[實用新型]反相升降壓型變換器驅動電路

有效

• 申請號: 201420637731.2
• 申請日: 2014-10-24
• 公開（公告）號: CN204244063U
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 張海波;黃令華
• 申請（專利權）人: 意法半導體研發(深圳)有限公司
• 主分類號: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

技術領域

本公開總體上涉及升降壓型變換器電路，并且更具體地涉及驅動電路。

背景技術

DC/DC變換器電路被廣泛用于電池供電的便攜式設備。這樣的設備的示例包括：智能電話、智能手表、相機、媒體播放器和許多其他便攜式數字設備。為了延長電池壽命，本領域技術人員認識到需要在寬負載范圍下的高效操作。在很多示例中，設備的整體效率受限于所包含的反相升降壓型變換器的效率。此問題的原因是因為反相升降壓型變換器中出現了較大的開關損耗，并且反相升降壓型變換器需要更為復雜的驅動電路設計。相應地，本領域需要通過提升反相升降壓型變換器的效率來最大化電池壽命。

實用新型內容

為了提升反相升降壓型變換器的效率，公開了驅動器架構，該架構提供提升的輕負載效率。該架構針對高側和低側功率晶體管使用了不同的驅動技術。例如，高側驅動器使用電容性驅動技術而低側驅動器使用電平移位驅動技術。

在實施例中，一種電路包括：高側功率晶體管，具有耦合在第一節點和第二節點之間的源極-漏極路徑；低側功率晶體管，具有耦合在第二節點和第三節點之間的源極-漏極路徑；高側驅動電路，具有配置為接收驅動信號的輸入和配置為驅動所述高側功率晶體管的控制端子的輸出，所述高側驅動電路包括電容性驅動器；以及低側驅動電路，具有配置為接收互補的驅動信號的輸入和配置為驅動所述低側功率晶體管的控制端子的輸出，所述低側驅動電路包括電平移位驅動器。

優選地，所述第一節點被耦合以接收正電源電壓，以及所述第三節點被配置為輸出負電源電壓，所述電路進一步包括在所述第三節點和所述第二節點之間耦合的接地負載電路。

優選地，所述電容性驅動器包括：第一半橋驅動器，具有響應于所述驅動信號的輸入；以及第一自舉電容器，耦合在所述第一半橋驅動器的輸出和所述高側功率晶體管的所述控制端子之間；以及所述電平移位驅動器包括：電平移位電路，具有響應于所述互補的驅動信號的輸入；以及第二半橋驅動器，具有響應于所述電平移位電路的輸出的輸入和耦合至所述低側功率晶體管的所述控制端子的輸出。

優選地，所述電平移位驅動器進一步包括調節器電路，所述調節器電路被配置為生成鉗位電壓，從而向所述電平移位電路和所述第二半橋驅動器供應功率。

優選地，所述電容性驅動器進一步包括：反相電路，被配置為反相所述第一半橋驅動器的輸出；第二自舉電容器，耦合在所述反相電路的輸出和第四節點之間；以及晶體管，具有耦合在所述高側功率晶體管的所述控制端子和所述第二節點之間的源極-漏極路徑，所述晶體管具有耦合至所述第四節點的控制端子。

優選地，所述電容性驅動器進一步包括：開關晶體管，具有耦合在所述第一自舉電容器和所述高側功率晶體管的控制端子之間的源極漏極路徑，其中所述開關晶體管的控制端子耦合至所述第一節點。

優選地，所述電容性驅動器進一步包括二極管，所述二極管耦合在所述第一節點和第五節點之間，所述第五節點定位在所述第一自舉電容器和所述開關晶體管之間。

優選地，所述電容性驅動器進一步包括鉗位電路，所述鉗位電路耦合在所述晶體管的所述控制端子和所述第二節點之間。

優選地，該電路進一步包括脈寬調制控制電路，所述脈寬調制控制電路被配置為生成所述驅動信號和所述互補的驅動信號作為PWM信號。

優選地，該電路進一步包括反饋電路，所述反饋電路耦合在所述第三節點和所述脈寬調制控制電路的輸入之間。

優選地，該電路進一步包括電流感測電路，所述電流感測電路被配置為感測流經所述高側功率晶體管的電流，并且將電流感測信號輸出至所述脈寬調制控制電路的輸入。

優選地，該電路進一步包括非連續模式檢測電路，所述非連續模式檢測電路耦合至所述低側功率晶體管，并且被配置為生成用于施加至所述脈寬調制控制電路的輸入的非連續模式檢測信號。

優選地，所述電路被實現為集成電路。

本公開的技術方案能夠提升反相升降壓型變換器的效率，公開了驅動器架構，該架構提供提升的輕負載效率。

附圖說明

為了更全面的理解本公開及其優點，下面參照附圖進行描述，其中：

圖1是反相升降壓型變換器電路的電路圖；

圖2是示出了反相升降壓型變換器的驅動操作的電路圖；

圖3示出了圖2的驅動器的輕負載的工作波形；

圖4是示出了反相升降壓型變換器的驅動操作的電路圖；

圖5示出了圖4的驅動器的輕負載的工作波形；