五级单相降压型DC/DC转换器及五级两相降压转换器制造技术

本发明专利技术公开了一种五级单相降压型DC/DC转换器及五级两相降压转换器，包括控制晶片、4对互补开关、电感、电容、电阻、第一飞跨电容及第二飞跨电容，4对互补开关包括第一PMOS管和第一NMOS管、第二PMOS管和第二NMOS管、第三PMOS管和第三NMOS管、第四PMOS管和第四NMOS管；控制晶片用于通过控制4对互补开关的开通或关断，实现五级电压转换。可见，本申请的五级单相降压型DC/DC转换器仅采用两个飞跨电容便可实现五级电压转换，与现有的五级单相降压转换器相比，减少了飞跨电容的数量，从而降低了飞跨电容损耗的能量，且缩小了飞跨电容占用的芯片面积。

【技术实现步骤摘要】
五级单相降压型DC/DC转换器及五级两相降压转换器
本专利技术涉及电子器件领域，特别是涉及一种五级单相降压型DC/DC转换器及五级两相降压转换器。
技术介绍
目前，DC/DC转换器分为三类：升压型DC/DC转换器、降压型DC/DC转换器及升降压型DC/DC转换器。其中，降压型DC/DC转换器通常包括二级单相降压转换器、三级单相降压转换器及五级单相降压转换器，由于五级单相降压转换器可使其内包含的电感的输入节点实现五级电压转换(设五级降压转换器的输入电压为Vin，电感的输入节点可输入Vin、0.75Vin、0.5Vin、0.25Vin、0五级电压)，在降低电感的纹波电流方面有优势，所以五级单相降压转换器应用较多。但是，现有技术中，五级单相降压转换器需内设4个飞跨电容，由于飞跨电容的数量较多，所以其损耗的能量较多，且占用所在芯片的面积较大。因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种五级单相降压型DC/DC转换器及五级两相降压转换器，可实现五级电压转换，与现有的五级单相降压转换器相比，减少了飞跨电容的数量，从而降低了飞跨电容损耗的能量，且缩小了飞跨电容占用的芯片面积。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种五级单相降压型DC/DC转换器，包括控制晶片、4对互补开关、电感、电容、电阻、第一飞跨电容及第二飞跨电容，4对所述互补开关包括第一PMOS管和第一NMOS管、第二PMOS管和第二NMOS管、第三PMOS管和第三NMOS管、第四PMOS管和第四NMOS管，其中：所述第一PMOS管的源极作为转换器的输入端，第一至第四PMOS管按照漏极与源极的连接方式依次串联，所述第四PMOS管的漏极分别与所述电感的第一端及所述第四NMOS管的漏极连接，所述第四至第一NMOS管按照源极与漏极的连接方式依次串联，所述第一NMOS管的源极接地，所述电感的第二端分别与所述电容的第一端及所述电阻的第一端连接，其公共端作为所述转换器的输出端，所述电容的第二端及所述电阻的第二端均接地；所述第一飞跨电容和所述第二飞跨电容在不跨接于同一位置的前提下，分别跨接于任一相邻的两对互补开关之间；其中，跨接于第n对与第n+1对互补开关之间的飞跨电容两端的满电电压等于所述转换器输入电压的(4-n)/4，n＝1，2，3；所述控制晶片用于通过控制4对所述互补开关的开通或关断，实现五级电压转换。优选地，所述第一飞跨电容跨接于第三对互补开关与第四对互补开关之间，所述第二飞跨电容跨接于第二对互补开关与第三对互补开关之间；则所述第一飞跨电容两端的满电电压等于所述输入电压的1/4，所述第二飞跨电容两端的满电电压等于所述输入电压的1/2。优选地，所述第一飞跨电容跨接于第三对互补开关与第四对互补开关之间，所述第二飞跨电容跨接于第一对互补开关与第二对互补开关之间；则所述第一飞跨电容两端的满电电压等于所述输入电压的1/4，所述第二飞跨电容两端的满电电压等于所述输入电压的3/4。优选地，所述第一飞跨电容跨接于第二对互补开关与第三对互补开关之间，所述第二飞跨电容跨接于第一对互补开关与第二对互补开关之间；则所述第一飞跨电容两端的满电电压等于所述输入电压的1/2，所述第二飞跨电容两端的满电电压等于所述输入电压的3/4。为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种五级单相降压型DC/DC转换器，包括控制晶片、4对互补开关、电感、电容、电阻、第一飞跨电容、第二飞跨电容及第三飞跨电容，4对所述互补开关包括第一PMOS管和第一NMOS管、第二PMOS管和第二NMOS管、第三PMOS管和第三NMOS管、第四PMOS管和第四NMOS管，其中：所述第一PMOS管的源极作为转换器的输入端，第一至第四PMOS管按照漏极与源极的连接方式依次串联，所述第四PMOS管的漏极分别与所述电感的第一端及所述第四NMOS管的漏极连接，所述第四至第一NMOS管按照源极与漏极的连接方式依次串联，所述第一NMOS管的源极接地，所述电感的第二端分别与所述电容的第一端及所述电阻的第一端连接，其公共端作为所述转换器的输出端，所述电容的第二端及所述电阻的第二端均接地；所述第一飞跨电容、所述第二飞跨电容及所述第三飞跨电容在不跨接于同一位置的前提下，所述第一飞跨电容和所述第二飞跨电容分别跨接于任一相邻的两对互补开关之间，所述第三飞跨电容跨接于剩余的相邻的两对互补开关之间或者所述转换器的输入端与地之间；其中，跨接于第n对与第n+1对互补开关之间的飞跨电容两端的满电电压等于所述转换器输入电压的(4-n)/4，n＝1，2，3；跨接于所述转换器的输入端与地之间的飞跨电容两端的满电电压等于所述输入电压；所述控制晶片用于通过控制4对所述互补开关的开通或关断，实现五级电压转换。优选地，所述第一飞跨电容跨接于第三对互补开关与第四对互补开关之间，所述第二飞跨电容跨接于第二对互补开关与第三对互补开关之间，所述第三飞跨电容跨接于第一对互补开关与第二对互补开关之间；则所述第一飞跨电容两端的满电电压等于所述输入电压的1/4，所述第二飞跨电容两端的满电电压等于所述输入电压的1/2，所述第三飞跨电容两端的满电电压等于所述输入电压的3/4。优选地，所述第一飞跨电容跨接于第三对互补开关与第四对互补开关之间，所述第二飞跨电容跨接于第二对互补开关与第三对互补开关之间，所述第三飞跨电容跨接于所述转换器的输入端与地之间；则所述第一飞跨电容两端的满电电压等于所述输入电压的1/4，所述第二飞跨电容两端的满电电压等于所述输入电压的1/2，所述第三飞跨电容两端的满电电压等于所述输入电压。优选地，所述第一飞跨电容跨接于第三对互补开关与第四对互补开关之间，所述第二飞跨电容跨接于第一对互补开关与第二对互补开关之间，所述第三飞跨电容跨接于所述转换器的输入端与地之间；则所述第一飞跨电容两端的满电电压等于所述输入电压的1/4，所述第二飞跨电容两端的满电电压等于所述输入电压的3/4，所述第三飞跨电容两端的满电电压等于所述输入电压。优选地，所述第一飞跨电容跨接于第二对互补开关与第三对互补开关之间，所述第二飞跨电容跨接于第一对互补开关与第二对互补开关之间，所述第三飞跨电容跨接于所述转换器的输入端与地之间；则所述第一飞跨电容两端的满电电压等于所述输入电压的1/2，所述第二飞跨电容两端的满电电压等于所述输入电压的3/4，所述第三飞跨电容两端的满电电压等于所述输入电压。为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种五级两相降压转换器，包括上述任一种五级单相降压型DC/DC转换器，还包括：与所述五级单相降压型DC/DC转换器在去除电容、电阻后的电路结构及内部各器件选型完全相同的另一相五级降压转换器；其中，五级两相降压转换器所包含的两个第一PMOS管的源极连接，其公共端作为所述五级两相降压转换器的输入端，所述五级两相降压转换器所包含的两个电感的第二端连接，其公共端作为所述五级两相降压转换器的输出端。本专利技术提供了一种五级单相降压型DC/DC转换器，包括控制晶片、4对互补开关、电感、电容、电阻、第一飞跨电容及第二飞跨电容，4对互补开关包括第一PMOS管和第一NMOS管、第二PMOS管和第二NMOS管、第三PMOS管和第三NMOS管、第四PMOS管和第四N本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种五级单相降压型DC/DC转换器，其特征在于，包括控制晶片、4对互补开关、电感、电容、电阻、第一飞跨电容及第二飞跨电容，4对所述互补开关包括第一PMOS管和第一NMOS管、第二PMOS管和第二NMOS管、第三PMOS管和第三NMOS管、第四PMOS管和第四NMOS管，其中：所述第一PMOS管的源极作为转换器的输入端，第一至第四PMOS管按照漏极与源极的连接方式依次串联，所述第四PMOS管的漏极分别与所述电感的第一端及所述第四NMOS管的漏极连接，所述第四至第一NMOS管按照源极与漏极的连接方式依次串联，所述第一NMOS管的源极接地，所述电感的第二端分别与所述电容的第一端及所述电阻的第一端连接，其公共端作为所述转换器的输出端，所述电容的第二端及所述电阻的第二端均接地；所述第一飞跨电容和所述第二飞跨电容在不跨接于同一位置的前提下，分别跨接于任一相邻的两对互补开关之间；其中，跨接于第n对与第n+1对互补开关之间的飞跨电容两端的满电电压等于所述转换器输入电压的(4‑n)/4，n＝1，2，3；所述控制晶片用于通过控制4对所述互补开关的开通或关断，实现五级电压转换。

【技术特征摘要】
1.一种五级单相降压型DC/DC转换器，其特征在于，包括控制晶片、4对互补开关、电感、电容、电阻、第一飞跨电容及第二飞跨电容，4对所述互补开关包括第一PMOS管和第一NMOS管、第二PMOS管和第二NMOS管、第三PMOS管和第三NMOS管、第四PMOS管和第四NMOS管，其中：所述第一PMOS管的源极作为转换器的输入端，第一至第四PMOS管按照漏极与源极的连接方式依次串联，所述第四PMOS管的漏极分别与所述电感的第一端及所述第四NMOS管的漏极连接，所述第四至第一NMOS管按照源极与漏极的连接方式依次串联，所述第一NMOS管的源极接地，所述电感的第二端分别与所述电容的第一端及所述电阻的第一端连接，其公共端作为所述转换器的输出端，所述电容的第二端及所述电阻的第二端均接地；所述第一飞跨电容和所述第二飞跨电容在不跨接于同一位置的前提下，分别跨接于任一相邻的两对互补开关之间；其中，跨接于第n对与第n+1对互补开关之间的飞跨电容两端的满电电压等于所述转换器输入电压的(4-n)/4，n＝1，2，3；所述控制晶片用于通过控制4对所述互补开关的开通或关断，实现五级电压转换。2.如权利要求1所述的五级单相降压型DC/DC转换器，其特征在于，所述第一飞跨电容跨接于第三对互补开关与第四对互补开关之间，所述第二飞跨电容跨接于第二对互补开关与第三对互补开关之间；则所述第一飞跨电容两端的满电电压等于所述输入电压的1/4，所述第二飞跨电容两端的满电电压等于所述输入电压的1/2。3.如权利要求1所述的五级单相降压型DC/DC转换器，其特征在于，所述第一飞跨电容跨接于第三对互补开关与第四对互补开关之间，所述第二飞跨电容跨接于第一对互补开关与第二对互补开关之间；则所述第一飞跨电容两端的满电电压等于所述输入电压的1/4，所述第二飞跨电容两端的满电电压等于所述输入电压的3/4。4.如权利要求1所述的五级单相降压型DC/DC转换器，其特征在于，所述第一飞跨电容跨接于第二对互补开关与第三对互补开关之间，所述第二飞跨电容跨接于第一对互补开关与第二对互补开关之间；则所述第一飞跨电容两端的满电电压等于所述输入电压的1/2，所述第二飞跨电容两端的满电电压等于所述输入电压的3/4。5.一种五级单相降压型DC/DC转换器，其特征在于，包括控制晶片、4对互补开关、电感、电容、电阻、第一飞跨电容、第二飞跨电容及第三飞跨电容，4对所述互补开关包括第一PMOS管和第一NMOS管、第二PMOS管和第二NMOS管、第三PMOS管和第三NMOS管、第四PMOS管和第四NMOS管，其中：所述第一PMOS管的源极作为转换器的输入端，第一至第四PMOS管按照漏极与源极的连接方式依次串联，所述第四PMOS管的漏极分别与所述电感的第一端及所述第四NMOS管的漏极连接，所述第四至第一NMOS管按照源极与漏极的连接方式依次串联，所述第一NMOS管的源极接地，所述电感的第二端分别与所述电容的第一端及所述电阻的第一端连接，其公共端作为所述转换器的输出端，所述电容的第二端及所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄钰籴，余凯，李瑞辉，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44