[发明专利]电压转换器

说明书

技术领域

本发明涉及一种电压转换器，尤其涉及一种具有较少功率损耗的电压转换器。

背景技术

随着科技的发展及社会的进步，电子产品的种类越来越多，电子产品中的集成电路的集成程度也越来越高。而多数的电子产品需要对其施加一稳定直流电压以使其工作。

电压转换器主要用来将输入的直流电压，作电压位准的调节，并使其稳定在所设定的一电压值，其利用驱动上桥及下桥功率元件的切换而产生脉波，此脉波经过电感电容组成的低通滤波器后产生稳定的直流电压，以供给各种电子产品，具体请参阅Volkan Kursun等人2004年在IEEE系统中发表的“HIGH INPUT VOLTAGESTEP-DOWN DC-DC CONVERTERS FOR INTEGRATION IN A LOWVOLTAGE CMOS PROCESS”一文。

电子产品，特别是便携式电子装置，如手机、手提电脑、个人数字助理等等，无不以获得更长的使用时间为发展方向，其待机时间的长短直接反映了产品的质量。而电压转换器在轻载模式(LightLoad Mode)下的效率的高低决定了电子产品待机时间的长短，轻载效率越高，待机时间越长。而电压转化器在轻载模式下的转换效率是决定其轻载效率的重要因素。

普通的电压转换器轻载模式下转换效率较低，因此极大地影响了电子产品的待机时间及其质量。

发明内容

下面将以实施例说明一种电压转换器，该电压转换器效率损耗较低。

一种电压转换器，其包括一个脉宽调变控制器，一上桥晶体管，一下桥晶体管，一低通滤波器，以及一致能晶体管，该上桥晶体管的源极电连接至一输入电压，其漏极与该下桥晶体管的漏极相连接，其相连接之处定义为第一节点，该下桥晶体管的源极接地，该第一节点进一步电连接至该低通滤波器的输入端，该低通滤波器的输出端作为该电压转换器的输出端口，该致能晶体管的源极通过一第一电阻电连接至第一节点，其漏极接地，其栅极作为该电压转换器的致能输入端以致能该电压转换器，该脉宽调变控制器包括一电流源，一致能比较器，一上电复位电路，一第一比较器，一第一驱动器，一第二驱动器以及一栅极控制逻辑电路，该电流源与一第一二极管的负极相连接，该连接之处定义为第三节点，该第一二极管的正极接地，该第三节点作为该脉宽调变控制器的OCSET端口，其通过该第一电阻电连接至该第一节点，该致能比较器的正向输入端电连接至该第三节点，其反向输入端电连接至一参考致能电压Ven，该致能比较器的输出端所发出的致能信号Enable传输至该栅极控制逻辑电路，该第一比较器的正向输入端电连接至该第三节点，其反向输入端电连接至一第一参考电压Vinsen，其输出端至该上电复位电路的一个输入端，该上电复位电路的另一输入端电连接至一外接电压Vcc，其输出端所输出的上电复位信号POR传输至该栅极控制逻辑电路，该栅极控制逻辑电路分别接受该致能信号Enable及上电复位信号POR的控制，且该栅极控制逻辑电路的第一输出端电连接至该第一驱动器的输入端，其第二输出端电连接至该第二驱动器的输入端，以分别驱动该第一驱动器及第二驱动器，该第一驱动器的正电压端子作为该脉宽调变控制器的BOOT端口并通过一第二二极管电连接至该外接电压Vcc，该第一驱动器的负电压端子作为该脉宽调变控制器的PHASE端口并通过一第一电容电连接至该脉宽调变控制器的BOOT端口，该第一驱动器的输出端作为该脉宽调变控制器的UGATE端口并电连接至该上桥晶体管的栅极，该第二驱动器的正电压端子电连接至该外接电压Vcc，其负电压端子接地，该第二驱动器的输出端作为该脉宽调变控制器的LGATE端口并电连接至该下桥晶体管的栅极，其特征在于，该脉宽调变控制器还进一步包括一电感电流感测器，一计数步阶电流产生器，一振荡器，一第二比较器及一第三比较器，该电感电流感测器的输入端电连接至该第三节点，其输出端电连接至该计数步阶电流产生器的输入端，该计数步阶电流产生器的输出端电连接至该振荡器的输入端，该振荡器的输出端电连接至该第三比较器的反向输入端，该第二比较器的正向输入端电连接一第二参考电压Vref，其反向输入端电连接一反馈电压，该第二比较器的输出端电连接至该第三比较器的正向输入端，该第三比较器的输出端电连接至该栅极控制逻辑电路，该电感电流感测器，计数步阶电流产生器，振荡器，第二比较器，第三比较器，电流源，以及该第一电阻，下桥晶体管组成了一个轻载效率改善电路。

优选地，该第一比较器的正向输入端通过一第一控制开关电连接至该第三节点，该第一控制开关接受该栅极控制逻辑电路第一输出端所输出的电信号的控制，以使该第一比较器与该上桥晶体管同步工作。