專利名稱：Dc-dc升壓轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及電子電路領(lǐng)域，具體而言，涉及一種DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
[0002]通常DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器(即，boost轉(zhuǎn)換器或直流升壓轉(zhuǎn)換器)中，如圖I所示，同步 PMOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管I的體端直接連到輸出端，輸出端與信號(hào)地之間連接負(fù)載4，此時(shí)開關(guān)節(jié)點(diǎn)(Switching Node，簡(jiǎn)稱SW)和輸出端之間的寄生二極管21和寄生二極管22的陰極連接到輸出端，這樣當(dāng)DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器在晶體管控制器6的控制下關(guān)閉(PM0S場(chǎng)效應(yīng)晶體管I 和NMOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管3均截止)時(shí)，輸出下降到低于輸入時(shí)，開關(guān)節(jié) 點(diǎn)SW和輸出端之間的寄生二極管21就處于正向偏置狀態(tài)，就會(huì)有電流從輸入端通過電感和寄生二極管21流向輸出端。為解決這個(gè)問題，有技術(shù)在DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器關(guān)閉時(shí)將同步PMOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管I 的體端直接連到輸入端或開關(guān)節(jié)點(diǎn)SW，如圖2所示，使開關(guān)節(jié)點(diǎn)SW和輸出端之間的寄生二極管21和寄生二極管22的陰極連接到輸入端或開關(guān)節(jié)點(diǎn)SW。當(dāng)輸出下降到低于輸入時(shí)， 開關(guān)節(jié)點(diǎn)SW和輸出端之間的寄生二極管22就處于反向偏置狀態(tài)，寄生二極管21處于不工作狀態(tài)，從而保證不會(huì)有電流從輸入通過電感和寄生二極管21流向輸出端。但是如果輸出端連接到其他電源5上并且輸出大于輸入時(shí)，如圖3所示，開關(guān)節(jié)點(diǎn)SW和輸出端之間的寄生二極管22就處于正向偏置狀態(tài)，就會(huì)有電流從輸出端通過寄生二極管22和電感流向輸入端。[0003]針對(duì)相關(guān)技術(shù)中DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器在關(guān)閉狀態(tài)下輸入端和輸出端之間存在漏電的問題，目如尚未提出有效的解決方案。實(shí)用新型內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中 DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器在關(guān)閉狀態(tài)下輸入端和輸出端之間存在漏電的問題。[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型，提供了一種DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器，包括輸入端子；電源，連接在輸入端子和信號(hào)地之間；輸出端子；電感，電感的第一端與輸入端子相連接；第一場(chǎng)效應(yīng)管，第一場(chǎng)效應(yīng)管的源極與電感的第二端相連接，第一場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與輸出端子相連接；第二場(chǎng)效應(yīng)管，第二場(chǎng)效應(yīng)管的源極與信號(hào)地相連接，第二場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接至開關(guān)節(jié)點(diǎn)，其中，開關(guān)節(jié)點(diǎn)為第一場(chǎng)效應(yīng)管的源極與電感的第二端之間的節(jié)點(diǎn)；第一控制單元，與第一場(chǎng)效應(yīng)管的柵極和第二場(chǎng)效應(yīng)管的柵極分別相連接；第一二極管，第一二極管的陽極與輸入端子相連接；第二二極管，第二二極管的陰極與第一二極管的陰極相連接，第二二極管的陽極與輸出端子相連接；第二控制單元，與第一節(jié)點(diǎn)相連接，用于在第一電壓大于第二電壓時(shí)輸出第三電壓至第一節(jié)點(diǎn)，以及在第一電壓小于第二電壓時(shí)輸出第四電壓至第一節(jié)點(diǎn)，其中，第一節(jié)點(diǎn)為第一二極管的陰極與第二二極管的陰極之間的節(jié)點(diǎn)，第一電壓為輸入端子的電壓，第二電壓為輸出端子的電壓，第三電壓大于或等于第一電壓，第四電壓大于或等于第二電壓。[0006]進(jìn)一步地，第二控制單元包括開關(guān)模塊，開關(guān)模塊的輸出端與第一節(jié)點(diǎn)相連接， 開關(guān)模塊的第一輸入端用于接收第三電壓，開關(guān)模塊的第二輸入端用于接收第四電壓；以及驅(qū)動(dòng)模塊，與開關(guān)模塊的控制端相連接，用于在第一電壓大于第二電壓時(shí)驅(qū)動(dòng)開關(guān)模塊的輸出端與開關(guān)模塊的第一輸入端相連接，以及在第一電壓小于第二電壓時(shí)驅(qū)動(dòng)開關(guān)模塊的輸出端與開關(guān)模塊的第二輸入端相連接。[0007]進(jìn)一步地，驅(qū)動(dòng)模塊包括比較器，負(fù)相輸入端用于接收第一電壓，正相輸入端用于接收第二電壓，比較器的輸出端與開關(guān)模塊的控制端相連接，用于發(fā)送低電平信號(hào)至開關(guān)模塊以驅(qū)動(dòng)開關(guān)模塊的輸出端與開關(guān)模塊的第一輸入端相連接，以及發(fā)送高電平信號(hào)至開關(guān)模塊以驅(qū)動(dòng)開關(guān)模塊的輸出端與開關(guān)模塊的第二輸入端相連接。[0008]進(jìn)一步地，開關(guān)模塊包括第一開關(guān)，第一開關(guān)的第一端為開關(guān)模塊的第一輸入端，第一開關(guān)的第二端為開關(guān)模塊的輸出端，第一開關(guān)的控制端與比較器的輸出端相連接， 用于在接收到低電平信號(hào)時(shí)導(dǎo)通，以及在接收到高電平信號(hào)時(shí)斷開；以及第二開關(guān)，第二開關(guān)的第一端為開關(guān)模塊的第二輸入端，第二開關(guān)的第二端與開關(guān)模塊的輸出端相連接，第二開關(guān)的控制端與比較器的輸出端相連接，用于在接收到低電平信號(hào)時(shí)斷開，以及在接收到高電平信號(hào)時(shí)導(dǎo)通。[0009]進(jìn)一步地，驅(qū)動(dòng)模塊包括比較器，正相輸入端用于接收第一電壓，負(fù)相輸入端用于接收第二電壓，比較器的輸出端與開關(guān)模塊的控制端相連接，用于發(fā)送高電平信號(hào)至開關(guān)模塊以驅(qū)動(dòng)開關(guān)模塊的輸出端與開關(guān)模塊的第一輸入端相連接，以及發(fā)送低 電平信號(hào)至開關(guān)模塊以驅(qū)動(dòng)開關(guān)模塊的輸出端與開關(guān)模塊的第二輸入端相連接。[0010]進(jìn)一步地，開關(guān)模塊包括第一開關(guān)，第一開關(guān)的第一端為開關(guān)模塊的第一輸入端，第一開關(guān)的第二端為開關(guān)模塊的輸出端，第一開關(guān)的控制端與比較器的輸出端相連接， 用于在接收到低電平信號(hào)時(shí)斷開，以及在接收到高電平信號(hào)時(shí)導(dǎo)通；以及第二開關(guān)，第二開關(guān)的第一端為開關(guān)模塊的第二輸入端，第二開關(guān)的第二端與開關(guān)模塊的輸出端相連接，第二開關(guān)的控制端與比較器的輸出端相連接，用于在接收到低電平信號(hào)時(shí)導(dǎo)通，以及在接收到高電平信號(hào)時(shí)斷開。[0011]進(jìn)一步地，驅(qū)動(dòng)模塊包括比較器，負(fù)相輸入端用于接收第一電壓，正相輸入端用于接收第二電壓；反相器，與比較器的輸出端相連接，開關(guān)模塊包括第一開關(guān)，第一開關(guān)的第一端為開關(guān)模塊的第一輸入端，第一開關(guān)的第二端為開關(guān)模塊的輸出端，第一開關(guān)的控制端與比較器的輸出端相連接，用于在接收到低電平信號(hào)時(shí)導(dǎo)通，以及在接收到高電平信號(hào)時(shí)斷開；以及第二開關(guān)，第二開關(guān)的第一端為開關(guān)模塊的第二輸入端，第二開關(guān)的第二端與開關(guān)模塊的輸出端相連接，第二開關(guān)的控制端與反相器的輸出端相連接，用于在接收到高電平信號(hào)時(shí)斷開，以及在接收到低電平信號(hào)時(shí)導(dǎo)通。[0012]進(jìn)一步地，驅(qū)動(dòng)模塊包括比較器，正相輸入端用于接收第一電壓，負(fù)相輸入端用于接收第二電壓；反相器，與比較器的輸出端相連接，開關(guān)模塊包括第一開關(guān)，第一開關(guān)的第一端為開關(guān)模塊的第一輸入端，第一開關(guān)的第二端為開關(guān)模塊的輸出端，第一開關(guān)的控制端與比較器的輸出端相連接，用于在接收到高電平信號(hào)時(shí)導(dǎo)通，以及在接收到低電平信號(hào)時(shí)斷開；以及第二開關(guān)，第二開關(guān)的第一端為開關(guān)模塊的第二輸入端，第二開關(guān)的第二端與開關(guān)模塊的輸出端相連接，第二開關(guān)的控制端與反相器的輸出端相連接，用于在接收到低電平信號(hào)時(shí)斷開，以及在接收到高電平信號(hào)時(shí)導(dǎo)通。[0013]本實(shí)用新型通過對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器電路進(jìn)行改進(jìn)，通過增加第二控制單元對(duì)兩個(gè)二極管的陰極電位進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了輸入電壓高于輸出電壓時(shí)使二極管的陰極電壓等于輸入電壓，輸出電壓高于輸入電壓時(shí)使二極管的陰極電壓等于輸出電壓，避免DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器在場(chǎng)效應(yīng)管截止的情況下依然出現(xiàn)二極管導(dǎo)通而造成轉(zhuǎn)換器漏電，達(dá)到了 DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器在關(guān)閉狀態(tài)下其輸入與輸出之間的真正斷開，解決了現(xiàn)有技術(shù)中 DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器在關(guān)閉狀態(tài)下存在輸入端和輸出端之間存在漏電的問題，進(jìn)而達(dá)到了降低系統(tǒng)不必要的能量損耗的效果。


[0014]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖[0015]圖I是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器的第一電路圖；圖2是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器的第二電路圖；[0017]圖3是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器的第三電路圖；[0018]圖4是根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器的電路圖圖5是根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器的電路圖圖5是根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器的電路圖圖6是根據(jù)本實(shí)用新型第三實(shí)施例的DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器的電路圖 7是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的控制方法的流程圖。以及具體實(shí)施方式
[0022]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。[0023]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器，以下對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器進(jìn)行具體介紹[0024]圖4是根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器的電路圖，如圖4所示，本實(shí)用新型第一實(shí)施例的DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器包括輸入端子、開關(guān)節(jié)點(diǎn)SW、輸出端子、PMOS場(chǎng)效應(yīng)管1、NM0S場(chǎng)效應(yīng)管3、二極管21、二極管22、電感、電容和連接在輸入端子與信號(hào)地之間的輸入電源及連接在輸出端子與信號(hào)地之間的負(fù)載4或電源5，其中，輸入端子的電壓為 VI，輸出端子的電壓為V0。[0025]具體地，PMOS場(chǎng)效應(yīng)管I的源極與開關(guān)節(jié)點(diǎn)SW相連接，PMOS場(chǎng)效應(yīng)管I的漏極與輸出端子相連接；NM0S場(chǎng)效應(yīng)管3的源極與信號(hào)地相連接，NMOS場(chǎng)效應(yīng)管3的漏極連接至開關(guān)節(jié)點(diǎn)SW ;第一控制單元6 (即，晶體管控制器)與PMOS場(chǎng)效應(yīng)管I的柵極和NMOS場(chǎng)效應(yīng)管3的柵極分別相連接；二極管21的陽極與輸入端子相連接；二極管22的陰極與二極管 21的陰極相連接，二極管22的陽極與輸出端子相連接；第二控制單元與第一節(jié)點(diǎn)相連接， 用于在輸入端子的電壓VI大于輸出端子的電壓VO時(shí)輸出第三電壓至第一節(jié)點(diǎn)，該第三電壓為大于或等于電壓VI的電壓，以及在輸入端子的電壓VI小于輸出端子的電壓VO時(shí)輸出第四電壓至第一節(jié)點(diǎn)，該第四電壓為大于或等于電壓VO的電壓。[0026]本實(shí)用新型第一實(shí)施例的DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器通過增加第二控制單元對(duì)兩個(gè)二極6管的陰極電位進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了輸入電壓高于輸出電壓時(shí)使二極管的陰極電壓等于輸入電壓，輸出電壓高于輸入電壓時(shí)使二極管的陰極電壓等于輸出電壓，避免DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器在場(chǎng)效應(yīng)管截止的情況下依然出現(xiàn)二極管導(dǎo)通而造成轉(zhuǎn)換器漏電，達(dá)到了 DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器在關(guān)閉狀態(tài)下其輸入與輸出之間的真正斷開，解決了現(xiàn)有技術(shù)中DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器在關(guān)閉狀態(tài)下存在輸入端和輸出端之間存在漏電的問題，進(jìn)而達(dá)到了提高DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器安全性、降低系統(tǒng)不必要的能量損耗的效果。[0027]其中，第二控制單元可以由驅(qū)動(dòng)模塊和開關(guān)模塊S構(gòu)成，開關(guān)模塊S的輸出端與第一節(jié)點(diǎn)相連接，開關(guān)模塊S的第一輸入端與輸入端子相連接，開關(guān)模塊S的第二輸入端與輸出端子相連接；驅(qū)動(dòng)模塊與開關(guān)模塊S的控制端相連接，用于在輸入端子的電壓VI大于輸出端子的電壓VO時(shí)驅(qū)動(dòng)開關(guān)模塊S的輸出端與開關(guān)模塊S的第一輸入端相連接,實(shí)現(xiàn)在電壓VI大于電壓VO的情況下將輸入端子的電壓VI輸送至第一節(jié)點(diǎn)，也即實(shí)現(xiàn)了輸送與電壓 VI相等的電壓至第一節(jié)點(diǎn)。其中，開關(guān)模塊S的第一輸入端也可以不與輸入端子相連接，而是連接系統(tǒng)外加的高電位，在電壓VI大于電壓VO的情況下，系統(tǒng)外加的高電位的電壓大于電壓VI，實(shí)現(xiàn)在電壓VI大于電壓VO的情況下將大于電壓VI的電壓輸送至第一節(jié)點(diǎn)。[0028]驅(qū)動(dòng)模塊還用于在輸入端子的電壓VI小于輸出端子的電壓VO時(shí)驅(qū)動(dòng)開關(guān)模塊S 的輸出端與開關(guān)模塊S的第二輸入 端相連接，以在輸入端子的電壓VI小于輸出端子的電壓 VO時(shí)驅(qū)動(dòng)開關(guān)模塊S的輸出端與開關(guān)模塊S的第二輸入端相連接,實(shí)現(xiàn)在電壓VI小于電壓 VO的情況下將輸出端子的電壓VO輸送至第一節(jié)點(diǎn)，也即實(shí)現(xiàn)了輸送與電壓VO相等的電壓至第一節(jié)點(diǎn)。其中，開關(guān)模塊S的第二輸入端也可以不與輸出端子相連接，而是連接系統(tǒng)外加的高電位，在電壓VI小于電壓VO的情況下，系統(tǒng)外加的高電位的電壓大于電壓V0，實(shí)現(xiàn)在電壓VI小于電壓VO的情況下將大于電壓VO的電壓輸送至第一節(jié)點(diǎn)。[0029]具體地，驅(qū)動(dòng)模塊可以為比較器7，其中，比較器7的負(fù)相輸入端接入輸入端子的電壓VI，正相輸入端接入輸出端子的電壓V0，比較器7的輸出端與開關(guān)模塊的控制端相連接，用于發(fā)送低電平信號(hào)至開關(guān)模塊以驅(qū)動(dòng)開關(guān)模塊的輸出端與開關(guān)模塊的第一輸入端相連接，以及發(fā)送高電平信號(hào)至開關(guān)模塊以驅(qū)動(dòng)開關(guān)模塊的輸出端與開關(guān)模塊的第二輸入端相連接。[0030]進(jìn)一步地，作為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的一種等同替換方式，比較器7的正相輸入端接入輸入端子的電壓VI，負(fù)相輸入端接入輸出端子的電壓V0，比較器7的輸出端與開關(guān)模塊的控制端相連接，用于發(fā)送高電平信號(hào)至開關(guān)模塊以驅(qū)動(dòng)開關(guān)模塊的輸出端與開關(guān)模塊的第一輸入端相連接，以及發(fā)送低電平信號(hào)至開關(guān)模塊以驅(qū)動(dòng)開關(guān)模塊的輸出端與開關(guān)模塊的第二輸入端相連接。其中所述的開關(guān)模塊可以為NMOS場(chǎng)效應(yīng)管也可以為PMOS場(chǎng)效應(yīng)管，還可以由NMOS場(chǎng)效應(yīng)管和PMOS場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成CMOS場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成。當(dāng)然還可以由其他元件構(gòu)成，此處不再一一敘述。[0031]通過將第二控制單元設(shè)置為由比較器7和開關(guān)模塊的組成方式，實(shí)現(xiàn)了通過較小的芯片面積、較低的生產(chǎn)成本來解決現(xiàn)有技術(shù)中DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器在關(guān)閉狀態(tài)下存在輸入端和輸出端之間存在漏電的問題。[0032]圖5是根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器的電路圖，如圖5所示，本實(shí)用新型第二實(shí)施例的DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器與圖4中示出的本實(shí)用新型第一實(shí)施例的升壓轉(zhuǎn)換電路的區(qū)別在于本實(shí)用新型第二實(shí)施例的DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器中，開關(guān)模塊包括第一開關(guān)SI和第二開關(guān)S2，其中，第一開關(guān)SI的第一端為開關(guān)模塊的第一輸入端，即，第一開關(guān) SI的第一端與輸入端子相連接，第一開關(guān)SI的第二端為開關(guān)模塊的輸出端，第一開關(guān)SI的控制端與比較器7的輸出端相連接；第二開關(guān)S2的第一端為開關(guān)模塊的第二輸入端，即，第二開關(guān)S2的第一端與輸出端子相連接，第二開關(guān)S2的第二端與開關(guān)模塊的輸出端相連接， 即，第二開關(guān)S2的第二端與第一開關(guān)SI的第二端相連接，二者的連接節(jié)點(diǎn)可以作為開關(guān)模塊的輸出端，第二開關(guān)S2的控制端與比較器7的輸出端相連接。[0033]其中，當(dāng)比較器7的負(fù)相輸入端接入輸入端子的電壓VI，正相輸入端接入輸出端子的電壓VO時(shí)，選擇第一開關(guān)SI滿足在接收到低電平信號(hào)時(shí)導(dǎo)通，以及在接收到高電平信號(hào)時(shí)斷開；選擇第二開關(guān)S2滿足在接收到高電平信號(hào)時(shí)導(dǎo)通，以及在接收到低電平信號(hào)時(shí)斷開。當(dāng)比較器7的正相輸入端接入輸入端子的電壓VI，負(fù)相輸入端接入輸出端子的電壓VO時(shí)，選擇第二開關(guān)S2滿足在接收到低電平信號(hào)時(shí)導(dǎo)通，以及在接收到高電平信號(hào)時(shí)斷開；選擇第一開關(guān)SI滿足在接收到高電平信號(hào)時(shí)導(dǎo)通，以及在接收到低電平信號(hào)時(shí)斷開。[0034]圖6是根據(jù)本實(shí)用新型第三實(shí)施例的DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器的電路圖，如圖6所示，本實(shí)用新型第三實(shí)施例的DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器與圖5中示出的本實(shí)用新型第二實(shí)施例的升壓轉(zhuǎn)換電路的區(qū)別在于本實(shí)用新型第三實(shí)施例的DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器中，驅(qū)動(dòng)模塊包括比較器7 和反相器8，開關(guān)模塊包括第一開關(guān)SI和第二開關(guān)S2，其中，第一開關(guān)SI的第一端為開關(guān)模塊的第一輸入端，即，第一開關(guān)SI的第一端與輸入端子相連接，第一開關(guān)SI的第二端為開關(guān)模塊的輸出端，第一開關(guān)SI的控制端與比較器7的輸出端相連接；第二開關(guān)S2的第一端為開關(guān)模塊的第二輸入端，即，第二開關(guān)S2的第一端與輸出端子相連接，第二開關(guān)S2的第二端與開關(guān)模塊的輸出端相連接，即，第二開關(guān)S2的第二端與第一開關(guān)SI的第二端相連接，二者的連接節(jié)點(diǎn)可以作為開關(guān)模塊的輸出端，第二開關(guān)S2的控制端與反相器8的輸出端相連接。[0035]其中，當(dāng)比較器7的負(fù)相輸入端接入輸入端子的電壓VI，正相輸入端接入輸出端子的電壓VO時(shí)，選擇第一開關(guān)SI滿足在接收到低電平信號(hào)時(shí)導(dǎo)通，以及在接收到高電平信號(hào)時(shí)斷開；選擇第二開關(guān)S2滿足在接收到低電平信號(hào)時(shí)導(dǎo)通，以及在接收到高電平信號(hào)時(shí)斷開。當(dāng)比較器7的正相輸入端接入輸入端子的電壓VI，反相輸入端接入輸出端子的電壓VO時(shí)，選擇第二開關(guān)S2滿足在接收到高電平信號(hào)時(shí)導(dǎo)通，以及在接收到低電平信號(hào)時(shí)斷開；選擇第一開關(guān)SI滿足在接收到高電平信號(hào)時(shí)導(dǎo)通，以及在接收到低電平信號(hào)時(shí)斷開。[0036]以下結(jié)合對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器的控制方法來說明本實(shí)用新型實(shí)施例的DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器的工作原理，該控制方法可以通過本實(shí)用新型實(shí)施例上述內(nèi)容所提供的任一種DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器來執(zhí)行，以下對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器的控制方法進(jìn)行具體闡述。[0037]圖7是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器的控制方法的流程圖，如圖7 所示，該控制方法包括如下的步驟S702至步驟S708 [0038]S702:獲取DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器在關(guān)閉狀態(tài)下的第一電壓和第二電壓，其中，第一電壓為DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器輸入端子的電壓，第二電壓為DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器輸出端子的電壓；[0039]S704 :比較第一電壓與第二電壓的大?。籟0040]S706 :在第一電壓大于第二電壓時(shí)輸出第三電壓至第一二極管的陰極與第二二極管的陰極之間的節(jié)點(diǎn)，其中，第一二極管和第二二極管均為DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器的寄生二極管，第三電壓為大于或等于第一電壓的電壓；以及[0041]S708:在第一電壓小于第二電壓時(shí)輸出第四電壓至第一二極管的陰極與第二二極管的陰極之間的節(jié)點(diǎn)，其中，第四電壓為大于或等于第二電壓的電壓。[0042]本實(shí)用新型實(shí)施例的DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器的控制方法通過對(duì)兩個(gè)二極管的陰極電位進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了輸入電壓高于輸出電壓時(shí)使二極管的陰極電壓為大于或等于輸入電壓的電壓，輸出電壓高于輸入電壓時(shí)使二極管的陰極電壓為大于或等于輸出電壓的電壓，避免DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器在場(chǎng)效應(yīng)管截止的情況下依然出現(xiàn)二極管導(dǎo)通而造成轉(zhuǎn)換器漏電，達(dá)到了 DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器在關(guān)閉狀態(tài)下其輸入與輸出之間的真正斷開，解決了現(xiàn)有技術(shù)中 DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器在關(guān)閉狀態(tài)下存在輸入端和輸出端之間存在漏電的問題，進(jìn)而達(dá)到了提高DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器安全性、降低系統(tǒng)不必要的能量損耗的效果。[0043]具體地，對(duì)第一電壓或第二電壓的輸出可以通過DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器中的開關(guān)模塊和控制模塊來執(zhí)行，其中，開關(guān)模塊的輸出端連接于第一二極管的陰極與第二二極管的陰極之間的節(jié)點(diǎn)，開關(guān)模塊的第一輸入端用于接收第三電壓，開關(guān)模塊的第二輸入端用于接收第四電壓，驅(qū)動(dòng)模塊與開關(guān)模塊的控制端相連接，其中，通過以下方式輸出第三電壓或第四電壓至第一二極管的陰極與第二二極管的陰極之間的節(jié)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)模塊在第一電壓大于第二電壓時(shí)驅(qū)動(dòng)開關(guān)模塊的輸出端與開關(guān)模塊的第一輸入端相連接；以及驅(qū)動(dòng)模塊在第一電壓小于第二電壓時(shí)驅(qū)動(dòng)開關(guān)模塊的輸出端與開關(guān)模塊的第二輸入端相連接。[0044]以驅(qū)動(dòng)模塊包括圖6中示出的比較器和反相器，開關(guān)模塊包括第一開關(guān)和第二開關(guān)為例進(jìn)行舉例說明本實(shí)用新型實(shí)施例的DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器的具體控制方法[0045]DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器在接收到關(guān)閉信號(hào)后，根據(jù)關(guān)閉信號(hào)進(jìn)入關(guān)閉狀態(tài)。同步PMOS 場(chǎng)效應(yīng)晶體管和NMOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管均關(guān)閉。[0046]通過比較器對(duì)DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器的輸入電壓和輸出電壓進(jìn)行比較，確定出電位最高者作為高電位或者直接由系統(tǒng)外加高電位，并通過控制信號(hào)將該高電位連接到同步PMOS 場(chǎng)效應(yīng)晶體管的寄生二極管的陰極，此時(shí)在關(guān)閉狀態(tài)下輸入與輸出之間的真正斷接。保證既不會(huì)有電流從輸入流向輸出，也不會(huì)有電流從輸出流向輸入。[0047]具體地，例如當(dāng)輸出大于輸入時(shí)，比較器產(chǎn)生相應(yīng)邏輯電平，使同步PMOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的體端和輸入端之間的開關(guān)管SI截止，使同步PMOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的體端和輸出端之間的開關(guān)S2管導(dǎo)通，從而使寄生的二極管的陰極連接到輸出。當(dāng)輸入大于輸出時(shí)，比較器產(chǎn)生相應(yīng)邏輯電平，使同步PMOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的體端和輸出端之間的開關(guān)S2管截止，使同步PMOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的體端和輸入端之間的開關(guān)SI管導(dǎo)通，從而使寄生的二極管的陰極連接到輸入。這樣就實(shí)現(xiàn)了在關(guān)閉狀態(tài)下，輸入和輸出之間的真正斷接。[0048]需要說明的是，上述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，其中連接至同步PMOS 場(chǎng)效應(yīng)晶體管的寄生二極管的陰極的最高電位也可為系統(tǒng)外加高電位，或從系統(tǒng)中產(chǎn)生的高電位(例如開關(guān)節(jié)點(diǎn)SW的電位)，控制該高電位與同步PMOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的寄生二極管的陰極相連接的具體控制方法也不僅限于此，只要可使同步PMOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的寄生二極管截止的方法均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。[0049]此外，通常DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器在關(guān)閉狀態(tài)下，要求靜態(tài)電流小于luA。為了不增加系統(tǒng)額外的關(guān)閉電流，本技術(shù)中用于比較輸入和輸出的比較器的微小偏置電流可由輸出提供。如果不考慮系統(tǒng)的關(guān)閉電流，用于比較輸入和輸出的比較器的微小偏置電流也可以由輸入提供。[0050]從以上的描述中，可以看出，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果[0051]當(dāng)DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器關(guān)閉處于狀態(tài)時(shí)，在不增加系統(tǒng)額外的關(guān)閉電流的情況下， 仍然保證用于比較輸入和輸出的比較器可以正常工作，從而實(shí)現(xiàn)DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器在關(guān)閉狀態(tài)下既不會(huì)有電流從輸入流向輸出，也不會(huì)有電流從輸出流向輸入，達(dá)到輸入和輸出之間真正斷接。[0052]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1 一種DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器，其特征在于，包括輸入端子；電源，連接在所述輸入端子和信號(hào)地之間；輸出端子；電感，所述電感的第一端與所述輸入端子相連接；第一場(chǎng)效應(yīng)管，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的源極與所述電感的第二端相連接，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與所述輸出端子相連接；第二場(chǎng)效應(yīng)管，所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的源極與所述信號(hào)地相連接，所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接至開關(guān)節(jié)點(diǎn)，其中，所述開關(guān)節(jié)點(diǎn)為所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的源極與所述電感的第二端之間的節(jié)點(diǎn)；第一控制單元，與所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的柵極和所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的柵極分別相連接； 第一二極管，所述第一二極管的陽極與所述輸入端子相連接；第二二極管，所述第二二極管的陰極與所述第一二極管的陰極相連接，所述第二二極管的陽極與所述輸出端子相連接；第二控制單元，與第一節(jié)點(diǎn)相連接，用于在第一電壓大于第二電壓時(shí)輸出第三電壓至所述第一節(jié)點(diǎn)，以及在所述第一電壓小于所述第二電壓時(shí)輸出第四電壓至所述第一節(jié)點(diǎn)， 其中，所述第一節(jié)點(diǎn)為所述第一二極管的陰極與所述第二二極管的陰極之間的節(jié)點(diǎn)，所述第一電壓為所述輸入端子的電壓，所述第二電壓為所述輸出端子的電壓，所述第三電壓大于或等于所述第一電壓，所述第四電壓大于或等于所述第二電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述第二控制單元包括開關(guān)模塊，所述開關(guān)模塊的輸出端與所述第一節(jié)點(diǎn)相連接，所述開關(guān)模塊的第一輸入端用于接收所述第三電壓，所述開關(guān)模塊的第二輸入端用于接收所述第四電壓；以及驅(qū)動(dòng)模塊，與所述開關(guān)模塊的控制端相連接，用于在所述第一電壓大于所述第二電壓時(shí)驅(qū)動(dòng)所述開關(guān)模塊的輸出端與所述開關(guān)模塊的第一輸入端相連接，以及在所述第一電壓小于所述第二電壓時(shí)驅(qū)動(dòng)所述開關(guān)模塊的輸出端與所述開關(guān)模塊的第二輸入端相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)模塊包括比較器，負(fù)相輸入端用于接收所述第一電壓，正相輸入端用于接收所述第二電壓，所述比較器的輸出端與所述開關(guān)模塊的控制端相連接，用于發(fā)送低電平信號(hào)至所述開關(guān)模塊以驅(qū)動(dòng)所述開關(guān)模塊的輸出端與所述開關(guān)模塊的第一輸入端相連接，以及發(fā)送高電平信號(hào)至所述開關(guān)模塊以驅(qū)動(dòng)所述開關(guān)模塊的輸出端與所述開關(guān)模塊的第二輸入端相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述開關(guān)模塊包括第一開關(guān)，所述第一開關(guān)的第一端為所述開關(guān)模塊的第一輸入端，所述第一開關(guān)的第二端為所述開關(guān)模塊的輸出端，所述第一開關(guān)的控制端與所述比較器的輸出端相連接，用于在接收到所述低電平信號(hào)時(shí)導(dǎo)通，以及在接收到所述高電平信號(hào)時(shí)斷開；以及第二開關(guān)，所述第二開關(guān)的第一端為所述開關(guān)模塊的第二輸入端，所述第二開關(guān)的第二端與所述開關(guān)模塊的輸出端相連接，所述第二開關(guān)的控制端與所述比較器的輸出端相連接，用于在接收到所述低電平信號(hào)時(shí)斷開，以及在接收到所述高電平信號(hào)時(shí)導(dǎo)通。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)模塊包括比較器，正相輸入端用于接收所述第一電壓，負(fù)相輸入端用于接收所述第二電壓，所述比較器的輸出端與所述開關(guān)模塊的控制端相連接，用于發(fā)送高電平信號(hào)至所述開關(guān)模塊以驅(qū)動(dòng)所述開關(guān)模塊的輸出端與所述開關(guān)模塊的第一輸入端相連接，以及發(fā)送低電平信號(hào)至所述開關(guān)模塊以驅(qū)動(dòng)所述開關(guān)模塊的輸出端與所述開關(guān)模塊的第二輸入端相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述開關(guān)模塊包括第一開關(guān)，所述第一開關(guān)的第一端為所述開關(guān)模塊的第一輸入端，所述第一開關(guān)的第二端為所述開關(guān)模塊的輸出端，所述第一開關(guān)的控制端與所述比較器的輸出端相連接，用于在接收到所述低電平信號(hào)時(shí)斷開，以及在接收到所述高電平信號(hào)時(shí)導(dǎo)通；以及第二開關(guān)，所述第二開關(guān)的第一端為所述開關(guān)模塊的第二輸入端，所述第二開關(guān)的第二端與所述開關(guān)模塊的輸出端相連接，所述第二開關(guān)的控制端與所述比較器的輸出端相連接，用于在接收到所述低電平信號(hào)時(shí)導(dǎo)通，以及在接收到所述高電平信號(hào)時(shí)斷開。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)模塊包括比較器，負(fù)相輸入端用于接收所述第一電壓，正相輸入端用于接收所述第二電壓；反相器，與所述比較器的輸出端相連接，所述開關(guān)模塊包括第一開關(guān)，所述第一開關(guān)的第一端為所述開關(guān)模塊的第一輸入端，所述第一開關(guān)的第二端為所述開關(guān)模塊的輸出端，所述第一開關(guān)的控制端與所述比較器的輸出端相連接，用于在接收到所述低電平信號(hào)時(shí)導(dǎo)通，以及在接收到所述高電平信號(hào)時(shí)斷開；以及第二開關(guān)，所述第二開關(guān)的第一端為所述開關(guān)模塊的第二輸入端，所述第二開關(guān)的第二端與所述開關(guān)模塊的輸出端相連接，所述第二開關(guān)的控制端與所述反相器的輸出端相連接，用于在接收到所述高電平信號(hào)時(shí)斷開，以及在接收到所述低電平信號(hào)時(shí)導(dǎo)通。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)模塊包括比較器，正相輸入端用于接收所述第一電壓，負(fù)相輸入端用于接收所述第二電壓；反相器，與所述比較器的輸出端相連接，所述開關(guān)模塊包括第一開關(guān)，所述第一開關(guān)的第一端為所述開關(guān)模塊的第一輸入端，所述第一開關(guān)的第二端為所述開關(guān)模塊的輸出端，所述第一開關(guān)的控制端與所述比較器的輸出端相連接，用于在接收到所述高電平信號(hào)時(shí)導(dǎo)通，以及在接收到所述低電平信號(hào)時(shí)斷開；以及第二開關(guān)，所述第二開關(guān)的第一端為所述開關(guān)模塊的第二輸入端，所述第二開關(guān)的第二端與所述開關(guān)模塊的輸出端相連接，所述第二開關(guān)的控制端與所述反相器的輸出端相連接，用于在接收到所述低電平信號(hào)時(shí)斷開，以及在接收到所述高電平信號(hào)時(shí)導(dǎo)通。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器。該DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器包括對(duì)轉(zhuǎn)換器中的兩個(gè)二極管的陰極連接點(diǎn)的電位進(jìn)行控制的第二控制單元，該第二控制單元使兩個(gè)二極管的陰極連接點(diǎn)的電位相對(duì)轉(zhuǎn)換器的輸入和輸出而言始終處于高電位。通過本實(shí)用新型，解決了現(xiàn)有技術(shù)中DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器在關(guān)閉狀態(tài)下存在輸入端和輸出端之間存在漏電的問題，進(jìn)而達(dá)到了降低系統(tǒng)不必要的能量損耗的效果。
文檔編號(hào)H02M3/156GK202737742SQ20122036458
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月25日
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