[发明专利]开关控制电路、耦合电感器升压转换器及其驱动方法

说明书

技术领域

本发明示例性实施例涉及一种耦合电感器升压转换器及其驱动方法，该耦合电感器升压转换器包括与升压转换器的一电感器耦合的另一电感器。

并且，示例性实施例还涉及包括在耦合电感器升压转换器中的开关控制电路。

背景技术

包括第一电感器以及与第一电感器耦合的第二电感器的升压转换器(在下文中称为耦合电感器升压转换器)通常根据固定的切换频率进行工作。

具体地说，耦合电感器升压转换器根据振荡器信号接通电源开关，该振荡器信号确定切换频率，并通过利用耦合电感器升压转换器的输出电压和流经电源开关的电流来确定电源开关的关断时刻。

在电源开关的关断时段期间，流经第一电感器和第二电感器的电流以根据从电感器所分的输出电压减去耦合电感器升压转换器的输入电压得到的电压值的斜率减小。

然而，当电源开关在低斜率的情况下根据固定切换频率进行接通时，会发生其中流经第一电感器的电流流向电源开关的硬切换。

并且，当电源开关在硬切换的情况下接通时，可能会由于第二电感器的漏电感而在第一电感器和第二电感器之间的节点处产生过度电压尖峰。

为了防止电源开关被电压尖峰关断，现有的耦合电感器升压转换器应包括独立的缓冲(snubber)电路。

在背景技术部分中公开的以上信息仅用于加强对本发明的背景的理解，并且因此，可能包括并不构成在本国被本领域普通技术人员熟知的现有技术的信息。

发明内容

本发明致力于提供一种防止硬切换且不需要缓冲电路的开关控制电路、一种包括所述开关控制电路的耦合电感器升压转换器以及一种所述耦合电感器升压转换器的驱动方法。

本发明的示例性实施例提供一种耦合电感器升压转换器。该耦合电感器升压转换器包括：第一电感器，其连接在输入电压和第一节点之间；第二电感器，其连接在所述第一节点和第二节点之间；电源开关，其连接在所述第一节点和地之间；以及开关控制电路，其用于接收所述第二节点的电压，并在所述第一节点的电压为零的时刻，通过利用所述第二节点的电压来接通电源开关。

所述耦合电感器升压转换器进一步包括：输出二极管，其包括与所述第二节点连接的阳极以及与所述输出电压连接的阴极。

所述开关控制电路包括：零电压检测器，其在所述第二节点的电压达到零电压的时刻产生第一电平接通脉冲信号，并且根据所述第一电平接通脉冲信号产生接通所述电源开关的栅极电压。

所述开关控制电路根据将误差电压和感测电压进行对比的结果来关断所述电源开关，所述误差电压是对所述耦合电感器升压转换器的输出电压和预定参考电压之间的差进行放大得到的电压，所述感测电压是根据流经所述电源开关的电流得到的电压。

所述开关控制电路还包括：误差放大器，其用于产生一误差电压，所述误差电压是对所述输出电压和所述预定参考电压之间的差进行放大得到的电压；以及PWM控制器，其用于将感测电压和所述误差电压进行对比，并根据对比结果产生关断所述电源开关的关断信号，所述感测电压是根据流经所述电源开关的电流得到的电压。

所述开关控制电路进一步包括：

SR触发器，其用于根据所述接通脉冲信号产生接通所述电源开关的栅极电压，并根据关断脉冲信号产生关断所述电源开关的栅极电压。

所述耦合电感器升压转换器进一步包括：箝位器，其接收所述第二节点的电压，当所述第二节点的所述电压高于第一箝位参考电压时，将所述第二节点的电压箝位至第一箝位电压，并且当所述第二节点的电压低于第二箝位参考电压时，将所述第二节点的电压箝位至第二箝位电压。

本发明的示例性实施例提供一种耦合电感器升压转换器的驱动方法，该耦合电感器升压转换器包括：第一电感器，其包括与输入电压连接的第一端；第二电感器，其包括与所述第一电感器的第二端连接的第一端；以及电源开关，其与所述第一电感器和所述第二电感器的第一节点连接。该驱动方法包括：检测所述第二电感器的第二端的电压变为零电压的时刻；以及在所检测出的零电压时刻，接通所述电源开关。

接通所述电源开关包括：在所检测出的零电压时刻，产生接通脉冲信号；以及根据所述接通脉冲信号产生关断所述电源开关的栅极电压。

所述驱动方法进一步包括：通过对所述耦合电感器升压转换器的输出电压和预定参考电压之间的差进行放大来产生误差电压；以及根据将感测电压和所述误差电压进行对比的结果来关断所述电源开关，所述感测电压是根据流经所述电源开关的电流得到的电压。