升压降压共用控制电路制造技术

一种升压降压共用控制电路，涉及电源管理技术领域，所解决的是现有技术成本高且控制复杂的技术问题。该电路包括升降压公用电感、升降压管理环路、第一端脚、第二端脚；所述升降压管理环路包括第一管理开关管、第二管理开关管，及用于控制两个管理开关管交替导通的脉冲信号发生器；所述升降压公用电感的第一公用端接到第一端脚，升降压公用电感的第二公用端经第一管理开关管接到第二端脚，并经第二管理开关管接到地；所述第一管理开关管及第二管理开关管的控制端分别接到脉冲信号发生器的脉冲信号输出端。本发明专利技术提供的电路，特别适用于带有充电电池的手持设备。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种升压降压共用控制电路，涉及电源管理
，所解决的是现有技术成本高且控制复杂的技术问题。该电路包括升降压公用电感、升降压管理环路、第一端脚、第二端脚；所述升降压管理环路包括第一管理开关管、第二管理开关管，及用于控制两个管理开关管交替导通的脉冲信号发生器；所述升降压公用电感的第一公用端接到第一端脚，升降压公用电感的第二公用端经第一管理开关管接到第二端脚，并经第二管理开关管接到地；所述第一管理开关管及第二管理开关管的控制端分别接到脉冲信号发生器的脉冲信号输出端。本专利技术提供的电路，特别适用于带有充电电池的手持设备。【专利说明】
本专利技术涉及电源管理技术，特别是涉及一种升压降压共用控制电路的技术。 升压降压共用控制电路
技术介绍
在手持设备中通常采用锂电池供电，电池电压工作范围在3. 3V至4. 2V之间，而很 多应用环境都要求提供5V的电源，这时候就需采用升压技术将锂电池的电压提升到5V电 压输出。也有很多应用要求在输入5V的情况下提供低电压输出，例如锂电池的大电流充电 技术就要求采用开关充电架构，将输入的5V降压后再提供给锂电池充电，这样即可以解决 因为电源管理芯片过热导致的充电电流限制瓶颈。为了解决上述问题，现有的方案是采用 开关升压输出电路、开关降压输出电路。 图2为现有的开关升压输出电路，该电路利用误差放大器106引入输出端VUSB的 反馈电压信号，误差放大器106的输出引入PWM比较器105的一输入端，电感电流米样模块 103的输出同三角波信号一起进入PWM比较器105的另外一个输入端，由PWM比较器输出 PWM控制信号来控制两个电流通路开关管101、102交替通断，电流通路开关管101截止时， 电流通路开关管102导通，此时升压电感L11储能，电流通路开关管101导通时，电流通路 开关管102截止，此时升压电感LI 1与电路输入端VIN的电池一起向电路输出端VUSB供电， 从而实现升压输出。 图3为现有的开关降压输出电路，该电路利用误差放大器206引入输出端口 V0UT 的反馈电压信号，误差放大器206的输出引入PWM比较器205的一输入端，电感电流米样模 块203的输出同三角波信号一起进入PWM比较器205的另外一个输入端，由PWM比较器输 出P丽控制信号来控制两个电流通路开关管201、202交替通断，电流通路开关管201导通 时，电流通路开关管202截止，此时降压电感L22储能，电流通路开关管201截止时，电流通 路开关管202导通，此时降压电感L22单独向电路输出端V0UT供电，从而实现降压输出。 由此可见，图2、图3所示的开关升压输出电路及开关降压输出电路的系统控制环 路基本结构类似，区别在于电流流过电感的方向不同。 图4为现有锂电池开关充电电路，该电路采用了图3所示的开关降压输出电路301 结合，电池线性充电管理电路302，实现电源端VUSB降压输出，为电池端VBAT的充电电池充 电。 现有手持设备中，为了实现升压输出供电、降压充电，都采用了图5所示的升降压 控制电路结构，在这种升降压控制电路结构中，开关升压输出电路BOOST、开关降压输出电 路BUCK、电池线性充电管理电路CHARGE都是相互独立的，电池端VBAT通过开关升压输出电 路BOOST向负载端V0UT升压供电，电源端VUSB通过开关降压输出电路BUCK、电池线性充电 管理电路CHARGE向电池端VBAT供电，因此这种升降压控制电路结构中所采用的元器件较 多，电路成本也相对较高，控制也相对复杂。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种成本 低，控制简单的升压降压共用控制电路。 为了解决上述技术问题，本专利技术所提供的一种升压降压共用控制电路，其特征在 于：包括升降压公用电感、升降压管理环路、第一端脚、第二端脚； 所述升降压公用电感的两端分别为第一公用端，第二公用端； 所述升降压管理环路包括三角波发生器、模式切换模块、管理环路误差放大器、 PWM控制比较器，及两个管理开关管，用于控制两个管理开关管交替导通的脉冲信号发生 器，所述两个管理开关管分别为第一管理开关管、第二管理开关管； 所述升降压公用电感的第一公用端接到第一端脚，升降压公用电感的第二公用端 经第一管理开关管接到第二端脚，并经第二管理开关管接到地； 所述第一管理开关管及第二管理开关管的控制端分别接到脉冲信号发生器的脉 冲信号输出端； 所述管理环路误差放大器的一个输入端接参考电压，另一个输入端为反馈信号输 入端； 所述PWM控制比较器的一个输入端接管理环路误差放大器的输出端，另一个输入 端接三角波发生器的三角波信号输出端，PWM控制比较器的输出端接到脉冲信号发生器的 控制信号输入端； 所述模式切换模块包括第一切换开关管、第二切换开关管； 所述第二端脚经分压电阻接第一切换开关管到管理环路误差放大器的反馈信号 输入端，并依次经一轻载模式反馈分压控制开关、一反馈调配电阻接第一切换开关管到管 理环路误差放大器的反馈信号输入端； 所述升降压公用电感的第一公用端经分压电阻接第二切换开关管到管理环路误 差放大器的反馈信号输入端。 进一步的，所述升降压管理环路还包括用于控制第一切换开关管、第二切换开关 管交替导通的模式检测模块； 所述模式检测模块包括轻载检测比较器、端口电压检测比较器、模式检测与门； 所述轻载检测比较器的一个输入端接升降压公用电感的第一公用端，另一个输入 端经分压电阻接到第一端脚； 所述端口电压检测比较器的一个输入端接参考电压，另一个输入端经分压电阻接 到第二端脚； 所述模式检测与门的一个输入端接到BOOST轻载模式反馈分压控制开关的控制 端，并经一计时模块接到轻载检测比较器的输出端，模式检测与门的另一个输入端接到端 口电压检测比较器的输出端，模式检测与门的输出端经另一计时模块接到第二切换开关管 的控制端，并经一反向器接到第一切换开关管的控制端。 进一步的，还包括充电管理回路，所述充电管理回路包括主环路充电驱动管、镜像 驱动管、充电电流控制开关管、充电环路误差放大器、第一充电控制开关、第二充电控制开 关； 所述升降压公用电感的第一公用端通过主环路充电驱动管接到第一端脚，并依次 接镜像驱动管、充电电流控制开关管到地； 所述充电环路误差放大器的一个输入端接参考电压，另一个输入端经分压电阻接 到第一端脚，充电环路误差放大器的输出端接到充电电流控制开关管的控制端； 所述主环路充电驱动管的控制端接第一充电控制开关到地，并经第二充电控制开 关接充电电流控制开关管到地； 所述镜像驱动管的控制端接充电电流控制开关管接到地。 本专利技术提供的升压降压共用控制电路，升压、降压共用同一个电感，并共用同一对 开关管，利用脉冲信号发生器控制两个管理开关管交替导通来实现升压、降压控制，在升压 模式下可利用第二端脚的反馈电压结合三角波信号来控制脉冲信号发生器的输出信号，在 降压模式下可利用升降压公用电感第一公用端的反馈电压结合三角波信号来控制脉冲信 号发生器的输出信号，进而分别控制两个管理开关管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种升压降压共用控制电路，其特征在于：包括升降压公用电感、升降压管理环路、第一端脚、第二端脚；所述升降压公用电感的两端分别为第一公用端，第二公用端；所述升降压管理环路包括三角波发生器、模式切换模块、管理环路误差放大器、PWM控制比较器，及两个管理开关管，用于控制两个管理开关管交替导通的脉冲信号发生器，所述两个管理开关管分别为第一管理开关管、第二管理开关管；所述升降压公用电感的第一公用端接到第一端脚，升降压公用电感的第二公用端经第一管理开关管接到第二端脚，并经第二管理开关管接到地；所述第一管理开关管及第二管理开关管的控制端分别接到脉冲信号发生器的脉冲信号输出端；所述管理环路误差放大器的一个输入端接参考电压，另一个输入端为反馈信号输入端；所述PWM控制比较器的一个输入端接管理环路误差放大器的输出端，另一个输入端接三角波发生器的三角波信号输出端，PWM控制比较器的输出端接到脉冲信号发生器的控制信号输入端；所述模式切换模块包括第一切换开关管、第二切换开关管；所述第二端脚经分压电阻接第一切换开关管到管理环路误差放大器的反馈信号输入端，并依次经一轻载模式反馈分压控制开关、一反馈调配电阻接第一切换开关管到管理环路误差放大器的反馈信号输入端；所述升降压公用电感的第一公用端经分压电阻接第二切换开关管到管理环路误差放大器的反馈信号输入端。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王传芳，冯之因，林少波，
申请(专利权)人：启攀微电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31