[發明專利]升壓電路及其控制方法

在審

• 申請號: 201210260556.5
• 申請日: 2012-07-25
• 公開（公告）號: CN102761258A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 許晶;于翔;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 圣邦微電子（北京）股份有限公司
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156;H02M1/14;H02M1/44
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;余剛

技術領域

本發明涉及電子電路領域，具體而言，涉及一種升壓電路及其控制方法。

背景技術

圖1是現有技術中升壓電路的電路圖，如圖1所示，在升壓電路(即，boost轉換器)中，從電壓角度來講，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，以及正比于開關點電壓VSW與輸入電壓VI的差值；從場效應管的導通或截止來講，升壓電路的占空比等于NMOS場效應晶體管3導通時間與升壓電路開關周期的比值。當輸入電壓接近輸出電壓時，轉換器的占空比需要減小，即NMOS場效應晶體管3導通時間需要減小，但是由于boost轉換器存在最小的開啟時間，即，NMOS場效應晶體管3導通時間不能小于boost轉換器所需的最小時間，因此轉換器的輸出電壓就會升高。此種升壓電路為了穩定輸出電壓，當輸出電壓高于設定值時，NMOS場效應晶體管3和同步PMOS場效應晶體管1均關閉，使輸出電壓降低，當輸出電壓會降低到設定值時，NMOS場效應晶體管3和同步PMOS場效應晶體管1開始開關，輸出電壓繼續升高。這樣，輸出電壓會在正常值上下波動。當負載較大時，即使NMOS場效應晶體管3和同步PMOS場效應晶體管1只關閉一個周期，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升壓電路的占空比，現有技術中通常采用減小NMOS場效應晶體管3的導通時間來降低占空比，但是，由于boost轉換器存在最小的開啟時間，即，NMOS場效應晶體管3導通時間不能小于boost轉換器所需的最小時間，此種情況就使得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升壓電路的占空比的可減小幅度很大，因此，如何使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場效應晶體管1的體端直接連到輸出端，此時開關點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，即便NMOS場效應晶體管3和同步PMOS場效應晶體管1均關閉，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，進而導致轉換器的輸出電壓高于正常調制值。

針對相關技術中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。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種升壓電路及其控制方法，以解決現有技術中升壓電路的占空比的可減小幅度較小的問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種升壓電路，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；第一場效應管，第一場效應管的源極與電感的第二端相連接，第一場效應管的漏極與輸出端子相連接；第二場效應管，第二場效應管的源極與信號地相連接，第二場效應管的漏極連接至開關點，其中，開關點為第一場效應管的源極與電感的第二端之間的節點；電容，連接在開關點與信號地之間；第一二極管，第一二極管的陽極與開關點相連接，第一二極管的陰極與第一場效應管的體端相連接；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，與第一場效應管的柵極和第二場效應管的柵極分別相連接；以及驅動單元，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設電壓時產生第一驅動信號以使控制單元控制第一場效應管截止，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設電壓時產生第一驅動信號。

進一步地，第一驅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設電壓之差；或比較器的正相輸入端用于接收預設電壓，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設電壓之和。