[发明专利]一种快速升压电路及其控制方法

说明书

本发明公开一种快速升压电路及其控制方法，属于电源管理领域。升压电路及其控制方法中，在电路启动时，通过上电形成振荡回路，在空载情况下，半个周期后可使输出电压Vo高达2倍的输入电压V_IN，电感电流I_L经过1/4个周期即可达到较大值，因此可快速对输出电容进行充电，使输出电压快速达到设定电压值，该方式逻辑清晰，控制简单便于实现。本设计提供的上电控制方法可使迟滞电流型升压电路在上电自启动过程中无需振荡模块。

技术领域

本发明涉及电源管理技术领域，特别涉及一种快速升压电路及其控制方法。

背景技术

进入21世纪以来，随着科技的高速发展，集成电路作为21世纪最伟大的发明，其应用覆盖人类生活中的方方面面。作为集成电路的重要组成之一，开关电源技术得到了飞速的发展。开关电源转换器由于其具有转换效率高、响应速度快、损耗低、体积小等优势被广泛地应用于各种便携式消费类电子产品、计算机、电子设备、仪器仪表、通信设备、家用电器和可穿戴智能电子设备中。随着传统电能变换技术向节能变换技术的转变，全球绿色化浪潮对电源产业提出的要求，也是电源产业追求的目标。电源是各种电子设备必不可少的重要组成部分，其性能的优劣直接关系到整个系统的安全性和可靠性指标。

典型的升压电路，因为上电过程中输入电压是逐渐上升，因此启动过程时，PWM的占空比D的变化过程为：由大变小最终稳定。初始时占空比D接近最大值D_max(D_max1)，D_max一般为接近1。D_max使得电感上的储能增多，但由于关断时间非常短，因此电感放能的时间不够。虽然可以通过增大PWM的周期来增大电感放能的时间，但是低频所引起的损失更大，如纹波、电路体积、器件耐压值的增大。如果带载上电，则输出电压上升更加缓慢。因此本发明的主要目的在升压电路启动时，使其输出电压快速达到设定值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种升压电路及其控制方法，以解决背景技术中的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种快速升压电路，包括比较器A1、NMOS管MN1、PMOS管MP1、D触发器D1和D2、电源VIN、电感L1、contrl模块：

所述电源VIN的第一端与电感L1相连接，第二端接地；

所述电感L1的第二端与NMOS管MN1的漏极以及PMOS管MP1的漏极连接；

所述NMOS管MN1的源极与地连接，栅极连接与门G1的输出端；

所述PMOS管MP1的源极连接输出电容Co、负载R_L以及电阻R1，栅极连接与门G2的输出端；电阻R1通过电阻R2接地；

所述contrl模块的输入端in1连接电阻R1与R2之间的分压信号FB，输入端in2为电感L1的电感电流I_L的感应信号，输出端out0分别与D触发器D1和D2的复位端rst连接，输出端out1与与门G1输入端连接，输出端out2与与门G2输入端连接，输出端out3与D触发器D1的时钟信号CK连接；contrl模块根据输出电压分压信号FB以及电感电流I_L感应信号于输出端out1输出占空比信号dn，于输出端out2输出占空比信号dp，并且当电感电流I_L为零时于输出端out3输出高脉冲的信号IS；

所述D触发器D1的时钟信号CK与contrl模块的输出端out3连接，数据输入信号D端与地连接，输出端Q与比较器A1的使能端EN连接；当EN为低电平时，比较器A1输出高电平；

所述D触发器D2的时钟信号CK与比较器A1输出端连接，数据输入信号D端与电源VIN连接，输出端Q分别与与门G1，G2的输入端连接；

所述比较器A1反向输入端与电源VIN连接，同向输入端与b倍的输出电压Vo连接，输出端与D触发器D2的时钟信号CK连接；