管ds0的正极，所述二极管ds0的负极直接或间接连接所述主场效应管10的栅极，所述可调电容cs0的第二端接地，所述指定速率适配于所述可调电容的电容值。
122.其中，通过调节可调电容cs0，可以使得二极管ds0电压输出变的线性和可调。当可调电容cs0较小时，栅极的电压随时间的变化如图7所示的曲线2，当可调电容cs0较大时，栅极的电压随时间的变化如图7所示的曲线1，即可以调节电压的爬坡时间，从而实现电路的软启动。
123.可见，基于软启动单元开关时间可以线性调节，有效防止主场效应管(例如一种nmos管)在启动过程中造成的突波浪涌，防止供电在开启和插拔时电压和电流的突变，避免主场效应管(例如一种nmos管)因励磁涌流(即inrush current)而损坏，并避免对后级负载电路的损坏。
124.其中一种实施方式中，请参考图8，所述放电回路60可以包括电阻r04与晶体管q04，晶体管q04的一端可经电阻r04连接主场效应管的输出端，即连接vout端，晶体管q04的另一端可接地，晶体管q04可连接逻辑控制模块30的en-in端，以接收en-in信号的控制，进而，在晶体管q04受控导通时，实现对主场效应管的输出端的放电，此外，基于en-in端，的en-in信号，可同时实现对主场效应管输出端的放电，以及主场效应管的关断。
125.其中一种实施方式中，所述检测保护模块50包括以下至少之一：过压检测保护单元51、欠压检测保护单元52与过温检测保护单元53；在图2、图3所示的电路中，所述检测保护模块50同时包括过压检测保护单元51、欠压检测保护单元52与过温检测保护单元53，其他举例中，也可能仅包括部分检测保护单元。
126.针对于过压检测保护单元51：
127.所述过压检测保护单元51用于：在所述主场效应管10导通时，以高于上限电压阈值的区间作为异常区间，在所述输入电压高于所述上限电压阈值时，触发所述逻辑控制模块关断所述主场效应管，并使得至少一个放电回路(例如放电回路60和/或放电回路110)对所述主场效应管的输出端放电，例如，过压检测保护单元51可直接控制放电回路110放电，再例如，过压检测保护单元51可触发逻辑控制模块，使之控制放电回路60放电。
128.进一步的方案中，除了上限电压阈值的判断与保护动作，所述过压检测保护单元
51还可用于：
129.在所述主场效应管关断时，若所述输入电压高于指定电压阈值，则触发以下至少之一：所述逻辑控制模块控制所述主场效应管导通；使得一个或多个放电回路停止对所述主场效应管的输出端放电；其中，所述指定电压阈值低于所述上限电压阈值。
130.具体举例中，请参考图9，所述过压检测保护单元51包括过压检测比较器u1a与过压参考电压生成部；
131.所述过压检测比较器u1a的第一输入端的电压匹配于所述输入电压；例如，该第一输入端可以为同相输入端，第一输入端连接三极管q3(npn型三极管)的发射极，经电阻r9接地，还经电阻r3连接三极管q2的发射极，三极管q3的集电极连接主场效应管10的输入端，即连接vin端，三极管q3的集电极与基极之间连接有电阻r1，三极管q3的基极还通过电容c0连接过压检测比较器u1a的第一输入端，三极管q2的基极还经电阻r2接地；
132.所述过压检测比较器u1a的第二输入端连接所述过压参考电压生成部；所述过压参考电压生成部还直接或间接连接所述过压检测比较器u1a的输出端；
133.所述过压检测比较器u1a的输出端连接所述逻辑控制模块30(例如连接于逻辑控制模块30的en1端)；
134.所述过压检测比较器u1a用于：
135.在所述主场效应管导通时，比较所述输入电压与所述过压参考电压生成部生成的第一参考电压，若所述输入电压高于所述第一参考电压，则输出第一信号，以使得：所述逻辑控制模块关断所述主场效应管，且一个或多个放电模块对所述主场效应管的输出端放电；若所述输入电压不高于所述第一参考电压，则输出第二信号，以使得：所述逻辑控制模块控制所述主场效应管导通，且所述放电模块不对所述主场效应管的输出端放电，所述第一参考电压适配于所述上限电压阈值，即：可表征出上限电压阈值；
136.在所述主场效应管关断时，比较所述输入电压与所述过压参考电压生成部生成的第二参考电压，若所述输入电压高于所述第二参考电压，则输出所述第一信号，若所述输入电压不高于所述第二参考电压，则输出所述第二信号，所述第二参考电压适配于所述指定电压阈值，即：可表征出指定电压阈值；
137.所述过压参考电压生成部用于：
138.在所述过压检测比较器输出所述第一信号时，向所述过压检测比较器的第二输入端提供所述第二参考电压；
139.在所述过压检测比较器输出所述第二信号时，向所述过压检测比较器的第二输入端提供所述第一参考电压。
140.一种举例中，所述过压参考电压生成部包括参考电流源(即电流源i1)、电阻r4、电阻r5与参考电压切换开关q4；
141.所述参考电流源(即电流源i1)、电阻r4、电阻r5依次串联后连接于所述内部电源模块40与地之间；所述参考电压切换开关q4并联于电阻r4或电阻r5的两端，所述过压检测比较器u1a的第二输入端连接于所述参考电流源(即电流源i1)与电阻r4之间，所述参考电压切换开关q4的控制端直接或间接连接所述过压检测比较器u1a的输出端。
142.其他举例中，参考电压切换开关q4也可以串联其他电阻，通过电阻阻值的合理配置，也可实现两种参考电压的切换。其他举例中，过压检测比较器的第一输入端也可能为反
相输入端，第二输入单也可能为同相输入端。
143.进一步的，在图9所示举例中，过压检测比较器u1a的输出端可经两个反相器(即反相器u3a与反相器u2a)两次反向后输出，进而连接逻辑控制模块30、过压参考电压生成部中参考电压切换开关q4的控制端，以及放电回路110。
144.放电回路110除了可起到放电作用，也可起到浪涌防护的作用，在图9所示举例中，放电回路110可以包括上管q5与下管q6，其中，上管q5的第一端连接主场效应管的输出端，即连接vout端，上管q5的第二端经电阻r10连接下管q6的第一端，下管q6的第二端接地，上管q5与下管q6的栅极可直接或间接连接过压检测比较器u1a的输出端(例如经两个反相器连接过压检测比较器u1a的输出端)，上管q5与下管q6的栅极亦即连接逻辑控制模块的en1端。
145.在图9所示举例中，以v_ov表示过压检测比较器u1a的第一输入端的电压，以vref1表示过压检测比较器u1a的第二输入端形成的参考电压；则：
146.当浪涌或过压发生时，v_ov》vref1时，此时vref1＝i1*(r4 r5)，过压检测比较器u1a输出高电平即en1信号为高电平(即第一信号)，使得上管q5、下管q6导通，形成vout端至gnd的释放回路，当v_ov降至基准电压vref1＝i1*r4时，过压检测比较器u1a输出低电平(即第二信号)。
147.当en1端为高电平时，通过逻辑控制模块，可逻辑输出的en_in信号可以为高电平，放电回路60导通，且下拉管q03导通，使得主场效应管的栅极(即drive_g)从高电平转变为低电平0v，使得主场效应管(采用nmos管)的栅极为0v，主场效应管(采用nmos管)关断，vin端到vout端关闭，从而保护后级负载。
148.从发生过压到过压检测保护单元控制下场效应管关闭，这段时间即为反应时间(即response time)，反应时间内产生的钳位电压(即clamping voltage)由放电回路110再次获得释放,图9中电容c0的设计使得电路的响应时间更快，可以获得小于20ns内的反应时间，可以更好的保护后端负载电路。
149.可见，通过电压检测和瞬态检测，可做到快速关闭，瞬态响应时间达到ns级，防止供电过压时对后级负载产生不可恢复的损伤。
150.在图9所示电路中，第一浪涌防护单元71可以包括三极管q7，其可以为npn三极管，三极管q7的基极经电阻r6接地，三极管q7的发射极连接主场效应管的输入端，即连接vin端，三极管q7的集电极接地。
151.通过以上第一浪涌防护单元71，可增强负向浪涌保护，当负电压产生时三极管q7的ib获得初始出发电流使得三极管q7的ce端导通，形成低电阻导通的开关模式，大大增强了负向电流能力，大大降低钳位电压，即negative clamping voltage(-vc)。
152.进而，可以很好解决了大功率单向tvs，以及并联大电流肖特基的老方案，钳位电压有效降低30％以上，并减少了占板空间；有效解决了功率n型mosfet(即采用nmos管的主场效应管)栅源容易被过电压应力击穿，源漏正向被击穿的特性；在反接过程中可以提供更大的持续电流。
153.针对于欠压检测保护单元52，
154.请参考图10，所述欠压检测保护单元52用于：在所述主场效应管导通时，以低于下限电压阈值的区间作为异常区间，在所述输入电压低于所述下限电压阈值时，触发所述逻
辑控制模块关断所述主场效应管。
155.其中一种实施方式中，请参考图10，所述欠压检测保护单元包括欠压检测比较器u4a与电压采样部；
156.所述欠压检测比较器u4a的第一输入端(可以为同相输入端)经所述电压采样部连接所述主场效应管的输入端，所述欠压检测比较器u4a的第二输入端接入欠压参考电压，所述欠压参考电压适配于所述下限电压阈值，即：可表征出下限电压阈值，并适于：在采样电压切换开关q9关断时，欠压检测比较器u4a的第一输入端的电压低于欠压参考电压时，可理解为输入电压低于下限电压阈值；所述欠压检测比较器u4a的输出端连接所述逻辑控制模块30(例如连接于逻辑控制模块30的en2端)与所述电压采样部；
157.所述欠压检测比较器u4a用于：
158.在所述主场效应管导通时，比较所述电压采样部采样所述输入电压而得到的第一采样电压(例如分压电阻r13、分压电阻r14、分压电阻r15分压而采样到的电压)与所述欠压参考电压vref2；若所述第一采样电压低于所述欠压参考电压vref2，则输出第三信号，以使得：所述逻辑控制模块关断所述主场效应管；若所述第一采样电压不低于所述欠压参考电压vref2，则输出第四信号，以使得：所述逻辑控制模块控制所述主场效应管导通；
159.在所述主场效应管导通时，比较所述电压采样部采样所述输入电压而得到的第二采样电压(例如分压电阻r14与分压电阻r13分压而采样到的电压)与所述欠压参考电压vref2；若所述第二采样电压低于所述欠压参考电压vref2，则输出所述第三信号，若所述第二采样电压不低于所述欠压参考电压vref2，则输出所述第四信号；
160.其中，所述第一采样电压高于所述第二采样电压。
161.进一步举例中，所述电压采样部包括采样电压切换开关q9与至少三个分压电阻，所述至少三个分压电阻包括第一分压电阻r13、第二分压电阻r14与第三分压电阻r15；
162.第一分压电阻r13、第二分压电阻r14与第三分压电阻r15串联后连接于所述主场效应管的输入端与地之间，即连接于vin端与地之间，所述采样电压切换开关q9并联于对应的分压电阻(一个或多个分压电阻，且数量少于分压电阻的总数量)两端，所述采样电压切换开关q9的控制端直接或间接连接所述欠压检测比较器u4a的输出端。
163.其中，欠压参考电压vref2可基于图10所示的电流源i2、电阻r11与电阻r12实现，具体的，电流源i2、电阻r11与电阻r12串联后连接于电源电压vdd与地之间，欠压检测比较器u4a的第二输入端连接于电流源i2与电阻r12之间，以获取欠压参考电压vref2。
164.此外，采样电压切换开关q9的输出端可经两个反相器(即反相器u5a与反相器u6a)的两次反相后输出，此外，其中至少部分反相器还可起到延时作用，进而，还可理解为延时器。
165.以主场效应管采用独立nmos为例，当输入电压vin通过分压电阻r13、分压电阻r14与分压电阻r15时，产生分压电阻r14端的v_uv电压，当该电压小于欠压参考电压vref2时，u4a输出低电平(即第三信号)，经反相器u6a(即非门电路)产生高电平，当高电平持续时，经反相器u5a延时，输出高电平，即此时en2端为高电平，电压切换开关q9导通，分压电阻r15被短路，v_uv电压更低，强化了高电平输出，防止产生振荡。当en2端为高电平时，en_in端获得高电平，放电回路60导通，下拉管q03导通，使得driver_g从高电平转变为低电平0v，使得独立nmos的栅极为0v，主场效应管(即独立nmos)关闭，vin端到vout端关闭。
166.此外，欠压保护时，还可在检测出欠压后，反馈给振荡器，计时器计时达到预设值反馈给驱动电路断开电路，设计迟滞电路，防止临界电压时电路重复开关过程中产生震荡。
167.针对于过温检测保护单元53；
168.请参考图11，所述过温检测保护单元53用于：在所述主场效应管导通时，以高于下限温度阈值的区间作为异常区间，在所述当前温度高于所述下限温度阈值时，触发所述逻辑控制模块关断所述主场效应管，并使得至少一个放电回路(例如放电回路60)对所述主场效应管的输出端放电；
169.进一步的举例中，请参考图11，所述过温检测保护单元53包括：第一电流源(即电流源i3)、第二电流源(即电流源i4)、温度检测三极管q10(可以为pnp三极管)、温度检测比较器u7a、第一接地电阻r18、第二接地电阻r17、温度检测切换开关q12；
170.所述第一电流源(即电流源i3)、所述温度检测三极管q10、所述第一接地电阻r18依次连接后连接于所述内部电源模块(即其所提供的电源电压vdd)与地之间，所述第一电流源(即电流源i3)的第二端连接所述温度检测比较器u7a的第一输入端，所述温度检测三极管q10基极与发射极的电压、集电极与发射极的电压均能够随温度而变化；所述温度检测比较器u7a的第二输入端接入过温参考电压vref4，所述过温参考电压vref4适配于所述下限温度阈值，以表征出下限温度阈值；所述温度检测切换开关q12的一端连接所述温度检测三极管q10的基极，所述温度检测三极管q10的基极与集电极连接，所述温度检测切换开关q12的控制端(即栅极)直接或间接连接至所述温度检测比较器u7a的输出端。
171.进一步举例中，温度检测比较器u7a的输出端经反相器u8a连接至逻辑处理模块的en3端，温度检测切换开关q12的控制端也可连接至反相器u8a的输出端(亦即连接至en3端)。
172.以主场效应管采用独立nmos为例，请参考图11，并结合图5所示电路，过温保护所需的电压源由电源电压vdd供电，该电源电压vdd由ptat电源产生的话，可不受温度影响，通过电源电压vdd获得电流源i3、电流源i4所需的基准电流，通过温度检测三极管q10来检测温度，温度增大时温度检测三极管q10的vbe降低，温度检测三极管q10的vce减小，使得vref3的电压减少，到该值小于vref4时，通过温度检测比较器u7a输出低电平，通过反相器u8a时输出高电平，即en3端为高电平，此时温度检测切换开关q12导通，使得第一接地电阻r18被短路，vref3再次被减小，强化了高电平输出，防止了过温阀值时产生振荡，即引入迟滞电压。当en3端为高电平时，en_in端获得高电平，放电回路60导通，下拉管q03导通，使得driver_g从高电平转变为低电平0v，使得主场效应管(即独立nmos)的栅极为0v，独立nmos关闭，vin端到vout端关闭。
173.进而，通过过温保护，避免了独立nmos芯片因异常负载或浪涌冲击过程中产生高发热，导致终端产品异常变形或引发燃烧安全事故的发生。
174.本实用新型实施例还提供了一种电子设备，包括以上所涉及的整合驱动型场效电路。
175.在本说明书的描述中，参考术语“一种实施方式”、“一种实施例”、“具体实施过程”、“一种举例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任
何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
176.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。