一種升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器【技術(shù)領(lǐng)域】本發(fā)明涉及升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種具有過(guò)電壓保護(hù)功能的升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器。

背景技術(shù)：
升壓直流-直流轉(zhuǎn)換器(BoostDC/DCConverter)是一種常見(jiàn)的、應(yīng)用廣泛的電源管理電路，其不僅能夠?qū)崿F(xiàn)從低電壓源變換到高電壓源，并且具有體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)點(diǎn)。請(qǐng)參考圖1所示，其為一種常用的升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器的電路示意圖。圖1中的升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器包括升壓輸出電路110和反饋控制電路120。反饋控制電路120基于升壓輸出電路110的輸出電壓VOUT控制第一開(kāi)關(guān)器件SW1和第二開(kāi)關(guān)器件SW2交替導(dǎo)通。首先，第一開(kāi)關(guān)器件SW1導(dǎo)通，第二開(kāi)關(guān)器件SW2關(guān)斷，電感電流上升，電能轉(zhuǎn)換成磁能形式存儲(chǔ)在電感L1中，與輸出端VOUT相連的負(fù)載由電容COUT放電來(lái)提供能量；然后，第一開(kāi)關(guān)器件SW1關(guān)斷，第二開(kāi)關(guān)器件SW2導(dǎo)通，電感電流下降，此時(shí)，由電感L1上存儲(chǔ)的能量和輸入電源VIN一起給負(fù)載和電容COUT供電，從而起到升壓作用。但是，現(xiàn)有的升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器普遍存在一個(gè)問(wèn)題，就是當(dāng)負(fù)載發(fā)生跳變時(shí)有可能會(huì)導(dǎo)致輸出電壓VOUT過(guò)壓，尤其是從重載到輕載突變時(shí)，輸出電壓VOUT會(huì)發(fā)生過(guò)壓，反饋控制電路120會(huì)關(guān)斷第一開(kāi)關(guān)器件SW1，導(dǎo)通第二開(kāi)關(guān)器件SW2，但由于電感L1上的電流不能發(fā)生突變，因此，電感L1上的能量仍會(huì)傳輸?shù)捷敵龆薞OUT，這會(huì)使輸出電壓VOUT過(guò)沖更加嚴(yán)重。此外，在實(shí)際電路中，由于環(huán)路調(diào)節(jié)滯后以及邏輯延遲等原因，從而導(dǎo)致輸出電壓VOUT的過(guò)沖情況會(huì)更加惡劣，如不及時(shí)處理，將會(huì)對(duì)后續(xù)電路造成很大的傷害，嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒毀電路。因此，有必要提出一種改進(jìn)的技術(shù)方案來(lái)克服上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器，其可以防止輸出電壓過(guò)壓，避免損壞后續(xù)電路。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器，其包括升壓輸出電路、反饋控制電路和過(guò)壓保護(hù)電路。所述升壓輸出電路包括電感、第一開(kāi)關(guān)器件、第二開(kāi)關(guān)器件和電容，電感的一端與輸入電源VIN相連，另一端通過(guò)第一開(kāi)關(guān)器件與地節(jié)點(diǎn)相連；第二開(kāi)關(guān)器件和電容依次串聯(lián)的連接于電感和第一開(kāi)關(guān)器件之間的連接節(jié)點(diǎn)與地節(jié)點(diǎn)之間；第二開(kāi)關(guān)器件和電容之間的連接節(jié)點(diǎn)作為升壓輸出電路的輸出端VOUT。所述反饋控制電路包括第一輸入端、第一輸出端和第二輸出端，其第一輸入端與所述輸出端VOUT相連，第一輸出端與第一開(kāi)關(guān)器件的控制端相連，第二輸出端與第二開(kāi)關(guān)器件的控制端相連。所述過(guò)壓保護(hù)電路包括第三開(kāi)關(guān)器件和過(guò)壓檢測(cè)電路，所述第三開(kāi)關(guān)器件與所述電感并聯(lián)；所述過(guò)壓檢測(cè)電路用于檢測(cè)輸出端VOUT的輸出電壓是否過(guò)壓，其輸入端與輸出端VOUT相連，其輸出端與第三開(kāi)關(guān)器件的控制端相連。當(dāng)檢測(cè)到輸出電壓未過(guò)壓時(shí)，所述過(guò)壓檢測(cè)電路控制第三開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷；當(dāng)檢測(cè)到輸出電壓過(guò)壓時(shí)，所述過(guò)壓檢測(cè)電路控制第三開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通。進(jìn)一步的，所述反饋控制電路還包括有第二輸入端，所述過(guò)壓檢測(cè)電路的輸出端與所述反饋控制電路的第二輸入端相連，當(dāng)檢測(cè)到輸出電壓過(guò)壓時(shí)，所述過(guò)壓檢測(cè)電路控制第三開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷的同時(shí)，也驅(qū)使所述反饋控制電路控制第一開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷，第二開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷。進(jìn)一步的，所述反饋控制電路基于所述輸出端VOUT的輸出電壓通過(guò)其第一輸出端輸出控制第一開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通或關(guān)斷的第一控制信號(hào)和通過(guò)其第二輸出端輸出控制第二開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通或關(guān)斷的第二控制信號(hào)，以控制第一開(kāi)關(guān)器件和第二開(kāi)關(guān)器件交替導(dǎo)通。進(jìn)一步的，所述反饋控制電路為PWM控制電路，該P(yáng)WM控制電路輸出的第一控制信號(hào)和第二控制信號(hào)均為PWM控制信號(hào)。進(jìn)一步的，所述過(guò)壓檢測(cè)電路包括電壓反饋單元和比較器。所述電壓反饋單元用于采樣輸出端VOUT的輸出電壓，并輸出反饋電壓；所述比較器的一個(gè)輸入端與反饋電壓相連，其另一個(gè)輸入端與預(yù)先設(shè)置的過(guò)壓保護(hù)閾值相連，其輸出端作為所述過(guò)壓檢測(cè)電路的輸出端，所述比較器用于將反饋電壓與過(guò)壓保護(hù)閾值進(jìn)行比較，以輸出對(duì)應(yīng)的過(guò)壓保護(hù)信號(hào)，當(dāng)反饋電壓大于過(guò)壓保護(hù)閾值時(shí)，所述比較輸出過(guò)壓保護(hù)信號(hào)的第一邏輯電平，其表示檢測(cè)到升壓輸出電路的輸出電壓過(guò)壓；當(dāng)反饋電壓小于過(guò)壓保護(hù)閾值時(shí)，所述比較器輸出過(guò)壓保護(hù)信號(hào)的第二邏輯電平，其表示檢測(cè)到升壓輸出電路的輸出電壓不過(guò)壓。進(jìn)一步的，所述電壓反饋單元包括串聯(lián)于輸出端VOUT和地節(jié)點(diǎn)之間的第二電阻和第一電阻，其中，第一電阻和第二電阻之間的連接節(jié)點(diǎn)作為電壓反饋單元的輸出端。進(jìn)一步的，所述第一開(kāi)關(guān)器件為NMOS晶體管，所述第二開(kāi)關(guān)器件和第三開(kāi)關(guān)器件為PMOS晶體管，所述過(guò)壓保護(hù)信號(hào)的第一邏輯電平為低電平，第二邏輯電平為高電平。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中的升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器設(shè)置有由第三開(kāi)關(guān)器件和過(guò)壓檢測(cè)電路構(gòu)成的過(guò)壓保護(hù)電路，當(dāng)過(guò)壓檢測(cè)電路檢測(cè)到升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓過(guò)壓時(shí)，將控制第三開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通，以使升壓輸出電路中的電感上的能量泄放掉，避免該電感上的能量繼續(xù)流向輸出端，解決輸出電壓過(guò)壓?jiǎn)栴}，從而避免損壞后續(xù)電路?！靖綀D說(shuō)明】為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。其中：圖1為一種常用的升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器的電路示意圖；圖2為本發(fā)明在一個(gè)實(shí)施例中的升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器的電路示意圖；圖3為本發(fā)明在另一個(gè)實(shí)施例中的升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器的電路示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。此處所稱的“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”是指可包含于本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。在本說(shuō)明書(shū)中不同地方出現(xiàn)的“在一個(gè)實(shí)施例中”并非均指同一個(gè)實(shí)施例，也不是單獨(dú)的或選擇性的與其他實(shí)施例互相排斥的實(shí)施例。除非特別說(shuō)明，本文中的連接、相連、相接的表示電性連接的詞均表示直接或間接電性相連。請(qǐng)參考圖2所示，其為本發(fā)明在一個(gè)實(shí)施例中的升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器的電路示意圖。圖2中的升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器包括升壓輸出電路210、反饋控制電路220、和過(guò)壓保護(hù)電路(未標(biāo)示)。所述升壓輸出電路210與圖1中的升壓輸出電路110的電路結(jié)構(gòu)相同。所述升壓輸出電路210包括電感L1、第一開(kāi)關(guān)器件SW1、第二開(kāi)關(guān)器件SW2和電容COUT。電感L1的一端與輸入電源VIN相連，另一端通過(guò)第一開(kāi)關(guān)器件SW1與地節(jié)點(diǎn)GND相連；第二開(kāi)關(guān)器件SW2和電容COUT依次串聯(lián)的連接于電感L1和第一開(kāi)關(guān)器件SW1之間的連接節(jié)點(diǎn)與地節(jié)點(diǎn)GND之間；第二開(kāi)關(guān)器件SW2和電容COUT之間的連接節(jié)點(diǎn)作為升壓輸出電路210的輸出端VOUT(其也是升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出端)，該輸出端VOUT可以與負(fù)載相連。所述反饋控制電路220包括第一輸入端in1、第二輸入端in2，第一輸出端out1和第二輸出端out2，其第一輸入端in1與所述升壓輸出電路210的輸出端VOUT相連，第一輸出端out1與第一開(kāi)關(guān)器件SW1的控制端相連，第二輸出端out2與第二開(kāi)關(guān)器件SW2的控制端相連。當(dāng)所述反饋控制電路220正常工作時(shí)，所述反饋控制電路220基于所述輸出端OUT的輸出電壓通過(guò)其第一輸出端out1輸出控制第一開(kāi)關(guān)器件SW1導(dǎo)通或關(guān)斷的第一控制信號(hào)和通過(guò)其第二輸出端out2輸出控制第二開(kāi)關(guān)器件SW2導(dǎo)通或關(guān)斷的第二控制信號(hào)，以控制第一開(kāi)關(guān)器件SW1和第二開(kāi)關(guān)器件SW2交替導(dǎo)通，從而將輸出電壓VOUT調(diào)整到某個(gè)設(shè)定值。所述反饋控制電路220也可以根據(jù)第二輸入端in2接收到的信號(hào)使得所述反饋控制電路220的第一輸出端out1和第二輸出端out2分別輸出預(yù)先設(shè)定的電平信號(hào)，以控制第一開(kāi)關(guān)器件SW1和第二開(kāi)關(guān)器件SW2均關(guān)斷。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述反饋控制電路220為PWM(PulseWidthModulation：脈沖寬度調(diào)制)控制電路，該P(yáng)WM控制電路輸出的第一控制信號(hào)和第二控制信號(hào)均為PWM控制信號(hào)。所述過(guò)壓保護(hù)電路包括第三開(kāi)關(guān)器件SW3和過(guò)壓檢測(cè)電路230。所述開(kāi)關(guān)器件SW3與所述電感L1并聯(lián)。所述過(guò)壓檢測(cè)電路230的輸入端與所述升壓輸出電路210的輸出端VOUT相連，其輸出端與第三開(kāi)關(guān)器件SW3的控制端和所述反饋控制電路220的第二輸入端in2相連。所述過(guò)壓檢測(cè)電路230用于檢測(cè)輸出端VOUT的輸出電壓是否過(guò)壓，當(dāng)所述過(guò)壓檢測(cè)電路230檢測(cè)到輸出電壓未過(guò)壓時(shí)，其控制第三開(kāi)關(guān)器件SW3關(guān)斷，以使所述反饋控制電路220正常工作，即所述反饋控制電路220基于輸出電壓VOUT控制第一開(kāi)關(guān)器件SW1和第二開(kāi)關(guān)器件SW2交替導(dǎo)通，從而將輸出電壓VOUT調(diào)整到某個(gè)設(shè)定值。當(dāng)所述過(guò)壓檢測(cè)電路230檢測(cè)到輸出電壓過(guò)壓時(shí)，其控制第三開(kāi)關(guān)器件SW3導(dǎo)通，同時(shí)輸出信號(hào)驅(qū)使所述反饋控制電路220控制所述第一開(kāi)關(guān)器件SW1和第二開(kāi)關(guān)器件SW2關(guān)斷，電感L1上的能量經(jīng)第三開(kāi)關(guān)器件SW3形成的回路泄放，不會(huì)繼續(xù)流向輸出端VOUT，使輸出端VOUT的輸出電壓不會(huì)繼續(xù)升高，從而避免損壞后續(xù)電路。在圖2所示的實(shí)施例中，所述過(guò)壓檢測(cè)電路230包括電壓反饋單元232和比較器COMP。所述電壓反饋單元232用于采樣輸出端VOUT的輸出電壓，并輸出反饋電壓(也可稱為采樣電壓)VFB。在圖2所示的實(shí)施例中，所述電壓反饋單元232包括串聯(lián)于輸出端VOUT和地節(jié)點(diǎn)GND之間的第二電阻R2和第一電阻R1，其中，第一電阻R1和第二電阻R2之間的連接節(jié)點(diǎn)O作為電壓反饋單元232的輸出端，節(jié)點(diǎn)O相對(duì)于地節(jié)點(diǎn)GND的電壓即為反饋電壓VFB。其中，VFB為所述電壓反饋單元232輸出的反饋電壓的電壓值，VOUT為所述升壓輸出電路210的輸出電壓的電壓值，R1為第一電阻R1的電阻值，R2為第二電阻R2的電阻值。所述比較器COMP的一個(gè)輸入端與反饋電壓VFB相連，其另一個(gè)輸入端與預(yù)先設(shè)置的過(guò)壓保護(hù)閾值VREF相連，其輸出端作為所述過(guò)壓檢測(cè)電路230的輸出端。所述比較器COMP通過(guò)比較反饋電壓VFB和過(guò)壓保護(hù)閾值VREF以輸出過(guò)壓保護(hù)信號(hào)OVP，當(dāng)反饋電壓VFB大于過(guò)壓保護(hù)閾值VREF時(shí)，所述比較器COMP輸出過(guò)壓保護(hù)信號(hào)OVP的第一邏輯電平，其表示檢測(cè)到升壓輸出電路210的輸出電壓過(guò)壓，該第一邏輯電平控制第三開(kāi)關(guān)器件SW3導(dǎo)通，同時(shí)驅(qū)使所述反饋控制電路220控制所述第一開(kāi)關(guān)器件SW1和第二開(kāi)關(guān)器件SW2關(guān)斷；當(dāng)反饋電壓VFB小于過(guò)壓保護(hù)閾值VREF時(shí)，所述比較器COMP輸出過(guò)壓保護(hù)信號(hào)OVP的第二邏輯電平，其表示檢測(cè)到升壓輸出電路210的輸出電壓不過(guò)壓，該第二邏輯電平控制第三開(kāi)關(guān)器件SW3關(guān)斷，同時(shí)驅(qū)使所述反饋控制電路220正常工作，即所述反饋控制電路220基于所述輸出端OUT的輸出電壓控制第一開(kāi)關(guān)器件SW1和第二開(kāi)關(guān)器件SW2交替導(dǎo)通，從而將輸出電壓VOUT調(diào)整到某個(gè)設(shè)定值。在圖2所示的實(shí)施例中，所述第一開(kāi)關(guān)器件SW1為NMOS(N-channelMetalOxideSemiconductor)晶體管，所述第二開(kāi)關(guān)器件SW2和第三開(kāi)關(guān)器件SW3均為PMOS(P-channelMetalOxideSemiconductor)晶體管，過(guò)壓保護(hù)信號(hào)OVP的第一邏輯電平為低電平，第二邏輯電平為高電平。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述第一開(kāi)關(guān)器件SW1、第二開(kāi)關(guān)器件SW2和第三開(kāi)關(guān)器件SW3也可以均為PMOS晶體管或NMOS晶體管，相應(yīng)的，需要調(diào)整所述過(guò)壓保護(hù)信號(hào)OVP的第一邏輯電平和第二邏輯電平對(duì)應(yīng)的電平，以實(shí)現(xiàn)與前述相應(yīng)的控制作用。在其他實(shí)施例中，所述第一開(kāi)關(guān)器件SW1、第二開(kāi)關(guān)器件SW2和第三開(kāi)關(guān)器件SW3可以為其他類型的開(kāi)關(guān)器件。需要特別說(shuō)明的是，在另一個(gè)實(shí)施例中，也可以省略所述過(guò)壓檢測(cè)電路230對(duì)所述反饋控制電路220的控制，如圖3所示，其示出的是所述升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器的另一個(gè)實(shí)施例，該升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器包括升壓輸出電路310、反饋控制電路320、第三開(kāi)關(guān)器件SW3和過(guò)壓檢測(cè)電路330，其與圖2的區(qū)別在于，反饋控制電路320可以一直處于工作狀態(tài)，即所述反饋控制電路320基于所述輸出端VOUT的輸出電壓控制第一開(kāi)關(guān)器件SW1和第二開(kāi)關(guān)器件SW2交替導(dǎo)通。過(guò)壓檢測(cè)電路330的輸入端與所述升壓輸出電路310的輸出端OUT相連，其輸出端與第三開(kāi)關(guān)器件SW3的控制端。所述過(guò)壓檢測(cè)電路330用于檢測(cè)輸出端VOUT的輸出電壓是否過(guò)壓，當(dāng)所述過(guò)壓檢測(cè)電路330檢測(cè)到輸出電壓未過(guò)壓時(shí)，其控制第三開(kāi)關(guān)器件SW3關(guān)斷，此時(shí)，所述反饋控制電路320正常工作；當(dāng)所述過(guò)壓檢測(cè)電路330檢測(cè)到輸出電壓過(guò)壓時(shí)，其控制第三開(kāi)關(guān)器件SW3導(dǎo)通(此時(shí)，反饋控制電路320處于工作狀態(tài))，電感L1上的能量經(jīng)第三開(kāi)關(guān)器件SW3形成的回路泄放，以盡量阻止輸出端VOUT的輸出電壓繼續(xù)升高，從而避免損壞后續(xù)電路。在本發(fā)明中，“連接”、“相連”、“連”、“接”等表示電性連接的詞語(yǔ)，如無(wú)特別說(shuō)明，則表示直接或間接的電性連接。需要指出的是，熟悉該領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式所做的任何改動(dòng)均不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)的范圍。相應(yīng)地，本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍也并不僅僅局限于前述具體實(shí)施方式。