电压转换集成电路、自举电路以及开关驱动方法技术

公开了一种用于开关模式电压调节器的电压转换集成电路、集成在电压转换集成电路里的自举电路以及电压转换集成电路中相关高侧开关驱动方法。该自举电路用于提供一个自举电压信号用于驱动电压转换集成电路里的高侧开关。该自举电路包括一个预充电路和一个自举电容。预充电路提供第一自举信号用于预充高侧开关的控制端；自举电容提供第二自举信号用于加强对高侧开关的控制端的充电。该自举电路可以通过使用一个较小值的自举电容就可以实现高侧开关的驱动，该较小值的自举电容可以集成在电压转换集成电路的内部，有利于减小整个开关模式电压调节器的体积并提高其效率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】公开了一种用于开关模式电压调节器的电压转换集成电路、集成在电压转换集成电路里的自举电路以及电压转换集成电路中相关高侧开关驱动方法。该自举电路用于提供一个自举电压信号用于驱动电压转换集成电路里的高侧开关。该自举电路包括一个预充电路和一个自举电容。预充电路提供第一自举信号用于预充高侧开关的控制端；自举电容提供第二自举信号用于加强对高侧开关的控制端的充电。该自举电路可以通过使用一个较小值的自举电容就可以实现高侧开关的驱动，该较小值的自举电容可以集成在电压转换集成电路的内部，有利于减小整个开关模式电压调节器的体积并提高其效率。【专利说明】
本专利技术涉及电子电路，具体涉及一种集成自举电容的电压转换集成电路、自举电路以及电压转换集成电路中高侧开关的驱动方法。
技术介绍
随着电子技术的发展，功率调节器(比如开关模式电压调节器)广泛运用在各种电子设备中。在现有的开关模式电压调节器中，需要一个高电压信号来驱动高侧开关。因此，常需要一个包含自举电容的自举电路来提供该高电压信号。通常，为了减小开关模式电压调节器的体积和提高其效率，开关模式电压调节器的大多数元器件都是集成在一个芯片上。但是，由于自举电路中的自举电容体积太大，因此不能被集成到芯片上。例如，图1示出了一个传统的开关模式电压调节器50。该开关模式电压调节器50包含一个电压转换芯片60和一个位于电压转换芯片60外部的自举电容Cbci。如图1所不，该电压转换芯片60包含一个输入引脚IN、接地引脚GND、自举引脚BST、开关引脚SW和反馈引脚FB。自举电容Cbq耦合在电压转换芯片60外部自举引脚BST和开关引脚SW之间。这样，整个开关模式电压调节器50体积很大，效率不高。因此，需要考虑怎样减小整个开关模式电压调节器的体积并提高其效率。
技术实现思路
针对现有技术中的一个或多个问题，提出了一种集成自举电容的电压转换集成电路、自举电路以及电压转换集成电路中高侧开关的驱动方法。本专利技术一方面提供了一种用于驱动电压转换集成电路中高侧开关的自举电路，其中，该自举电路集成在电压转换集成电路中。该自举电路包括:预充电路，提供第一自举信号用于对高侧开关的控制端预充电；以及自举电容，提供第二自举信号用于加强高侧开关的控制端的充电。本专利技术又一方面提供了一种电压转换集成电路，其具有输入引脚，开关引脚，反馈引脚和接地引脚。该电压转换集成电路包括:开关电路，包括一个高侧开关和低侧开关，其中高侧开关和低侧开关串联连接在输入引脚和接地引脚之间；高侧开关和低侧开关连接的公共端作为开关引脚;该开关电路通过控制高侧开关和低侧开关的导通和关断，将输入引脚的输入电压转换为开关电压，并在开关管脚输出；控制电路，耦接至反馈引脚接收一个反馈信号，并基于该反馈信号产生一高侧控制信号和低侧控制信号；以及自举电路，包括一个预充电路和自举电容，预充电路接收高侧控制信号和输入电压信号，并基于高侧控制信号和输入电压信号产生第一自举信号；自举电容用于提供第二自举信号;其中，第一自举信号和第二自举信号通过驱动电路对高侧开关开关的控制端充电。本专利技术又一方面提供了一种用于集成自举电容的电压转换集成电路的驱动方法，其中，电压转换集成电路包括互补导通的高侧开关和低侧开关。该驱动方法包括:当控制低侧开关的低侧控制信号有效时，对自举电容充电；当控制高侧开关的高侧控制信号的有效沿来临时，预充电路提供第一自举信号对高侧开关的控制端进行预充电；当高侧控制信号有效时，自举电容提供第二自举信号加强对高侧开关的控制端充电。【附图说明】在下面所有附图中，相同的标号表示具有相同、相似或相应的特征或功能。图1示出了一种现有的开关模式电压调节器50的示意框图；图2示出了根据本专利技术一实施例的开关模式电压调节200示意框图；图3示出了根据本专利技术一实施例的开关模式电压调节300的示意框图；图4示出了根据本专利技术一实施例的电压转换芯片100的原理示意图；图5示出了根据本专利技术一实施例的预充电路11的原理图；图6示出了根据本专利技术一实施例的线性电压调节器12的原理图。图7所示为根据本专利技术一实施例的用于集成自举电容的电压转换芯片的驱动方法700。【具体实施方式】下面将详细描述本公开的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本公开。相反，本公开意在涵盖由所附权利要求所界定的本公开精神和范围内所定义的各种备选方案、修改方案和等同方案。在以下描述中，为了提供对本公开的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员应当理解，没有这些具体细节，本公开同样可以实施。在其他一些实施例中，为了便于凸显本公开的主旨，对于众所周知的方案、流程、元器件以及电路或方法未作详细的描述。图2示出了根据本专利技术一实施例的开关模式电压调节200示意框图。开关模式电压调节200包括电压转换芯片100。与现有的开关模式电压调节50中的集成电路芯片60相比，电压转换芯片100集成了自举电容，并省略了自举引脚BST，仅包括输入引脚IN、接地引脚GND、开关引脚SW和反馈弓I脚FB ο图3示出了根据本专利技术一实施例的开关模式电压调节300的示意框图。如图3所示，开关模式电压调节300包括一个电压转换芯片100。电压转换芯片100包括自举电路10、开关电路20、控制电路30和驱动电路40。在图3所示实施例中，开关电路20包括一个高侧开关21和一个低侧开关22。高侧开关21和低侧开关22分别具有第一端、第二端和控制端。高侧开关21和低侧开关22包括一个功率开关器件，例如金属氧化物半导体场效应管(Metal Oxide Semiconductor FieldEffect Transistor，M0SFET)、结型场效应管(Junct1n Field Effect Transistor ,JFET)等等。高侧开关21的第一端耦接至开关转换芯片100的输入引脚用于接收一个输入电压信号VIN;高侧开关21的第二端耦接至低侧开关22的第一端进而形成一个公共节点，该公共节点被引出作为开关转换芯片100的开关引脚SW;低侧开关的第二端电连接至开关转换芯片100的接地引脚。开关电路20通过控制高侧开关21和低侧开关22的导通和关断将输入电压信号Vin转化为一个开关电压信号Vsw。并在开关引脚SW处提供该开关电压信号Vsw。通常，开关转换芯片100的开关引脚SW将进一步耦接至一个电感L和一个电容C用于在开关模式调节器300的输出端OUT提供一个输出电压Vout。在图3所示实施例中，控制电路30接收一个来自电压转换芯片100的反馈管脚FB的反馈信号，其中，该反馈信号可用于表征输出电压V.的变化。控制电路300根据反馈信号产生一个高侧开关控制信号Sh和低侧开关控制信号&分别用于控制高侧开关21和低侧开关22互补导通和关断。在一个实施例中，控制电路30包括一个脉冲宽度调制(Pulse-WidthModulat1n，PffM)控制电路，该PffM控制电路通过提供不同占空比的方波信号来调节输出电压Vciut的大小。在图3所示实施例中，驱动电路40用于接收高侧开关控制信号SH、低侧开关控制信号Sl和自举电压信号Vbst，并提供高侧开关驱动信号Dh和低侧开关驱动信号Dl分别用于驱动高侧开关本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于驱动电压转换集成电路中高侧开关的自举电路，其中，该自举电路集成在电压转换集成电路中，该自举电路包括：预充电路，提供第一自举信号用于对高侧开关的控制端预充电；以及自举电容，提供第二自举信号用于加强高侧开关的控制端的充电。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：龚军勇，姜剑，李伊珂，陈长江，
申请(专利权)人：成都芯源系统有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51