[发明专利]一种降压转换器及电源芯片

说明书

本发明公开了一种降压转换器，涉及电源领域，应用于电源芯片，当出现自举电容两端的跨压过低的情况时，充电模块启动对自举电容的进行充电，同时在充电过程中，充电模块会输出第一电平，控制模块在接收到第一电平后控制第一开关和第二开关关断，防止第一开关和第二开关的误启动，充电模块额外提供了一条路径对自举电容进行充电，无须强制开启下桥开关，减小了由于下桥开关导通导致的额外的能量消耗，特别是当电源芯片工作于轻载的睡眠模式时，可以大大降低电源芯片的功耗，改善了降压转换器输出的涟波电压上升以及电源芯片的转换效率下降等问题，提高了电源芯片的转换效率。本发明还公开了一种电源芯片，具有与上述降压转换器相同的有益效果。

技术领域

本发明涉及电源领域，特别是涉及一种降压转换器。本发明还涉及一种电源芯片。

背景技术

随着使用电池供电的电子产品的广泛普及，电源芯片的技术也得到了飞速发展，电源芯片的使用是让电池的寿命及使用时间的延长的关键。特别是在应用于大范围负载时，高转换效率、低输出涟波电压及小尺寸都是电源芯片不可或缺的规格。电源芯片的内部主要包括直流对直流的降压转换器，并且为了缩小电源芯片的尺寸以及提高转换效率，双N通道开关的架构被广泛应用在电源芯片中，为了确保双N通道中的上桥开关的正常启闭，还需要加入自举式电路。但是当电源芯片的负载为轻载，电源芯片进入非连续导通的睡眠模式以降低功耗后，若自举电容两端的跨压过低，会存在双N通道中的上桥开关无法正常启动的情况，需要提供解决方案为自举电容充电，以使上桥开关可以正常启动。

现有技术中，当自举电容两端的跨压过低时，通常是先强制开启双N通道中的下桥开关对自举电容进行充电。一般是自举电容的第一端通过二极管与稳压电源连接，第二端分别与下桥开关和降压转换器的输出端连接，在强制开启了下桥开关后，自举电容通过二极管和下桥开关形成充电回路，电流经二极管从自举电容通过下桥开关流到地，在这个充电过程中，由于下桥开关导通且与地连接，导致电源芯片存在额外的能量消耗，造成降压转换器输出的涟波电压上升以及电源芯片的转换效率下降等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种降压转换器及电源芯片，在电源芯片工作于轻载，处于非连续导通的睡眠模式下，存在自举电容两端跨压不足的情况时，额外提供了一条路径对自举电容进行充电，无须强制开启下桥开关，减小了由于下桥开关导通导致的额外的能量消耗，可以大大降低电源芯片的功耗，改善了降压转换器输出的涟波电压上升以及电源芯片的转换效率下降等问题，提高了电源芯片的转换效率。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种降压转换器，应用于电源芯片，该降压转换器包括自举电容，充电模块，控制模块，第一开关和第二开关；

所述自举电容的第一端分别与所述充电模块的第一输入端和所述充电模块的第一输出端连接，第二端分别与所述降压转换器的输出端，所述充电模块的第二输入端，所述第一开关的第一端和所述第二开关的第一端连接；

所述充电模块的第二输出端与所述控制模块的第一端连接，第三输入端与供电电源连接，用于当所述自举电容的两端的电压小于预设电压时启动且输出第一电平，以使所述供电电源为所述自举电容充电；当所述自举电容的两端的电压大于预设电压时断开且输出第二电平，所述第一电平和所述第二电平相反；

所述控制模块的第二端与所述降压转换器的输出端连接，第三端与所述第一开关的第二端连接，第四端与所述第一开关的控制端连接，第五端与所述第二开关的控制端连接，用于当所述充电模块的输出信号为第一电平时，控制所述第一开关和所述第二开关关断；当所述充电模块的输出信号为第二电平时，基于预设脉冲信号和流经所述第一开关的电流对应的电压控制所述第一开关和所述第二开关的导通和关断，以使所述降压转换器进入对应的工作状态，所述工作状态包括储能状态和释能状态；

所述第一开关的第二端与供电电源连接，所述第二开关的第二端接地。

优选地，所述充电模块包括：