[发明专利]功率变换器和集成电路

说明书

公开了一种功率变换器和用于构建功率变换器的集成电路，通过设置模式选择电路，在集成电路内部复用功率开关，在第一模式下使得其作为开关型变换器的主开关工作，在第二模式下使得其作为保护开关工作，由此，可以有效减小芯片面积，降低制造成本。

技术领域

本发明涉及电力电子技术，具体涉及一种功率变换器和可以用于构建所述功率变换器的集成电路。

背景技术

开关型变换器广泛应用于电子产品的电源中。电子产品通常具有连接高电压电源或连接低电压电源两种不同的应用场景，在连接高电压电源时，需要功率变换器进行电压变换后再将能量输出到负载，而在连接低电压电源时则可以直接以直通方式将能量输出到负载。为了兼容两种应用场景，功率变换器通常会设置与主开关并联的保护开关或直通开关。图1是现有技术的开关型变换器集成电路的示意图。如图1所示，在降压型拓扑的开关型变换器中，主开关M1连接在功率变换器的输入端VIN和中间端LX之间，整流开关M2连接在中间端LX和接地端之间。开关控制电路SLC与主开关M1以及整流开关M2的控制端连接，控制两者交替导通和关断。保护开关M3与功率开关M1并联，其控制端与电荷泵CP连接。在需要进入保护模式时，开关控制电路SLC停止工作，电荷泵CP控制保护开关M3切换为直通，使得输入电压直接输出到功率变换器的输出端。

但是，单独设置保护开关M3增加了芯片的面积，导致成本上升。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种功率变换器和集成电路，使得在集成电路内部将一个功率开关复用作为开关型变换器的主开关和保护开关(或直通开关)，从而减小芯片面积，降低制造成本。

第一方面，提供一种功率变换器，包括：

功率开关，连接在电压输入端和中间端之间；

开关控制电路，与功率开关的控制端连接；以及，

模式选择电路，适于在选择信号为第一状态时使得功率开关的控制端电压随开关控制电路的输出变化，在选择信号为第二状态时控制功率开关切换为直通状态。

优选地，所述功率变换器还包括：

电荷泵，与电压输入端连接；

其中，所述模式选择电路在选择信号为第二状态时使得所述功率开关的控制端电压随电荷泵输出变化。

优选地，所述功率变换器还包括：

储能电容，连接在模式选择电路供电端和中间端之间。

优选地，所述功率变换器还包括：

三态缓冲器，连接在所述开关控制电路和功率开关的控制端之间；

所述模式选择电路包括：

选择电路，根据输入电压选择所述模式选择电路供电端或中间端电压输出，所述选择电路的输出端与所述三态缓冲器的使能端连接；

第一开关，连接在所述电荷泵的输出端和所述功率开关的控制端之间；以及，

第二开关，与所述选择电路的输入端连接，用于调节所述选择电路的输入电压；

其中，所述第一开关在选择信号为第二状态时导通。

优选地，所述模式选择电路还包括：

第一电流源，连接在所述电荷泵的输出端和所述第一开关之间；

第二电流源，连接在所述电荷泵的输出端和所述选择电路的输入端之间；

第三电流源，与接地端连接；

其中，所述第二开关连接在所述选择电路的输入端和所述第三电流源之间；所述第二开关在所述选择信号为第二状态时导通。