升压电路及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种升压电路及其控制方法。该升压电路包括根据升压电路输入端子的电压和输出端子的电压产生驱动信号的驱动单元，升压电路可根据驱动单元的驱动信号使得开关点处的电压VSW抬高，实现增大开关点电压VSW与输入电压VI的差值，进而达到增大占空比。通过本发明专利技术，解决了升压电路的占空比的可减小幅度较小的问题，达到了提高升压电路的占空比，进而达到基于抬高后的占空比对升压电路的输出电压进行有效降噪、减少输出电压纹波的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子电路领域，具体而言，涉及一种。
技术介绍
图I是现有技术中升压电路的电路图，如图I所示，在升压电路(即，boost转换器)中，从电压角度来讲，升压电路的占空比正比于输出电压VO与输入电压VI的差值，以及正比于开关点电压VSW与输入电压VI的差值；从场效应管的导通或截止来讲，升压电路的占空比等于NMOS场效应晶体管3导通时间与升压电路开关周期的比值。当输入电压接近输出电压时，转换器的占空比需要减小，即NMOS场效应晶体管3导通时间需要减小，但是由于boost转换器存在最小的开启时间，即,NMOS场效应晶体管3导通时间不能小于boost转换器所需的最小时间，因此转换器的输出电压就会升高。此种升压电路为了稳定输出电 压，当输出电压高于设定值时，NMOS场效应晶体管3和同步PMOS场效应晶体管I均关闭，使输出电压降低，当输出电压会降低到设定值时，NMOS场效应晶体管3和同步PMOS场效应晶体管I开始开关，输出电压继续升高。这样，输出电压会在正常值上下波动。当负载较大时，即使NMOS场效应晶体管3和同步PMOS场效应晶体管I只关闭一个周期，输出电压也会下降很多，因此，输出电压会有很大的纹波。为解决输出电压VO有很大纹波的问题一般需要降低升压电路的占空比，现有技术中通常采用减小NMOS场效应晶体管3的导通时间来降低占空比，但是，由于boost转换器存在最小的开启时间，即，NMOS场效应晶体管3导通时间不能小于boost转换器所需的最小时间，此种情况就使得升压电路的占空比的可减小幅度很小，而解决输出电压VO有很大纹波的问题需要升压电路的占空比的可减小幅度很大，因此，如何使升压电路的占空比有很大的可减小幅度成为亟待解决的问题。同时，由于同步PMOS场效应晶体管I的体端直接连到输出端，此时开关点SW和输出端之间的寄生的二极管(包括二极管21和二极管22)的阴极连接到输出端，这样当输入大于输出时，开关点SW和输出端之间的寄生的二极管21就处于正向偏置状态，即便NMOS场效应晶体管3和同步PMOS场效应晶体管I均关闭，仍然会有电流从输入通过电感和寄生的二极管流向输出端，导致输出电压会跟随输入升高，进而导致转换器的输出电压高于正常调制值。针对相关技术中升压电路的占空比的可减小幅度较小的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种，以解决现有技术中升压电路的占空比的可减小幅度较小的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种升压电路，包括输入端子；电源，连接在输入端子和信号地之间；输出端子；电感，电感的第一端与输入端子相连接；第一场效应管，第一场效应管的源极与电感的第二端相连接，第一场效应管的漏极与输出端子相连接；第二场效应管，第二场效应管的源极与信号地相连接，第二场效应管的漏极连接至开关点，其中，开关点为第一场效应管的源极与电感的第二端之间的节点；电容，连接在开关点与信号地之间；第一二极管，第一二极管的阳极与开关点相连接，第一二极管的阴极与第一场效应管的体端相连接；第二二极管，第二二极管的阴极与第一二极管的阴极相连接，第二二极管的阳极与输出端子相连接；控制单元，与第一场效应管的栅极和第二场效应管的栅极分别相连接；以及驱动单元，与控制单元相连接，用于在第一电压与第二电压的差值小于预设电压时产生第一驱动信号以使控制单元控制第一场效应管截止，其中，第一电压为输出端子的电压，第二电压为输入端子的电压。进一步地，驱动单元包括比较器，比较器的输出端与控制单元相连接，用于在第一电压与第二电压的差值小于预设电压时产生第一驱动信号。进一步地，第一驱动信号为高电平脉冲信号，其中，比较器的正相输入端用于接收第二电压，比较器的负相输入端用于接收第三电压，其中，第三电压为第一电压与预设电压之差；或比较器的正相输入端用于接收预设电压，比较器的负相输入端用于接收第四电压， 其中，第四电压为第一电压与第二电压之差；或比较器的正相输入端用于接收第五电压，比较器的负相输入端用于接收第一电压，其中，第五电压为第二电压与预设电压之和。进一步地，第一驱动信号为低电平脉冲信号，其中，比较器的负相输入端用于接收第二电压，比较器的正相输入端用于接收第三电压，其中，第三电压为第一电压与预设电压之差；或比较器的负相输入端用于接收预设电压，比较器的正相输入端用于接收第四电压，其中，第四电压为第一电压与第二电压之差；或比较器的负相输入端用于接收第五电压，t匕较器的正相输入端用于接收第一电压，其中，第五电压为第二电压与预设电压之和。进一步地，升压电路还包括开关单元，开关单元的输出端与第一节点相连接，开关单元的第一输入端与输入端子相连接，开关单元的第二输入端与输出端子相连接，其中，第一节点为第一二极管的阴极与第二二极管的阴极之间的节点，其中，开关单元的控制端与比较器的输出端相连接，比较器用于发送第一驱动信号至开关单元以驱动开关单元的输出端与开关单元的第一输入端相连接。进一步地，升压电路还包括反相器，与比较器的输出端相连接，开关单元包括第一开关，第一开关的第一端为开关单元的第一输入端，第一开关的第二端为开关单元的输出端，第一开关的控制端与比较器的输出端相连接，用于在比较器产生第一驱动信号时导通；以及第二开关，第二开关的第一端为开关单元的第二输入端，第二开关的第二端与开关单元的输出端相连接，第二开关的控制端与反相器的输出端相连接，用于在比较器产生第一驱动信号时断开。为了实现上述目的，根据本专利技术的另一方面，提供了一种升压电路的控制方法，该控制方法可通过本专利技术上述内容所提供的任一种升压电路来执行。为了实现上述目的，根据本专利技术的另一方面，提供了一种升压电路的控制方法，包括获取升压电路的第一电压和第二电压，其中，第一电压为升压电路输出端子的电压，第二电压为升压电路输入端子的电压；判断第一电压与第二电压的差值是否小于预设电压；以及在判断出第一电压与第二电压的差值小于预设电压时，控制第一场效应管截止，其中，第一场效应管为设置在升压电路的开关点与输出端子之间的场效应管。进一步地，升压电路包括控制单元和比较器，比较器的输出端与控制单元相连接，控制单元与第一场效应管的栅极相连接，其中，通过以下方式控制第一场效应管截止比较器在第一电压与第二电压的差值小于预设电压时产生第一驱动信号；以及控制单元在接收第一驱动信号时控制第一场效应管的栅极电压等于第二电压。进一步地，升压电路的控制方法还包括在判断出第一电压与第二电压的差值小于预设电压时，控制第一场效应管的体端电压等于第二电压。进一步地，升压电路还包括开关单元，开关单元的输出端与第一节点相连接，开关单元的第一输入端与输入端子相连接，开关单元的第二输入端与输出端子相连接，第一节点为第一二极管的阴极与第二二极管的阴极之间的节点，第一二极管和第二二极管为升压电路的寄生二极管，其中，通过以下方式控制第一场效应管的体端电压等于第二电压驱动开关单元的输出端与开关单元的第一输入端相连接。本专利技术通过对现有技术中的升压电路输入端子的电压和输出端子的电压进行对比判断，在输出端子的电压与输入端子的电压的差值小于预设电压时，控制第一场效应管 截止，以使电感为开关点处的寄生电容进行充电，这样就使得开关点处的电压VSW本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种升压电路，其特征在于，包括：输入端子；电源，连接在所述输入端子和信号地之间；输出端子；电感，所述电感的第一端与所述输入端子相连接；第一场效应管，所述第一场效应管的源极与所述电感的第二端相连接，所述第一场效应管的漏极与所述输出端子相连接；第二场效应管，所述第二场效应管的源极与所述信号地相连接，所述第二场效应管的漏极连接至开关点，其中，所述开关点为所述第一场效应管的源极与所述电感的第二端之间的节点；电容，连接在所述开关点与所述信号地之间；第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述开关点相连接，所述第一二极管的阴极与所述第一场效应管的体端相连接；第二二极管，所述第二二极管的阴极与所述第一二极管的阴极相连接，所述第二二极管的阳极与所述输出端子相连接；控制单元，与所述第一场效应管的栅极和所述第二场效应管的栅极分别相连接；以及驱动单元，与所述控制单元相连接，用于在第一电压与第二电压的差值小于预设电压时产生第一驱动信号以使所述控制单元控制所述第一场效应管截止，其中，所述第一电压为所述输出端子的电压，所述第二电压为所述输入端子的电压。

【技术特征摘要】
1.一种升压电路，其特征在于，包括 输入端子； 电源，连接在所述输入端子和信号地之间； 输出端子； 电感，所述电感的第一端与所述输入端子相连接； 第一场效应管，所述第一场效应管的源极与所述电感的第二端相连接，所述第一场效应管的漏极与所述输出端子相连接； 第二场效应管，所述第二场效应管的源极与所述信号地相连接，所述第二场效应管的漏极连接至开关点，其中，所述开关点为所述第一场效应管的源极与所述电感的第二端之间的节点； 电容，连接在所述开关点与所述信号地之间； 第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述开关点相连接，所述第一二极管的阴极与所述第一场效应管的体端相连接； 第二二极管，所述第二二极管的阴极与所述第一二极管的阴极相连接，所述第二二极管的阳极与所述输出端子相连接； 控制单元，与所述第一场效应管的栅极和所述第二场效应管的栅极分别相连接；以及驱动单元，与所述控制单元相连接，用于在第一电压与第二电压的差值小于预设电压时产生第一驱动信号以使所述控制单元控制所述第一场效应管截止，其中，所述第一电压为所述输出端子的电压，所述第二电压为所述输入端子的电压。2.根据权利要求I所述的升压电路，其特征在于，所述驱动单元包括 比较器，所述比较器的输出端与所述控制单元相连接，用于在所述第一电压与所述第二电压的差值小于所述预设电压时产生所述第一驱动信号。3.根据权利要求2所述的升压电路，其特征在于，所述第一驱动信号为高电平脉冲信号，其中， 所述比较器的正相输入端用于接收所述第二电压，所述比较器的负相输入端用于接收第三电压，其中，所述第三电压为所述第一电压与所述预设电压之差；或 所述比较器的正相输入端用于接收所述预设电压，所述比较器的负相输入端用于接收第四电压，其中，所述第四电压为所述第一电压与所述第二电压之差；或 所述比较器的正相输入端用于接收第五电压，所述比较器的负相输入端用于接收所述第一电压，其中，所述第五电压为所述第二电压与所述预设电压之和。4.根据权利要求2所述的升压电路，其特征在于，所述第一驱动信号为低电平脉冲信号，其中， 所述比较器的负相输入端用于接收所述第二电压，所述比较器的正相输入端用于接收第三电压，其中，所述第三电压为所述第一电压与所述预设电压之差；或 所述比较器的负相输入端用于接收所述预设电压，所述比较器的正相输入端用于接收第四电压，其中，所述第四电压为所述第一电压与所述第二电压之差；或 所述比较器的负相输入端用于接收第五电压，所述比较器的正相输入端用于接收所述第一电压，其中，所述第五电压为所述第二电压与所述预设电压之和。5.根据权利要求2所述的升压电路，其特征在于，所述升压电路还包括开关单元，所述开关单元的输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：许晶，于翔，其他发明人请求不公开姓名，
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：