[发明专利]一种升压转换器

说明书

一种升压转换器，通过设置第二功率开关管Mp1与第一功率开关管Mp0的串联组合，既能够保持正常升压，又能够在输入电压VIN接近、等于或大于输出电压VOUT时，VOUT纹波仍然维持较小状态以保证稳压输出和提高转换效率。

技术领域

本发明涉及DCDC转换技术，特别是一种升压转换器，通过设置第二功率开关管Mp1与第一功率开关管Mp0的串联组合，既能够保持正常升压，又能够在输入电压VIN接近、等于或大于输出电压VOUT时，VOUT纹波仍然维持较小状态以保证稳压输出和提高转换效率。

背景技术

升压转换器也称为Boost转换器，是DCDC转换器的一种常见类型。DCDC(directcurrent-direct current)指改变直流参数的直流到直流的变换。升压转换器一般是将较低的输入电压VIN提升为较高的输出电压VOUT。但是在升压转换过程中，也会出现VIN接近、等于或大于VOUT的情况。当遇到这种情况是，通常的Boost转换器会出现纹波大和不能维持输出稳压的问题。因此，现有技术中的Boost转换器采用了电感电流峰值控制模式以应对这种情况。利用电感电流峰值控制模式，当VIN接近VOUT时，将同步PMOS管(第一功率开关管Mp0)的栅极接入VIN，这样可以维持Boost转换器的VOUT恒定。这就带来了一个问题，VIN到VOUT的转换效率很低。本发明人认为，如果设置第二功率开关管Mp1与第一功率开关管Mp0的串联组合，并在环路控制中采用电感电流谷值控制模式，既能够保持正常升压，又能够在输入电压VIN接近、等于或大于输出电压VOUT时，VOUT纹波仍然维持较小状态以保证稳压输出和提高转换效率。有鉴于此，本发明人完成了本发明。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种升压转换器，通过设置第二功率开关管Mp1与第一功率开关管Mp0的串联组合，既能够保持正常升压，又能够在输入电压VIN接近、等于或大于输出电压VOUT时，VOUT纹波仍然维持较小状态以保证稳压输出和提高转换效率。

本发明技术方案如下：

一种升压转换器，包括由第一控制信号通过第一驱动电路驱动的第一PMOS功率开关管，和由第三控制信号通过第三驱动电路驱动的第一NMOS管，其特征在于，引入一个第二PMOS功率开关管，所述第二PMOS功率开关管与所述第一PMOS功率开关管形成串联组合，所述第二PMOS功率开关管由第二控制信号通过第二驱动电路驱动。

所述第一PMOS功率开关管的源极连接输出电压端，所述第一PMOS功率开关管的漏极连接所述第二PMOS功率开关管的源极，所述第二PMOS功率开关管与所述第一NMOS管漏极互连后形成开关节点，所述开关节点通过第一电感连接输入电压端，所述第一NMOS管的源极连接接地端。

所述第一PMOS功率开关管与所述第二PMOS功率开关管体端互连后连接第三PMOS管与第四PMOS管体端和漏极均互连的互连节点，所述第三PMOS管的源极连接输出电压端，所述第四PMOS管的源极连接输入电压端，所述第三PMOS管的栅极连接第一反相器的输出端，所述第一反相器的输入端连接最高电压选择比较器的输出端，所述第四PMOS管的栅极连接所述最高电压选择比较器的输出端，所述最高电压选择比较器的正向输入端连接所述输出电压端，负向输入端连接所述输入电压端。

所述第二控制信号为所述最高电压选择比较器的输出端信号。

所述第二驱动电路包括源极互连的第五PMOS管和第六PMOS管，所述第五PMOS管的漏极连接输出电压端，所述第六PMOS管的漏极连接输入电压端，所述第五PMOS管的栅极连接第二反相器的输出端，所述第二反相器的输入端连接所述最高电压选择比较器的输出端，所述第六PMOS管的栅极连接所述最高电压选择比较器的输出端。