[發(fā)明專(zhuān)利]一種適于四開(kāi)關(guān)升降壓變換器的自舉驅(qū)動(dòng)電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911411818.1
• 申請(qǐng)日: 2019-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110994995B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付煙林;郭帥;朱治鼎;王蒙
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳芯智匯科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02M3/158
• 分類(lèi)號(hào): H02M3/158
• 代理公司: 廣東深宏盾律師事務(wù)所 44364
• 代理人: 趙瓊花

本發(fā)明公開(kāi)了一種適于四開(kāi)關(guān)升降壓變換器的自舉驅(qū)動(dòng)電路，包括一buck?boost電路和并聯(lián)在所述buck?boost電路的BST1端和BST2之間的自舉電容互相充電電路，所述自舉電容互相充電電路包括第一自舉電容充電電路和第二自舉電容充電電路，所述buck?boost電路中的第一自舉電容C1可通過(guò)所述第一自舉電容充電電路為第二自舉電容C2充電，所述buck?boost電路中的第二自舉電容C2可通過(guò)所述第二自舉電容充電電路為第一自舉電容C1充電，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)自舉電容的互相充電，減小了傳統(tǒng)的四開(kāi)關(guān)buck?boost電路充電所需的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，間接減小了電感電流紋波。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種自舉驅(qū)動(dòng)電路，具體涉及一種適于四開(kāi)關(guān)升降壓變換器的自舉驅(qū)動(dòng)電路。

背景技術(shù)

開(kāi)關(guān)的電源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，有buck、boost、buck-boost三種典型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。這三種傳統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)最多都是只需要兩個(gè)開(kāi)關(guān)管。Buck電路只能降壓，boost電路只能升壓，buck-boost電路結(jié)構(gòu)既能升壓又能降壓，但是輸入和輸出是反向的。于是如圖2所示又進(jìn)一步衍生出了四開(kāi)關(guān)的buck-boost結(jié)構(gòu)。為了提高效率，四個(gè)開(kāi)關(guān)管都是NMOS管，高邊的NMOS開(kāi)關(guān)管需要使用自舉驅(qū)動(dòng)技術(shù)，自舉驅(qū)動(dòng)需要自舉電容，自舉電容需要充電，否則自舉電容上的電壓會(huì)因?yàn)殡姾尚狗哦冃　?/p>

如圖2所示，傳統(tǒng)的四開(kāi)關(guān)buck-boost電路結(jié)構(gòu)中，以輸入電壓VIN大于輸出電壓VOUT為例，靠近輸出側(cè)的開(kāi)關(guān)管Q4需要維持常開(kāi)狀態(tài)，要維持常開(kāi)狀態(tài)則需要保證自舉電容C2的電壓足夠高。自舉電容C2如果不充電會(huì)因?yàn)殡姾尚狗烹妷郝冃?dǎo)致開(kāi)關(guān)管Q4關(guān)斷無(wú)法輸出電壓。目前，對(duì)自舉電容進(jìn)行充電的方案主要有以下兩種：

第一種方案是，通過(guò)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)，每隔一段時(shí)間打開(kāi)充電通路為自舉電容充電。但該種充電方案不可避免的會(huì)增加充電所需的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，而且會(huì)導(dǎo)致電感電流抖動(dòng)，增加電流紋波。

另一種方案是利用charge pump技術(shù)，比如用電荷泵（charge pump）為自舉電容補(bǔ)充電荷。但在芯片內(nèi)集成電荷泵，需要消耗較大的芯片體積，不利于提高芯片的集成度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種適于四開(kāi)關(guān)升降壓變換器的自舉驅(qū)動(dòng)電路，以解決上述技術(shù)問(wèn)題。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

提供一種適于四開(kāi)關(guān)升降壓變換器的自舉驅(qū)動(dòng)電路，包括一buck-boost電路和并聯(lián)在所述buck-boost電路的BST1端和BST2之間的自舉電容互相充電電路，所述自舉電容互相充電電路包括第一自舉電容充電電路和第二自舉電容充電電路，

所述第一自舉電容充電電路包括依次串聯(lián)連接電阻R8、二極管D1和開(kāi)關(guān)管Q7，所述電阻R8的一端連接在所述buck-boost電路的所述BST1端，所述電阻R8的另一端依次串聯(lián)一正接的所述二極管D1和所述開(kāi)關(guān)管Q7，所述開(kāi)關(guān)管Q7的電壓輸出端連接所述buck-boost電路的所述BST2端；

所述第二自舉電容充電電路包括依次串聯(lián)連接的電阻R7、二極管D2和開(kāi)關(guān)管Q8，所述電阻R7的一端連接在所述buck-boost電路的所述BST2端，所述電阻R7的另一端依次串聯(lián)一正接的所述二極管D2和所述開(kāi)關(guān)管Q8，所述開(kāi)關(guān)管Q8的電壓輸出端連接所述buck-boost電路的所述BST1端。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述buck-boost電路包括第一自舉驅(qū)動(dòng)電路和第二自舉驅(qū)動(dòng)電路，

所述第一自舉驅(qū)動(dòng)電路包括開(kāi)關(guān)管Q1、開(kāi)關(guān)管Q2、第一自舉電容C1和第一充電通路，所述開(kāi)關(guān)管Q1的一端外接輸入電壓VIN，所述開(kāi)關(guān)管Q1的另一端串接所述開(kāi)關(guān)管Q2，所述開(kāi)關(guān)管Q2的另一端接地，

所述第一自舉電容C1的一端連接在所述開(kāi)關(guān)管Q1和所述開(kāi)關(guān)管Q2的相交點(diǎn)SW1上，所述第一自舉電容C1的另一端連接所述第一充電通路的輸出端，所述第一充電通路的輸入端外接電壓VDRV；