DC-DC升壓電路制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)公開了一種DC-DC升壓電路。該DC-DC升壓電路包括根據(jù)DC-DC升壓電路輸入端子的電壓和輸出端子的電壓產(chǎn)生驅(qū)動信號的驅(qū)動單元，DC-DC升壓電路可根據(jù)驅(qū)動單元的驅(qū)動信號使得開關(guān)點處的電壓VSW抬高，實現(xiàn)增大開關(guān)點電壓VSW與輸入電壓VI的差值，進而達到增大占空比。通過本實用新型專利技術(shù)，解決了DC-DC升壓電路的占空比的可減小幅度較小的問題，達到了提高DC-DC升壓電路的占空比，進而達到基于抬高后的占空比對DC-DC升壓電路的輸出電壓進行有效降噪、減少輸出電壓紋波的效果。（*該技術(shù)在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

DC-DC升壓電路
本技術(shù)涉及電子電路領(lǐng)域，具體而言，涉及一種DC-DC升壓電路。
技術(shù)介紹
圖I是現(xiàn)有技術(shù)中DC-DC升壓電路的電路圖，如圖I所示，在DC-DC升壓電路(也叫boost轉(zhuǎn)換器或直流升壓電路)中，從電壓角度來講，DC-DC升壓電路的占空比正比于輸出電壓VO與輸入電壓VI的差值，以及正比于開關(guān)點電壓VSW與輸入電壓VI的差值；從場效應(yīng)管的導通或截止來講，DC-DC升壓電路的占空比等于NMOS場效應(yīng)晶體管3導通時間與 DC-DC升壓電路開關(guān)周期的比值。當輸入電壓接近輸出電壓時，轉(zhuǎn)換器的占空比需要減小， 即NMOS場效應(yīng)晶體管3導通時間需要減小，但是由于boost轉(zhuǎn)換器存在最小的開啟時間， 即，NMOS場效應(yīng)晶體管3導通時間不能小于boost轉(zhuǎn)換器所需的最小時間，因此轉(zhuǎn)換器的輸出電壓就會升高。此種DC-DC升壓電路為了穩(wěn)定輸出電壓，當輸出電壓高于設(shè)定值時，NMOS 場效應(yīng)晶體管3和同步PMOS場效應(yīng)晶體管I均關(guān)閉，使輸出電壓降低，當輸出電壓會降低到設(shè)定值時，NMOS場效應(yīng)晶體管3和同步PMOS場效應(yīng)晶體管I開始開關(guān)，輸出電壓繼續(xù)升高。這樣，輸出 電壓會在正常值上下波動。當負載較大時，即使NMOS場效應(yīng)晶體管3和同步PMOS場效應(yīng)晶體管I只關(guān)閉一個周期，輸出電壓也會下降很多，因此，輸出電壓會有很大的紋波。為解決輸出電壓VO有很大紋波的問題一般需要降低DC-DC升壓電路的占空比，現(xiàn)有技術(shù)中通常采用減小NMOS場效應(yīng)晶體管3的導通時間來降低占空比，但是，由于boost 轉(zhuǎn)換器存在最小的開啟時間，即，NMOS場效應(yīng)晶體管3導通時間不能小于boost轉(zhuǎn)換器所需的最小時間，此種情況就使得DC-DC升壓電路的占空比的可減小幅度很小，而解決輸出電壓VO有很大紋波的問題需要DC-DC升壓電路的占空比的可減小幅度很大，因此，如何使 DC-DC升壓電路的占空比有很大的可減小幅度成為亟待解決的問題。同時，由于同步PMOS場效應(yīng)晶體管I的體端直接連到輸出端，此時開關(guān)點SW和輸出端之間的寄生的二極管(包括二極管21和二極管22)的陰極連接到輸出端，這樣當輸入大于輸出時，開關(guān)點SW和輸出端之間的寄生的二極管21就處于正向偏置狀態(tài)，即便NMOS 場效應(yīng)晶體管3和同步PMOS場效應(yīng)晶體管I均關(guān)閉，仍然會有電流從輸入通過電感和寄生的二極管流向輸出端，導致輸出電壓會跟隨輸入升高，進而導致轉(zhuǎn)換器的輸出電壓高于正常調(diào)制值。針對相關(guān)技術(shù)中DC-DC升壓電路的占空比的可減小幅度較小的問題，目前尚未提出有效的解決方案。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)的主要目的在于提供一種DC-DC升壓電路，以解決現(xiàn)有技術(shù)中DC-DC 升壓電路的占空比的可減小幅度較小的問題。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本技術(shù)，提供了一種DC-DC升壓電路，包括輸入端子；電源，連接在輸入端子和信號地之間；輸出端子；電感，電感的第一端與輸入端子相連接；第一場效應(yīng)管，第一場效應(yīng)管的源極與電感的第二端相連接，第一場效應(yīng)管的漏極與輸出端子相連接；第二場效應(yīng)管，第二場效應(yīng)管的源極與信號地相連接，第二場效應(yīng)管的漏極連接至開關(guān)點，其中，開關(guān)點為第一場效應(yīng)管的源極與電感的第二端之間的節(jié)點；電容，連接在開關(guān)點與信號地之間；第一二極管，第一二極管的陽極與開關(guān)點相連接，第一二極管的陰極與第一場效應(yīng)管的體端相連接；第二二極管，第二二極管的陰極與第一二極管的陰極相連接，第二二極管的陽極與輸出端子相連接；控制單元，與第一場效應(yīng)管的柵極和第二場效應(yīng)管的柵極分別相連接；以及驅(qū)動單元，與控制單元相連接，用于在第一電壓與第二電壓的差值小于預(yù)設(shè)電壓時產(chǎn)生第一驅(qū)動信號以使控制單元控制第一場效應(yīng)管截止，其中，第一電壓為輸出端子的電壓，第二電壓為輸入端子的電壓。進一步地，驅(qū)動單元包括比較器，比較器的輸出端與控制單元相連接，用于在第一電壓與第二電壓的差值小于預(yù)設(shè)電壓時產(chǎn)生第一驅(qū)動信號。進一步地，第一驅(qū)動信號為高電平脈沖信號，其中，比較器的正相輸入端用于接收第二電壓，比較器的負相輸入端用于接收第三電壓，其中，第三電壓為第一電壓與預(yù)設(shè)電壓之差；或比較器的正相輸入端用于接收預(yù)設(shè)電壓，比較器的負相輸入端用于接收第四電壓， 其中，第四電壓為第一電壓與第二電壓之差；或比較器的正相輸入端用于接收第五電壓，比較器的負相輸入端用于接收第一電壓，其中，第五電壓為第二電壓與預(yù)設(shè)電壓之和。進一步地，第一驅(qū)動信號為低電平脈沖信號，其中，比較器的負相輸入端用于接收第二電壓，比較器的正相輸入端用于接收第三電壓，其中，第三電壓為第一電壓與預(yù)設(shè)電壓之差；或比較器的負相輸入端用于接收預(yù)設(shè)電壓，比較器的正相輸入端用于接收第四電壓，· 其中，第四電壓為第一電壓與第二電壓之差；或比較器的負相輸入端用于接收第五電壓，比較器的正相輸入端用于接收第一電壓，其中，第五電壓為第二電壓與預(yù)設(shè)電壓之和。進一步地，DC-DC升壓電路還包括開關(guān)單元，開關(guān)單元的輸出端與第一節(jié)點相連接，開關(guān)單元的第一輸入端與輸入端子相連接，開關(guān)單元的第二輸入端與輸出端子相連接， 其中，第一節(jié)點為第一二極管的陰極與第二二極管的陰極之間的節(jié)點，其中，開關(guān)單元的控制端與比較器的輸出端相連接，比較器用于發(fā)送第一驅(qū)動信號至開關(guān)單元以驅(qū)動開關(guān)單元的輸出端與開關(guān)單元的第一輸入端相連接。進一步地，DC-DC升壓電路還包括反相器，與比較器的輸出端相連接，開關(guān)單元包括第一開關(guān)，第一開關(guān)的第一端為開關(guān)單元的第一輸入端，第一開關(guān)的第二端為開關(guān)單兀的輸出端，第一開關(guān)的控制端與比較器的輸出端相連接，用于在比較器產(chǎn)生第一驅(qū)動信號時導通；以及第二開關(guān)，第二開關(guān)的第一端為開關(guān)單元的第二輸入端，第二開關(guān)的第二端與開關(guān)單元的輸出端相連接，第二開關(guān)的控制端與反相器的輸出端相連接，用于在比較器產(chǎn)生第一驅(qū)動信號時斷開。本技術(shù)通過對現(xiàn)有技術(shù)中的DC-DC升壓電路輸入端子的電壓和輸出端子的電壓進行對比判斷，在輸出端子的電壓與輸入端子的電壓的差值小于預(yù)設(shè)電壓時，控制第一場效應(yīng)管截止，以使電感為開關(guān)點處的寄生電容進行充電，這樣就使得開關(guān)點處的電壓 VSff抬高，實現(xiàn)增大開關(guān)點電壓VSW與輸入電壓VI的差值，進而達到增大占空比，解決了 DC-DC升壓電路的占空比的可減小幅度較小的問題，達到了提高DC-DC升壓電路的占空比， 進而達到基于抬高后的占空比對DC-DC升壓電路的輸出電壓進行有效降噪、減少輸出電壓紋波的效果。附圖說明構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本技術(shù)的進一步理解，本技術(shù)的示意性實施例及其說明用于解釋本技術(shù)，并不構(gòu)成對本技術(shù)的不當限定。在附圖中圖I是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的DC-DC升壓電路的電路圖；圖2是根據(jù)本技術(shù)實施例的DC-DC升壓電路的電路圖；圖3是根據(jù)本技術(shù)第一優(yōu)選實施例的DC-DC升壓電路的電路圖；圖4是根據(jù)本技術(shù)第二優(yōu)選實施例的DC-DC升壓電路的電路圖；以及圖5是根據(jù)本技術(shù)實施例的DC-DC升壓電路的控制方法的流程圖。具體實施方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本技術(shù)。本技術(shù)實施例提供了一種DC-DC升壓電路，以下對本技術(shù)實施例所提供的DC-DC升壓電路進行具體介紹圖2是根據(jù)本技術(shù)實本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種DC？DC升壓電路，其特征在于，包括：輸入端子；電源，連接在所述輸入端子和信號地之間；輸出端子；電感，所述電感的第一端與所述輸入端子相連接；第一場效應(yīng)管，所述第一場效應(yīng)管的源極與所述電感的第二端相連接，所述第一場效應(yīng)管的漏極與所述輸出端子相連接；第二場效應(yīng)管，所述第二場效應(yīng)管的源極與所述信號地相連接，所述第二場效應(yīng)管的漏極連接至開關(guān)點，其中，所述開關(guān)點為所述第一場效應(yīng)管的源極與所述電感的第二端之間的節(jié)點；電容，連接在所述開關(guān)點與所述信號地之間；第一二極管，所述第一二極管的陽極與所述開關(guān)點相連接，所述第一二極管的陰極與所述第一場效應(yīng)管的體端相連接；第二二極管，所述第二二極管的陰極與所述第一二極管的陰極相連接，所述第二二極管的陽極與所述輸出端子相連接；控制單元，與所述第一場效應(yīng)管的柵極和所述第二場效應(yīng)管的柵極分別相連接；以及驅(qū)動單元，與所述控制單元相連接，用于在第一電壓與第二電壓的差值小于預(yù)設(shè)電壓時產(chǎn)生第一驅(qū)動信號以使所述控制單元控制所述第一場效應(yīng)管截止，其中，所述第一電壓為所述輸出端子的電壓，所述第二電壓為所述輸入端子的電壓。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種DC-DC升壓電路，其特征在于，包括輸入端子；電源，連接在所述輸入端子和信號地之間；輸出端子；電感，所述電感的第一端與所述輸入端子相連接；第一場效應(yīng)管，所述第一場效應(yīng)管的源極與所述電感的第二端相連接，所述第一場效應(yīng)管的漏極與所述輸出端子相連接；第二場效應(yīng)管，所述第二場效應(yīng)管的源極與所述信號地相連接，所述第二場效應(yīng)管的漏極連接至開關(guān)點，其中，所述開關(guān)點為所述第一場效應(yīng)管的源極與所述電感的第二端之間的節(jié)點；電容，連接在所述開關(guān)點與所述信號地之間；第一二極管，所述第一二極管的陽極與所述開關(guān)點相連接，所述第一二極管的陰極與所述第一場效應(yīng)管的體端相連接；第二二極管，所述第二二極管的陰極與所述第一二極管的陰極相連接，所述第二二極管的陽極與所述輸出端子相連接；控制單元，與所述第一場效應(yīng)管的柵極和所述第二場效應(yīng)管的柵極分別相連接；以及驅(qū)動單元，與所述控制單元相連接，用于在第一電壓與第二電壓的差值小于預(yù)設(shè)電壓時產(chǎn)生第一驅(qū)動信號以使所述控制單元控制所述第一場效應(yīng)管截止，其中，所述第一電壓為所述輸出端子的電壓，所述第二電壓為所述輸入端子的電壓。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的DC-DC升壓電路，其特征在于，所述驅(qū)動單元包括比較器，所述比較器的輸出端與所述控制單元相連接，用于在所述第一電壓與所述第二電壓的差值小于所述預(yù)設(shè)電壓時產(chǎn)生所述第一驅(qū)動信號。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的DC-DC升壓電路，其特征在于，所述第一驅(qū)動信號為高電平脈沖信號，其中，所述比較器的正相輸入端用于接收所述第二電壓，所述比較器的負相輸入端用于接收第三電壓，其中，所述第三電壓為所述第一電壓與所述預(yù)設(shè)電壓之差；或所述比較器的正相輸入端用于接收所述預(yù)設(shè)電壓，所述比較器的負相輸入端用于接收第四電壓，其中，所述第四電壓為所述第一電壓與所述第二電壓之差；或所述比較器的正相輸入端用于接收第五電壓，所述比較器的負相輸入端...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：許晶，于翔，其他發(fā)明人請求不公開姓名，
申請(專利權(quán))人：圣邦微電子北京股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：