[发明专利]用于热电能量获取的升压转换器的可变导通电阻开关装置

说明书

本发明属于微电子科学与技术领域，具体涉及一种用于热电能量获取的升压型转换器的可变导通电阻开关装置。最大功率点跟踪电路连接所述低边开关控制电路；低边开关控制电路连接所述逻辑与门驱动电路；高边开关检测比较器连接所述逻辑与门驱动电路；电源电压检测电路连接所述逻辑与门驱动电路；逻辑与门驱动电路连接所述可变导通电阻开关电路，用于根据所述低边输入信号、高边输入信号和电压检测信号得到高边控制信号和低边控制信号；可变导通电阻开关电路用于根据所述控制信号控制转换开关的开启或关闭。本发明实施例，通过数字逻辑电路控制输出控制信号，对转换器电阻开关的开关或关闭进行控制，降低了损失，有效地降低了升压型转换器的冷启动电压。

技术领域

本发明属于微电子科学与技术领域，具体涉及一种用于热电能量获取的升压型转换器的可变导通电阻开关装置。

背景技术

近年来，基于WBAN(无线体域网)的智能可穿戴设备成为热门的研究课题。由于体积和可靠性的限制，传统锂电池供电成为智能可穿戴设备用户体验的瓶颈，热电发生器、单太阳能电池和燃料电池等在这一方面有着很大的潜能。然而，这些能源通常只能提供一个很低的电压和较低的功率。一个升压型转换器能有效的解决这个问题。

通常应用于无线传感器中的能量源的提供功率较低，降低了转换器的负载功率，如何能提高转换器的转换效率成为一个重要的问题。在传统的升压转换器中，由于高边开关HS Switch和低边开关LS Switch存在导通电阻，所以升压转换器不可避免地存在开关损失，降低了升压转换器的转换效率。同时，传统升压转换器的开关电路导通电阻均为恒定值，不能适应不同的电源电压，无法做到在所有电源电压条件下转换效率的最大化。因此，降低升压转换器的开关损失成为提高开关转换器转换效率的重要方法。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种用于热电能量获取的升压型转换器的可变导通电阻开关装置。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明实施例提供了一种用于热电能量获取的升压型转换器的可变导通电阻开关装置，包括可变导通电阻开关电路、高边开关检测比较器、逻辑与门驱动电路、电源电压检测电路、低边开关控制电路和最大功率点跟踪电路；

所述最大功率点跟踪电路连接所述低边开关控制电路，用于产生跟踪信号；

所述低边开关控制电路连接所述逻辑与门驱动电路，用于根据所述跟踪信号得到低边输入信号；

高边开关检测比较器连接所述逻辑与门驱动电路，用于产生高边输入信号；

所述电源电压检测电路连接所述逻辑与门驱动电路，用于产生电压检测信号；

所述逻辑与门驱动电路连接所述可变导通电阻开关电路，用于根据所述低边输入信号、所述高边输入信号和电压检测信号得到高边控制信号和低边控制信号；

所述可变导通电阻开关电路用于根据所述控制信号控制转换开关的开启或关闭。

在本发明的一个实施例中，所述可变导通电阻开关电路包括电压源Vs、电阻R_s、电容C_IN、负载电阻R_L、负载电容C_L、高边开关电路和低边开关电路。

在本发明的一个实施例中，所述高边开关电路包括并联的若干PMOS管；所述低边开关电路包括并联的若干NMOS管；