低功耗直流-直流转换器制造技术

本发明专利技术公开了一种低功耗直流-直流转换器，其包括输出电路、分压电路、反馈控制电路。所述反馈控制电路包括基准电压发生器、误差放大器、低功耗振荡器、PWM发生器和逻辑驱动电路。所述低功耗振荡器包括电容、第一场效应晶体管、第二场效应晶体管、第三场效应晶体管、第四场效应晶体管、反相器。该振荡器的功耗非常低，从而可以降低整个直流-直流转换器的功耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电源转换领域，特别是涉及一种低功耗直流-直流转换器。
技术介绍
DC/DC(直流-直流)转换器是一种常见的、应用广泛的电源管理电路。目前的电子产品，比如笔记本、手机、MP3中都采用了这种DC-DC转换器。DC/DC(直流-直流)转换器通常是将一种输入电压转换成另一种输出电压。然而，很多情况下，可以存在多输入电压，比如锂电池电压、充电适配器的电压等，在现有技术中有时为每种输入电压都设计一款单独的DC-DC转换器，这样的设计成本很高。另外，在一些应用中，比如笔记本中，如果有适配器插入，那么应该优先使用适配器的输入电压，如果未有适配器插入，才开始使用锂电池提供的输入电压。然而，现有技术中为了实现此目的需要设计负责的控制电路来进行控制。此外，现有技术中的DC-DC转换器也存在随着温度变化，而导致输出电压变化的问题。同时，现有技术中的DC-DC转换器功耗也较高，也需要进一步降低其静态或动态功耗。为此，有必要提供一种新的技术方案来解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种直流-直流转换器，其可以按照顺序在多个输入电源之间进行切换供电，并且功耗很低。为了达到本专利技术的目的，本专利技术提出一种低功耗直流-直流转换器，其包括输出电路、分压电路和反馈控制电路，所述分压电路采样所述输出电路的输出端上的电压生成反馈电压；所述反馈控制电路包括基准电压发生器、误差放大器、低功耗振荡器、PWM发生器和逻辑驱动电路，所述基准电压发生器生成基准电压，所述误差放大器用于放大基准电压和所述反馈电压的差形成误差放大信号，低功耗振荡器用于生成三角波振荡信号，所述PWM发生器基于三角波振荡信号和所述误差放大信号生成PWM控制信号，所述逻辑驱动电路基于所述PWM控制信号控制第一功率开关和第二功率开关的导通或关断，所述低功耗振荡器包括电容、第一场效应晶体管、第二场效应晶体管、第三场效应晶体管、第四场效应晶体管、反相器；所述电容的一端与第一电源端相连，另一端作为信号振荡端与第二场效应晶体管的衬体相连，第二场效应晶体管的栅极、漏极和源极与第二电源端相连，第一场效应晶体管的源极和衬体与第一电源端相连，漏极与信号振荡端相连，第四场效应晶体管的源极和衬体与第一电源端相连，栅极与信号振荡端相连，漏极与反相器的输入端和第三场效应晶体管的衬体相连，第三场效应晶体管的栅极、漏极和源极与第二电源端相连，反相器的输出端与第一场效应晶体管的栅极相连。进一步的，所述输出电路包括第一功率开关、第二功率开关、电感和电容，第一功率开关的一个连接端与所述电感的第一连接端相连，所述电感的第一连接端通过第二功率开关接地，所述电感的第二连接端通过所述电容接地，所述电感的第二连接端作为所述输出电路的输出端。进一步的，低功耗直流-直流转换器还包括有输入电压选择电路，所述输入电压选择电路包括第三功率开关、第四功率开关、电压比较器、逻辑电路，第三功率开关的第一连接端连接第一电源，第二连接端连接第一功率开关的另一个连接端，第四功率开关的第一连接端连接第二电源，第二连接端连接第一功率开关的另一个连接端，所述电压比较器用于比较第一电源的电压与第二电源的电压的大小，在第一电压源的电压高于第二电源的电压时，输出控制信号给所述逻辑电路，使得所述逻辑电路控制第三功率开关导通，第四功率开关截止，在第二电源的电压高于第一电源的电压时，输出控制信号给所述逻辑电路，此时所述逻辑电路控制第四功率开关导通，第三功率开关截止。进一步的，第一功率开关、第三功率开关和第四功率开关为PMOS晶体管，第二功率开关为NMOS晶体管，第三功率开关的源级与第一电源相连，第三功率开关的漏极与第一功率开关的源级相连，第三功率开关的栅极与逻辑电路的一个输出端相连，第四功率开关的源级与第二电源相连，第四功率开关的漏极与第一功率开关的源级相连，第四功率开关的栅极与逻辑电路的另一个输出端相连，所述电压比较器的一个输入端与第一电源相连，另一个输入端与第二电源相连。进一步的，所述分压电路包括串联于所述输出电路的输出端和地之间的电阻R11和电阻R12，两个电阻之间的节点电压为所述反馈电压。进一步的，所述误差放大器的一个输入端接收所述基准电压，另一个输入端接收所述反馈电压，所述PWM发生器的一个输入端接收误差放大信号，另一个输入端接收三角波振荡信号，逻辑驱动电路接收PWM控制信号，其一个输出端与第一功率开关的控制端相连，另一个输出端与第二功率开关的控制端相连。进一步的，第一、第二、第三和第四场效应晶体管均为PMOS场效应晶体管，所述第一电源端为输入电压端，所述第二电源为接地端，第二和第三PMOS场效应晶体管的基底连接第二电源端，第二场效应晶体管的衬体与其源极之间的寄生二极管、衬体与其漏极之间的寄生二极管、衬体与其基底之间的寄生二极管的PN结面积大于第一场效应晶体管的漏极和衬体之间的二极管的PN结面积，第三场效应晶体管的衬体与其源极之间的寄生二极管、衬体与其漏极之间的寄生二极管、衬体与其基底之间的寄生二极管的PN结面积大于第四场效应晶体管的漏极和衬体之间的二极管的PN结面积。与现有技术相比，本专利技术的DC/DC转换器可以自动选择多个输入电源中电压较高的进行供电，从而满足系统供电需要。此外，由于采用了极低功功耗的振荡器，可以降低DC/DC转换器的整体功耗。【附图说明】结合参考附图及接下来的详细描述，本专利技术将更容易理解，其中同样的附图标记对应同样的结构部件，其中：图1为本专利技术中的DC/DC转换器的电路示意图；图2为基准电压发生单元的电路示意图；图3是图2中的基准电压发生单元的可编程电阻的结构示意图；图4为本专利技术中的低功耗振荡器在第一实施例中的结构示意图；图5为图4中的低功耗振荡器的第二场效应晶体管MP2的等效电路图；图6为图4中的低功耗振荡器的第一场效应晶体管MP1的等效电路图；图7为图4中的低功耗振荡器的振荡信号RAMP的信号示意图。【具体实施方式】此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。此外，表示一个或多个实施例的方法、流程图或功能框图中的模块顺序并非固定的指代任何特定顺序，也不构成对本专利技术的限制。本专利技术提供一种直流-直流转换器，其可以在两个输入电源之间进行切换，并且切换控制电路实现简单。如图1所示，所述直流-直流转换器100包括输出电路110、分压电路120、反馈控制电路130和输入电压选择电路140。所述输出电路110包括第一功率开关MP11、第二功率开关MN12、电感L11和电容C11，第一功率开关MP11的一个连接端与所述电感L11的第一连接端相连，所述电感L11的第一连接端通过第二功率开关MN12接地，所述电感L11的第二连接端通过所述电容C11接地，所述电感的第二连接端作为所述输出电路的输出端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低功耗直流‑直流转换器，其包括输出电路、分压电路和反馈控制电路，所述分压电路采样所述输出电路的输出端上的电压生成反馈电压；所述反馈控制电路包括基准电压发生器、误差放大器、低功耗振荡器、PWM发生器和逻辑驱动电路，所述基准电压发生器生成基准电压，所述误差放大器用于放大基准电压和所述反馈电压的差形成误差放大信号，低功耗振荡器用于生成三角波振荡信号，所述PWM发生器基于三角波振荡信号和所述误差放大信号生成PWM控制信号，所述逻辑驱动电路基于所述PWM控制信号控制第一功率开关和第二功率开关的导通或关断，所述低功耗振荡器包括电容、第一场效应晶体管、第二场效应晶体管、第三场效应晶体管、第四场效应晶体管、反相器；所述电容的一端与第一电源端相连，另一端作为信号振荡端与第二场效应晶体管的衬体相连，第二场效应晶体管的栅极、漏极和源极与第二电源端相连，第一场效应晶体管的源极和衬体与第一电源端相连，漏极与信号振荡端相连，第四场效应晶体管的源极和衬体与第一电源端相连，栅极与信号振荡端相连，漏极与反相器的输入端和第三场效应晶体管的衬体相连，第三场效应晶体管的栅极、漏极和源极与第二电源端相连，反相器的输出端与第一场效应晶体管的栅极相连。...

【技术特征摘要】
1.一种低功耗直流-直流转换器，其包括输出电路、分压电路和反馈控
制电路，
所述分压电路采样所述输出电路的输出端上的电压生成反馈电压；
所述反馈控制电路包括基准电压发生器、误差放大器、低功耗振荡器、
PWM发生器和逻辑驱动电路，所述基准电压发生器生成基准电压，所述误
差放大器用于放大基准电压和所述反馈电压的差形成误差放大信号，低功耗
振荡器用于生成三角波振荡信号，所述PWM发生器基于三角波振荡信号和
所述误差放大信号生成PWM控制信号，所述逻辑驱动电路基于所述PWM
控制信号控制第一功率开关和第二功率开关的导通或关断，
所述低功耗振荡器包括电容、第一场效应晶体管、第二场效应晶体管、
第三场效应晶体管、第四场效应晶体管、反相器；所述电容的一端与第一电
源端相连，另一端作为信号振荡端与第二场效应晶体管的衬体相连，第二场
效应晶体管的栅极、漏极和源极与第二电源端相连，第一场效应晶体管的源
极和衬体与第一电源端相连，漏极与信号振荡端相连，第四场效应晶体管的
源极和衬体与第一电源端相连，栅极与信号振荡端相连，漏极与反相器的输
入端和第三场效应晶体管的衬体相连，第三场效应晶体管的栅极、漏极和源
极与第二电源端相连，反相器的输出端与第一场效应晶体管的栅极相连。
2.根据权利要求1所述的低功耗直流-直流转换器，其特征在于，所述
输出电路包括第一功率开关、第二功率开关、电感和电容，第一功率开关的
一个连接端与所述电感的第一连接端相连，所述电感的第一连接端通过第二
功率开关接地，所述电感的第二连接端通过所述电容接地，所述电感的第二
连接端作为所述输出电路的输出端。
3.根据权利要求2所述的低功耗直流-直流转换器，其特征在于，其还
包括有输入电压选择电路，所述输入电压选择电路包括第三功率开关、第四
功率开关、电压比较器、逻辑电路，第三功率开关的第一连接端连接第一电
源，第二连接端连接第一功率开关的另一个连接端，第四功率开关的第一连
接端连接第二电源，第二连接端连接第一功率开关的另一个连接端，所述电
压比较器用于比较第一电源的电压与第二电源的电压的大小，在第一电压源

\t的电压高于第二电源的电压时，输出控制信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：王帅，
申请(专利权)人：王帅，
类型：发明
国别省市：江苏;32