[發明專利]高效率升壓轉換器

有效

• 申請號: 201110192305.3
• 申請日: 2011-06-30
• 公開（公告）號: CN102857097B
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 林鴻武
• 申請（專利權）人: 意法半導體研發(深圳)有限公司
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155;H02M1/36
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

公開了一種升壓轉換器電路，可操作來執行低功率啟動和維持有效的低功率操作。所述電路接收輸入電源供給電壓，產生輸出經升壓的供給電壓，并包括電壓調節器，升壓電路，以及定時控制器。電壓調節器向所述升壓電路提供經調節的電壓，該升壓電路控制晶體管的切換以驅動輸出的經調節的供給電壓；以及定時控制器控制升壓電路從啟動模式到常規操作模式的切換。在啟動模式中，經調節的電壓從輸入電源供給電壓中產生。在常規操作模式期間，經調節的電壓從輸出經升壓的供給電壓中產生。公開的電路當所述輸入電源供給電壓低時執行低功率的啟動，并且通過在所述輸入電源供給電壓下降時驅動晶體管產生輸出經升壓的供給電壓來維持有效的低功率操作。

技術領域

本發明一般涉及升壓轉換器電路，以及更具體地涉及能夠在電源供給下降時執行低功率啟動和維持有效操作的升壓轉換器電路。

背景技術

升壓電路通常被設計用來接收輸入電壓并產生比輸入電壓更大的輸出電壓。在圖1中說明了這樣的例示的升壓電路，其中例示的升壓電路100包含內部LDO調節器電路102，該內部LDO調節器電路102的電源供給節點連接于電源供給104。然而，由于在圖1中例示的升壓電路100的內部電路由具有電池形式的電源供給104來供電，因此該電路100尤其容易受到電源供給104的減少的影響。如此，在圖1中的電路100更適合于例如具有大約3-5V電壓供給的鋰離子電池之類的更高電壓電源供給，而不是例如那些在大約1.2V至1.5V范圍內之類的低電壓電源供給。

圖2說明了升壓電路200的另一例子，其中內部LDO調節器電路202在其電源供給節點由升壓電路200產生的輸出電壓供電。雖然在圖2中的電路200可以提供對圖1中的電路100中存在的內部電路電源供給事件的解決方案，但在圖2中的電路200在其啟動后需要相對高的供給電壓來維持操作。如此，在圖2中的電路200在啟動后對供給電壓204的下降特別的脆弱，以及因此，對于例如來自電池的供給電壓204在升壓電路200的常規操作期間發生降低的應用而言，并不是一種切實可行的解決方案。

圖3說明了另一升壓電路300的例子，其中升壓電路300的例子省略了內部調節器電路，以及替代地將其內部的升壓電路302的電源供給節點直接耦合于電源供給304。圖4說明了與在圖3中的升壓電路300的例子相似的另一升壓電路400的例子，不過其中內部升壓電路402電源供給節點直接耦合于升壓電路400的輸出電壓。在圖3和4說明的實施例被設計為允許各個升壓電路的更簡單的啟動；然而，這些電路對外部干擾敏感。例如，當電源供給的內部電阻相對大(例如，0.5歐姆)時，在圖3中的升壓電路300在升壓效率方面經歷顯著降低，這通常是由當電路300的輸出電流增加時卻東輸出晶體管306的電壓降低而引起的。而且，當電源供給304處的電壓經歷顯著降低時，在圖3中的升壓電路300在低功率操作期間失效。當負載瞬跳出現在其輸出時，圖4中的升壓電路400變得不穩定，導致電路400的輸出發生振蕩。如此，例如上文描述的以及在圖1-4中說明的傳統升壓轉換器電路不能提供低功率啟動和有效的低功率操作。

發明內容

本公開提供一種升壓轉換器電路，可操作來獲得低功率啟動和維持有效的低功率操作。在一個實施例中，所述升壓轉換器電路包括電壓調節電路，可操作來產生經調節的電壓，其中所述經調節的電壓在第一模式期間從輸入電源供給電壓中產生，以及替代地，在第二模式期間從輸出電源供給電壓中產生；升壓電路，從所述經調節的電壓中供給，并可操作來在所述第一模式和所述第二模式期間控制晶體管的切換以產生所述輸出電源供給電壓；以及控制電路，可操作來響應于檢測到所述輸出電源供給電壓達到閾值電壓或者檢測到定義的啟動時間屆滿其中之一，將所述電路從所述第一模式切換到所述第二模式。