[實用新型]一種多模式轉換電路

有效

• 申請號: 201420719102.4
• 申請日: 2014-11-25
• 公開（公告）號: CN204258631U
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 李伊珂
• 申請（專利權）人: 成都芯源系統有限公司
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型的實施例涉及電子電路，更具體但是并非排它地涉及一種開關型多模式轉換電路及其控制方法。

背景技術

開關轉換電路是一種常用的電壓轉換電路，一般被配置成基于在一些未調節的源電壓向負載提供已調節的輸出電壓或者電流(“負載電壓”或者“負載電流”)。

圖1示出一款現有的升壓型轉換電路10的電路示意圖。開關轉換電路100包括第一電感L1、第一晶體管M1、第二晶體管M2和輸出電容CO。第一電感L1耦接于輸入端IN和開關端SW之間，第一晶體管M1耦接于接地端GND和開關端SW之間，第二晶體管M2耦接于開關端SW和輸出端OUT之間，輸出電容CO耦接于輸出端OUT和接地端GND之間。第二晶體管M2可以采用PMOS晶體管。當轉換電路100不使能時，輸入端電壓VIN(以下簡稱輸入電壓VIN)和開關端電壓VSW(以下簡稱開關電壓VSW)大于輸出端電壓VOUT，第二晶體管M2的襯底需要耦接至開關端SW以避免襯底二極管D1導通；當轉換電路10使能后，第一晶體管M1導通時，開關端電壓VSW接近于零，即遠低于輸出端電壓VOUT(以下簡稱輸出電壓VOUT)，第二晶體管M2的襯底需要耦接至轉換電路10的輸出端OUT，以避免襯底寄生二極管D2導通。為此，轉換電路10需要一個襯底選擇電路101，以在不同的情況下將第二晶體管M2的襯底選擇性地耦接至轉換電路10的高電勢端。通常，襯底選擇電路101的控制邏輯和電路結構都非常復雜，不僅難于設計、容易出錯且占空了較大版圖面積。尤其是，當轉換電路10負載電?流不大(即第二晶體管M2的導通電阻可以較大，布圖面積較小)時，采用襯底選擇電路的技術方案顯得性價比尤其低。如何設計更加優化的電路結構，以避免升壓轉換電路采用襯底選擇電路是本領域技術人員面臨的難題。另外，圖1所示的升壓轉換電路10僅能夠提供高于輸入電壓VIN的輸出電壓VOUT，如何對其進一步改進，使其可以提供低于輸入電壓VIN的輸出電壓VOUT是本領域技術人員面臨的另一難題。

實用新型內容

為解決上述問題，本實用新型提供一種多模式轉換電路，包括：電感，耦接于輸入端和開關端之間；第一晶體管，耦接于所述開關端和接地端之間；第二晶體管和第三晶體管，串聯耦接于所述開關端和所述輸出端之間，所述第二晶體管和所述第三晶體管的襯底寄生二極管的陽極均耦接至其公共連接端，或者所述第二晶體管和所述第三晶體管的襯底寄生二極管的陰極均耦接至其公共連接端，其中若所述轉換器不使能，所述第二晶體管和所述第三晶體管關斷；若所述轉換器工作于升壓模式，所述第二晶體管具有導通模式或者開關模式，所述第三晶體管具有開關模式；以及若所述轉換器工作于降壓模式，所述第二晶體管的導通電阻可調節，所述第三晶體管具有開關模式。

根據本實用新型的一個實施例，所述第二晶體管和所述第三晶體管是P溝道MOS晶體管，其中所述第二晶體管具有第一端、第二端、控制端和襯底端，其第一端耦接至所述轉換電路的開關端，其襯底端耦接至其第一端；所述第三晶體管具有第一端、第二端、控制端和襯底端，其第一端耦接至所述所述第二晶體管第二端，其第二端耦接至所述輸出端，其襯底端耦接至其第二端。

根據本實用新型的一個實施例，第二晶體管和第三晶體管是P溝道MOS器件，其中所述第二晶體管具有第一端、第二端、控制端和襯底端，其第二端耦接至所述轉換電路的輸出端，其襯底端耦接至其第一端；所述第三晶體管具有第一端、第二端、控制端和襯底端，其第一端耦接至所述轉換電路的開關端，其第二端耦接至所述第二晶體管第一端，其襯底端耦接至其第二端。

根據本實用新型的一個實施例，所述第二晶體管由第一至第N單元晶體?管并聯組成，N大于等于2；所述第一晶體管關斷后的第一時間，若所述轉換電路開關端電壓低于設定電壓，通過關斷所述第一單元晶體管增大所述第二晶體管的導通電阻。

根據本實用新型的一個實施例，所述第一晶體管關斷后的第N時間，若所述轉換電路開關端電壓低于所述設定電壓，通過關斷所述第N單元晶體管增大所述第二晶體管的導通電阻。

根據本實用新型的一個實施例本實用新型的一個實施例，多模式轉換電路還包括阻抗控制電路，具有第一端、第二端和第三端，其第一端耦接至所述轉換電路的輸入端，其第二端耦接至所述轉換電路的開關端，其第三端耦接至所述第二晶體管的控制端；所述第一晶體管關斷后的第一時間，若所述轉換電路開關端電壓低于設定電壓，所述阻抗控制電路增大所述第二晶體管的導通電阻，其中所述設定電壓高于所述轉換電路輸入端的電壓。