[發明專利]升壓式電壓轉換器

有效

• 申請號: 201210029240.5
• 申請日: 2012-02-10
• 公開（公告）號: CN103248222A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 王竣壕;游東明
• 申請（專利權）人: 晶豪科技股份有限公司
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 史新宏

技術領域

本發明是關于一種升壓式電壓轉換器。

背景技術

直流至直流電壓轉換器可用以將一輸入電壓調節成一穩定的輸出電壓，藉以供應負載所需的電流，其中輸入電壓可以大于、等于或小于輸出電壓。近年來由于可攜式產品日益普及，使用電池作為輸入電壓的升壓式電壓轉換器(boost?converter)，因其可轉換一較低的輸入電壓至一較高的輸出電壓，故為市場所迫切需求。

圖1繪示一典型的升壓式電壓轉換器10的架構示意圖。該升壓式電壓轉換器10包含一輸入電容12、兩開關SW_A和SW_B、一電感14、一輸出電容16及一控制電路18。如圖1所示，一負載19耦接至升壓式電壓轉換器10的輸出端。該控制電路18提供用以個別控制開關SW_A和SW_B的兩驅動信號V_A和V_B，使得開關SW_A和SW_B能被交替地導通及關閉。當升壓式電壓轉換器10運作于一正常模式時，其輸出電壓Vout大于其輸入電壓Vin。在此狀態下，當開關SW_A導通而開關SW_B關閉時，輸入電壓Vin對電感14充電以產生一充電電流i_L。反之，當開關SW_B導通而開關SW_A關閉時，該充電電流i_L轉而對輸出電容16充電，使得該輸出電壓Vout維持一大于輸入電壓Vin電平的電壓。

在已知架構中，該開關SW_B一般是以P型晶體管所實現。該P型晶體管在實現時其源極和本體端(body)連接至輸出端，而其漏極連接至一節點UP。已知架構的一個缺點是當升壓式電壓轉換器10運作于一休止(shutdown)模式時，該P型晶體管會出現一相當大的泄漏電流(leakage?current)，而增加了功率損耗。當升壓式電壓轉換器10運作于該休止模式時，其輸出電壓Vout小于其輸入電壓Vin。在此狀態下，該P型晶體管的一寄生PNP雙載子晶體管將被導通，使得該泄漏電流會由該升壓式電壓轉換器10的輸入端經由該P型晶體管流至輸出端。若輸出端短路，則會導致該P型晶體管燒毀。

因此，為了避免上述問題，有必要提出一種改良的升壓式電壓轉換器，以在該升壓式電壓轉換器運作于休止模式時降低泄漏電流。

發明內容

本發明的目的是提供一種升壓式電壓轉換器，其用以自一輸入端接收一輸入電壓以調節產生一輸出電壓至一輸出端。

為達到上述的目的，本發明的升壓式電壓轉換器的一實施例包含第一和第二主要晶體管、第一和第二開關和一比較電路。該第一主要晶體管經配置以根據一第一信號選擇性地連接一切換節點至一公共節點。該第二主要晶體管經配置以根據一第二信號選擇性地連接該切換節點至該輸出端，其中該第二主要晶體管具有一源極連接至該輸出端，且具有一漏極連接至該切換節點，該第一和第二信號為互補的信號。

該比較電路經配置以比較該輸入電壓和該輸出電壓，藉以產生一第三信號和一第四信號，其中該第三和第四信號為互補的信號。該第一開關經配置以根據該第三信號選擇性地連接該第二主要晶體管的一本體至該切換節點。該第二開關經配置以根據該第四信號選擇性地連接該第二主要晶體管的該本體至該輸出端。當該輸入電壓大于該輸出電壓時，該第二主要晶體管的該本體通過該第一開關連接至該切換節點，而當該輸入電壓小于該輸出電壓時，該第二主要晶體管的該本體通過該第二開關連接至該輸出端。

本發明的升壓式電壓轉換器的另一實施例包含一第一和第二主要晶體管、第一和第二開關和一比較電路。該第一主要晶體管經配置以根據一第一信號選擇性地連接一切換節點至一公共節點。該第二主要晶體管經配置以根據一第二信號選擇性地連接該切換節點至該輸出端，其中該第二主要晶體管具有一源極連接至該輸出端，且具有一漏極連接至該切換節點，該第一和第二信號為互補的信號。

該比較電路經配置以比較該輸入電壓和該輸出電壓，藉以產生一第三信號和一第四信號，其中該第三和第四信號為互補的信號。該第一開關經配置以根據該第三信號選擇性地連接該輸入端至一供電端。該第二開關經配置以根據該第四信號選擇性地連接該輸出端至該供電端。該供電端用以供應該升壓式電壓轉換器的內部電路的電壓，當該輸入電壓大于該輸出電壓時，該供電端的電壓為該輸入電壓，而當該輸入電壓大于該輸出電壓時，該供電端的電壓為該輸出電壓。

附圖說明

圖1繪示一典型的升壓式電壓轉換器的架構示意圖；