[发明专利]一种提升DCDC芯片性能的电路结构和方法

说明书

本发明提出了一种提升DCDC芯片性能的电路结构和方法，该结构通过在功率管后设置比较器和电荷泵，在检测到DCDC中功率管的源漏两端电压大于给出的阈值电压时，该电路结构能够提供一个输送到功率管栅极的负电压，以此降低功率管的导通阻抗，从而解决DCDC芯片启动时由于功率管阻抗过大而导致的启动速度慢、低输入电压时由于功率管阻抗过大而导致的带载能力低等问题。

技术领域

本发明属于开关电源技术领域，具体涉及一种提升DCDC芯片性能的电路结构和方法。

背景技术

现阶段，DCDC芯片的应用日益广泛，其带载能力、启动速度和转换效率等各方面性能的优劣，以及芯片本身生产成本的高低决定芯片的核心竞争力。DCDC芯片在启动过程中，常因为功率管导通阻抗过高而导致芯片启动速度过慢，启动过程中转换效率偏低；在芯片启动之后，正常工作过程中，因为功率管导通阻抗高，存在低压时带载能力低的问题；而为了降低功率管的导通阻抗，需要增加功率管的面积，这导致芯片的生产成本增加。因此，如何在不增加面积的基础上降低DCDC芯片功率管的导通阻抗显得十分重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提升DCDC芯片性能的电路结构和方法，用以解决现有技术中存在的DCDC芯片启动速度慢、低压带载能力低以及功率管面积大等问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种提升DCDC芯片性能的电路结构，包括功率管、比较器和电荷泵；

所述功率管的源端及漏端共同和比较器连接，所述比较器的输出端和电荷泵的输入端连接，电荷泵的输出端和功率管的栅极连接。

本发明的进一步改进在于：

优选的，所述功率管的栅极连接有电平转换电路的输出端，所述电平转换电路的输入端连接有驱动电路。

优选的，所述电平转换电路的输入端和电荷泵的输出端连接。

优选的，所述比较器和功率管的连接处连接有开关管的漏端，所述开关管的源端接地，所述开关管的栅极和驱动电路连接。

优选的，当功率管为PMOS管时，所述电荷泵为负压电荷泵；当功率管为NMOS管时，所述电荷泵为正压电荷泵。

一种基于上述任意一项所述电路结构提升DCDC芯片性能的方法，比较器比较功率管的源端电压和功率管的漏端电压；

若漏端电压减去阈值电压得到的结果大于源端电压，所述比较器向电荷泵输出控制信号，电荷泵根据控制信号输出电压值，功率管根据电压值导通；

若漏端电压减去阈值电压得到的结果小于源端电压，所述比较器向电荷泵输出控制信号使电荷泵停止产生电压，电荷泵输出0电压至功率管。

优选的，功率管的栅极连接有电平转换电路的输出端，所述电平转换电路的输入端连接有驱动电路；电平转换电路的输入端和电荷泵的输出端连接；

驱动电路输出的功率管控制信号PD为GND时，电平转换电路向功率管的栅极输出低电平；比较器比较功率管的源端电压和漏端电压；当功率管漏端电压和源端电压的差值大于阈值电压，比较器输出高电平至电荷泵，电荷泵产生电压并输入至电平转换电路，电平转换电路将低电压输入至功率管的栅极；当功率管漏端电压和源端电压的差值小于阈值电压，比较器输出低电平至电荷泵，电荷泵输出低电平至电平转换电路，电平转换电路输出低电平至功率管的栅极。

优选的，驱动电路输出的功率管控制信号PD为VCC时，电平转换电路输出高电平VCC，功率管关断。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：