[发明专利]一种自举电压刷新控制电路、电压转换电路及其控制方法

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及电子电路，尤其涉及电压转换电路、自举电压刷新控制电路及其控制方法。

背景技术

在目前的开关型直流变换电路中，需要高压驱动开关管，因此常用到自举电路以提供所需的驱动电压。

图1所示为一电压转换电路50。如图1所示，电压转换电路50包括开关电路51，控制电路52。开关电路51包括高侧开关11、低侧开关12，电感器L、电容器C以及负载R。高侧开关11的漏极电连接至电压转换电路50的输入端IN接收输入电压信号V_IN；低侧开关12的源极电连接至地；高侧开关11的源极和低侧开关12的漏极耦接形成公共节点SW；电感L电连接于节点SW和电压转换电路50的输出端OUT之间；电容器C和负载R并联连接于电压转换电路50的输出端OUT和地之间。

控制电路52耦接至电压转换电路50的输出端OUT接收代表输出电压V_OUT的反馈信号FB，控制电路52根据输出电压V_OUT的变化，产生用于导通和关断高侧开关11和低侧开关12的控制信号S_H和S_L。在一个实施例中，控制电路52包括脉冲宽度调制(PWM)电路，PWM控制电路通过提供不同占空比的方形脉冲信号，进而调节输出电压V_OUT的大小。在另一个实施例中，控制电路52包括脉冲频率调制(PFM)电路，PFM控制电路通过提供不同频率的方形脉冲信号，进而调节输出电压V_OUT的大小。

在图1所示实施例中，控制电路52中还包括驱动电路用于驱动高侧开关11和低侧开关12。在电感器正向储能期间，驱动电路将拉高高侧开关管11的栅极电压，在这种情况下，为了使高侧开关11能够充分导通(即：高侧开关11工作在饱和区，这样高侧开关11的导通电阻很小)，高侧开关11的栅极与其耦接至节点SW的一端之间的电压差应该足够大，至少需要大于高侧开关11的导通阈值电压。然而，若高侧开关11导通，节点SW的电压可以是输入电压V_IN，这时，需要为高侧开关11的栅极提供高于节点SW的电压(即高于输入电压V_IN)的电压才能使高侧开关11充分导通。

为了在电压转换电路50中获得高于输入电压V_IN的电压，因此，通常电压转换电路50中还包括自举电路53，用于以节点SW的电压为参考电势产生自举电压V_BST，该自举电压V_BST可以用于提升/增强驱动电路驱动的驱动能力，从而更好地控制高侧开关11的导通和关断。

在图1所示实施例中，自举电路53包括二极管D_B和自举电容C_B，串联耦接于自举供电输入端和节点SW之间，其中二极管D_B的阳极耦接自举供电输入端接收自举供电电压V_B，二极管D_B的阴极耦接自举电容C_B的第一端，自举电容C_B的第二端耦接节点SW。自举电路53的工作原理是本领域的普通技术人员所熟知的，即，当高侧开关11关断时，低侧开关12导通，节点SW的电压为零，自举供电电压V_B通过二极管D_B为自举电容C_B充电，使得自举电容C_B第一端和第二端之间具有自举电压V_BST；当高侧开关11导通时，低侧开关12关断，节点SW处的电压为V_IN，此时节点BST的电压被抬升为输入电压V_IN叠加上自举电压V_BST，从而实现了在降压型直流电压转换电路50中获得高于输入电压V_IN的电压的目的。同时，二极管D_B反向偏置而被关断，从而可以保护提供自举供电电压的电源不受相对较高的输入电压V_IN的损坏。