DC-DC升压变换器制造技术

本发明专利技术公开了一种DC

【技术实现步骤摘要】
DC-DC升压变换器


[0001]本专利技术涉及DC-DC变换电源
，具体涉及一种DC-DC升压变换器。

技术介绍

[0002]为了提供向有源矩阵有机发光二极体(AMOLED)板输入的直流电压，需要通过改变由电池或预定的直流电源所提供的直流输入电压的等级来换成适合上述有源矩阵有机发光二极体板的直流输出电压，这种功能可由DC-DC升压变换器执行。
[0003]或者，为了提供向进行无线充电时所充电的电池进行输入的直流输出电压，需要通过改变无线充电装置所提供的直流输入电压的等级来换成适合上述电池的直流输出电压，这种功能也可由DC-DC升压变换器执行。
[0004]此外，有多种对DC-DC升压变换器进行应用的应用程序。DC-DC升压变换器主要使用于由电池提供电力的手机及笔记本电脑等的便携式电子装置。这种电子装置通常包括几个子电路，但各个子电路具有其自身的电压水平要求事项，且这种电压水平不同于电池所提供的电压水平。
[0005]传统的DC-DC升压变换器中包含有两个MOS管如双NMOS功率管，但是该双MOS管在某些条件下可能发生同时导通的情况，进而会导致升压变换器芯片出现错误的输出或效率下降，甚至损坏。
[0006]现有的解决方法为将两个MOS管的控制信号做非交叠处理，避免两个MOS管同时导通。
[0007]因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。

技术实现思路

[0008]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种DC-DC升压变换器，能够避免升压变换器中两个NMOS开关管同时导通的情况，同时不影响升压变换器中开关管的导通电阻和芯片效率。
[0009]根据本专利技术提供的一种DC-DC升压变换器，包括：第一功率管、第二功率管和电感，所述第一功率管和所述第二功率管依次串联于升压变换器的输出端与接地端之间；所述电感连接于所述升压变换器的输入端和所述第一功率管和所述第二功率管的连接节点之间，所述电感、所述第一功率管和所述第二功率管用于基于第一控制信号和第二控制信号将所述输入端接收的输入电压进行升压输出；
[0010]所述升压变换器还包括：栅极驱动电路，分别与所述第一功率管的栅极和所述第二功率管的栅极连接，用以分别向所述第一功率管提供所述第一控制信号和向所述第二功率管提供所述第二控制信号，其中，所述第一控制信号控制所述第一功率管于所述第二控制信号控制所述第二功率管关断后延时导通。
[0011]优选地，所述第一功率管和所述第二功率管均为NMOS晶体管。
[0012]优选地，所述栅极驱动电路进一步包括：第一反相器，输入端接收初始控制信号；
第二反相器，输入端接收所述初始控制信号；延时单元，输入端与所述第一反相器的输出端连接，用于对所述第一反相器的输出信号进行延时输出；第一开关管，第一通路端接收供电电压，第二通路端输出所述第一控制信号，控制端与所述延时单元的输出端连接；第二开关管，第一通路端接收供电电压，第二通路端输出所述第一控制信号，控制端与所述第一反相器的输出端连接；第三开关管，第一通路端与所述第一开关管的第二通路端连接，第二通路端接地，控制端与所述第二反相器的输出端连接。
[0013]优选地，所述第一开关管和所述第二开关管均为PMOS晶体管，所述第三开关管为NMOS晶体管。
[0014]优选地，所述延时单元为缓冲器。
[0015]优选地，所述延时单元包括多个串联的反相器。
[0016]优选地，所述延时单元为电阻电容延时网络，包括：第一电阻，第一端与所述延时单元的输入端连接，第二端与所述延时单元的输出端连接；第一电容，连接于所述第一电阻的第二端与接地端之间。
[0017]优选地，所述第一开关管关断且所述第二开关管导通时，所述第一控制信号的上升沿时间与所述延时单元的延时时间相同，且所述第一控制信号的上升沿的上升速度与所述第二开关管的尺寸正相关；所述第一开关管和所述第二开关管均导通时，所述第一控制信号的上升沿的上升速度与所述第一开关管的尺寸正相关。
[0018]优选地，所述第二开关管的尺寸小于所述第一开关管的尺寸。
[0019]优选地，所述第一开关管关断且所述第二开关管导通时，所述第一控制信号的上升沿时间与所述延时单元的延时时间相同，且大于所述第一开关管和所述第二开关管均导通时，所述第一控制信号的上升沿时间。
[0020]本专利技术的有益效果是：本专利技术公开了一种DC-DC升压变换器，通过第一功率管、第二功率管和电感联合实现对输入电压的升压输出，同时在升压过程中，与第一功率管的栅极相连接的栅极驱动电路输出第一控制信号控制第一功率管于第二控制信号控制的第二功率管关断后延迟一段时间导通，在不改变栅极驱动电路的初始控制信号的前提下，避免了第一功率管和第二功率管的连接节点处电压上升时耦合第二功率管的栅极而造成第二功率管导通时第一功率管也导通的情况，进而避免了两个开关管同时导通所导致的升压变换器你芯片出现错误的输出或效率下降，也能够避免升压变换器芯片不被损坏。
[0021]通过在栅极驱动电路中增加延时单元和第二开关管的方式实现栅极驱动电路输出的第一控制信号控制第一功率管延时导通，电路结构简单，同时也能够实现对第一功率管进行驱动时先开一部分，再开另一部分的分级驱动，在实现第一功率管延时导通的同时，不影响升压变换器的正常工作，保证了升压变换器的工作效率。
[0022]栅极驱动电路中的延时单元的可选电路结构多，能够满足不同的场景需求。
[0023]栅极驱动电路中，第二开关管的尺寸小于第一开关管的尺寸，以小尺寸的第二开关管先导通提供第一控制信号驱动第一功率管，以避免在升压变换器工作过程中出现第一、第二功率管同时导通的情况。延迟一段时间后以比第二开关管尺寸大的第一开关管导通，并结合第二开关管一起提供上升沿的上升速度足够快的第一控制信号驱动第一功率管导通，不会影响电路中第一功率管的导通阻抗，进而能够保证在避免第一、第二功率管同时导通时不会对影响升压变换器芯片的工作效率。
[0024]应当说明的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。
附图说明
[0025]通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。
[0026]图1示出一种DC-DC升压变换器的部分电路结构图；
[0027]图2示出现有的一种DC-DC升压变换器中开关管的栅极驱动电路的电路结构图；
[0028]图3示出根据本专利技术实施例提供的DC-DC升压变换器中开关管的栅极驱动电路的电路结构图；
[0029]图4示出根据本专利技术实施例提供的栅极驱动电路提供的一控制信号的时序图。
具体实施方式
[0030]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施例。但是，本专利技术可以通过不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反的，提供这些实施例的目的是使对本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种DC-DC升压变换器，其特征在于，包括：第一功率管、第二功率管和电感，所述第一功率管和所述第二功率管依次串联于升压变换器的输出端与接地端之间；所述电感连接于所述升压变换器的输入端和所述第一功率管和所述第二功率管的连接节点之间，所述电感、所述第一功率管和所述第二功率管用于基于第一控制信号和第二控制信号将所述输入端接收的输入电压进行升压输出；所述升压变换器还包括：栅极驱动电路，分别与所述第一功率管的栅极和所述第二功率管的栅极连接，用以分别向所述第一功率管提供所述第一控制信号和向所述第二功率管提供所述第二控制信号，其中，所述第一控制信号控制所述第一功率管于所述第二控制信号控制所述第二功率管关断后延时导通。2.根据权利要求1所述的DC-DC升压变换器，其特征在于，所述第一功率管和所述第二功率管均为NMOS晶体管。3.根据权利要求1和2中任一项所述的DC-DC升压变换器，其特征在于，所述栅极驱动电路进一步包括：第一反相器，输入端接收初始控制信号；第二反相器，输入端接收所述初始控制信号；延时单元，输入端与所述第一反相器的输出端连接，用于对所述第一反相器的输出信号进行延时输出；第一开关管，第一通路端接收供电电压，第二通路端输出所述第一控制信号，控制端与所述延时单元的输出端连接；第二开关管，第一通路端接收供电电压，第二通路端输出所述第一控制信号，控制端与所述第一反相器的输出端连接；第三开关管，第一通路端与所述第一开关管的第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖飞，于翔，
申请(专利权)人：圣邦微电子北京股份有限公司，
类型：发明
国别省市：