一种超低输入电压DC/DC升压装置，包括第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、电感L1、内部供电模块、PWM产生模块和低压启动控制模块。当电源电压V3未达到相应的电压阈值时，低压启动控制模块根据接收到的反向POK信号，输出一个抬升且周期性的电压信号CLKN驱动所述第二晶体管Q2导通与关闭，使电源电压V3的上升，直到接收到电源OK子模块检测到电源电压V3达到所述预定阈值，则关闭低压启动控制模块。因此，本发明专利技术可有效解决升压装置对输入电源电压V1要求的限制，即输入电源电压V1在超低电压情况下，亦可保证DC/DC升压装置正常启动并正常工作。保证DC/DC升压装置正常启动并正常工作。保证DC/DC升压装置正常启动并正常工作。
【技术实现步骤摘要】
一种超低输入电压DC/DC升压装置
[0001]本专利技术属于直流升压电路设计
，涉及一种超低输入电压DC/DC升压装置。
技术介绍
[0002]目前，输入电压DC/DC直流升压装置应用越来越广泛，例如，常应用于直流碱性电池、镍氢充电电池、锂锰电池或锂离子充电电池等需要直流升压的场景。
[0003]请参阅图1，图1所示为现有技术中超低输入电压DC/DC升压装置的示意图。该DC/DC升压装置用以将输入电源电压V1经装置处理后输出一个等于或高于输入电源电压V1的输出电源电压V2。
[0004]如图1所示，其包括电源切换控制模块(Power Switch)、逻辑反相器(INV)、误差放大器模块(EAMP)、PWM比较器模块(CMP)、逻辑控制模块(PWM Control Logic)、驱动模块(DRVIER)、基准电压源模块(VREF)、振荡器模块(OSC)、斜坡补偿模块(Slope compensation)、反馈电阻(RFB1,RFB2,RFB3,RFB4)、电源OK模块(PowerOK)、P型晶体管(Q1,Q3,Q4)、N型晶体管(Q2)、电感(L1)和电容(C1,C2)等元件。
[0005]上述启动控制电路内部模块电源为电源电压V3，其分别连接P型晶体管Q3和Q4的一端，P型晶体管Q3和Q4的另一端分别连接输入电源电压V1和输出电源电压V2，电源切换模块通过判断输入电源电压V1和输出电源电压V2的大小，输出判断信号控制P型晶体管Q3和P型晶体管Q4的开启或关闭，由此，决定电源电压V3由输入电源电压V1还是输出电源电压V2来提供给内部模块。当输入电源电压V1大于输出电源电压V2时，内部模块的供电电源V3来自输入电源电压V1，当输出电源电压V2大于输入电源电压V1时，内部模块的供电电源V3切换为来自输出电源电压V2。
[0006]也就是说，电源切换控制模块用以切换内部模块供电电源，当输出电源电压V2大于输入电源电压V1时，开启P型晶体管Q4和关闭P型晶体管Q3；当输出电源电压V2小于输入电源电压V1时，开启P型晶体管Q3和关闭P型晶体管Q4。
[0007]此外，上述控制装置中的内部模块正常工作需满足电源电压V3达到一定的电压值时才可正常启动工作。当电源电压V3满足启动电压需求，基准电压模块优先开始工作，输出基准参考电压VREF用于误差放大器、振荡器和比较器CMP比较模块的运作。当电源OK模块判断V3电压正常输出POK信号给逻辑控制模块，控制该装置内所有模块开始工作；此时，输出电源电压V2较低，通过RFB1和RFB2的分压得到的FB信号处于较低值，FB信号和VREF信号经过误差放大器模块的处理输出COMP信号送入PWM比较器模块的一端输入，和PWM比较器模块的另一端由振荡器模块和斜坡补偿模块输出的周期性RAMP信号进行比较，得到PWM方波信号，经过逻辑控制模块的处理输出DR信号提供给驱动模块，驱动模块输出信号CLKN将N型晶体管Q2开启，输入电源电压V1和接地端GND之间形成回路，此时，对储能电感L1充电进储能，而后驱动模块将N型晶体管Q2关闭，打开P型晶体管Q1，在输入电源电压V1和V2之间形成回路，此时的储能电感L1上有电流存在，而电感L1电流无法突变，此时电感L1两端形成的电压VL，和输入电源电压V1同时向输出电源电压V2传输能量，使V2电压上升，通过电阻RFB1和电
阻RFB2的分压得到的FB信号大于VREF，此时，经过误差放大器模块和PWM比较器模块不再输出PWM方波信号，N型晶体管Q2无法开启，直到FB信号小于VREF，才会重新开启N型晶体管Q2给储能电感L1充电，周而复始保证输出电源电压V2输出一稳定的电压。而当电源电压V3通过电源OK模块检测到的其电压低于VREF时，即发生电源电压过低情况，会输出POK的反向信号给控制逻辑模块关闭装置内所有的模块。
[0008]然而，请参阅图2，上述启动控制电路存在如下缺陷：
[0009]在启动时想让升压装置正常工作，就需要对输入电源电压V1进行限定，过低的输入电源电压V1，会导致电路内模块无法正常工作，使升压装置对输入电源电压V1应用范围产生限制。
技术实现思路
[0010]为解决的上述技术问题，本专利技术提出一种超低输入电压DC/DC升压装置，其技术方案如下：
[0011]一种超低输入电压DC/DC升压装置，用于将输入的直流电源电压V1升压成直流电源电压V2；包括：
[0012]第一晶体管Q1、第二晶体管Q2和电感L1；所述电感L1连接在所述直流电源电压V1输入端与所述第一晶体管Q1和第二晶体管Q2漏极连接点SW之间；所述第一晶体管Q1的源极接地，第二晶体管Q2的源极接所述直流电源电压V2的输出端；内部供电模块，用于根据电源电压V1和电源电压V2产生所述DC/DC升压装置中各模块供电的电源电压V3以及对电源电压V3的电源阈值进行判断；其包括电源OK子模块所述电源OK子模块用于判断电源电压V3是否大于等于一预定阈值，如果是，输出正向POK信号，否则，输出反向POK信号；
[0013]PWM产生模块，产生一PWM方波信号；
[0014]升压系统驱动控制模块，根据接收到的PWM方波信号和POK信号，若接收到的所述POK信号为正向的POK，则根据PWM方波信号输出信号相应的CLKP和CLKN控制所述第一晶体管Q1和第二晶体管Q2的栅极；当CLKN控制第二晶体管Q2开启，CLKP控制第一晶体管关闭时，所述电源电压V1和接地端GND之间形成回路，此时，对所述电感L1充电进行储能；当CLKN控制第二晶体管Q2关闭，控制第一晶体管Q1开启时，在所述电源电压V1和V2之间形成回路，而此时的电感L1上有电流存在，因电感L1电流无法突变在电感L1两端形成的电压差VL，和输入电源电压V1同时向输出电源电压V2传输能量，使V2电压上升；
[0015]低压启动控制模块，当电源电压V3未达到相应的电压阈值时，根据接收到的反向POK信号，输出一个抬升且周期性的电压信号CLKN驱动所述第二晶体管Q2导通与关闭，使电源电压V3的上升，直到接收到所述电源OK子模块检测到所述电源电压V3达到所述预定阈值，则关闭低压启动控制模块。
[0016]进一步地，所述低压启动控制模块包括检测控制模块、电荷泵模块和电荷泵振荡器模块；当所述检测控制模块接收所述反向POK信号以控制振荡器和电荷泵的开启，电荷泵振荡器模块用来产生周期性的方波信号输出给电荷泵模块，用以输出一个抬升且周期性的电压信号CLKN，当所述检测控制模块接收所述正向POK信号以控制振荡器和电荷泵的关闭。
[0017]进一步地，所述低压启动控制模块还包括电平转换模块，连接在所述检测控制模块和所述电荷泵振荡器模块之间，用以转换从所述检测控制模块输出的不同电源电压之间
的逻辑信号。
[0018]进一步地，所述内部供电模块还包括电源切换子模块，所述电源切换子模块当电源电压V1大于电源电压V2时，其将切换成用所述电源电压V1给内部电源电压V3供电；当电本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超低输入电压DC/DC升压装置，用于将输入的直流电源电压V1升压成直流电源电压V2；其特征在于，包括：第一晶体管Q1、第二晶体管Q2和电感L1；所述电感L1连接在所述直流电源电压V1输入端与所述第一晶体管Q1和第二晶体管Q2漏极连接点SW之间；所述第一晶体管Q1的源极接地，第二晶体管Q2的源极接所述直流电源电压V2的输出端；内部供电模块，用于根据电源电压V1和电源电压V2产生所述DC/DC升压装置中各模块供电的电源电压V3以及对电源电压V3的电源阈值进行判断；其包括电源OK子模块所述电源OK子模块用于判断电源电压V3是否大于等于一预定阈值，如果是，输出正向POK信号，否则，输出反向POK信号；PWM产生模块，产生一PWM方波信号；升压系统驱动控制模块，根据接收到的PWM方波信号和POK信号，若接收到的所述POK信号为正向的POK，则根据PWM方波信号输出信号相应的CLKP和CLKN控制所述第一晶体管Q1和第二晶体管Q2的栅极；当CLKN控制第二晶体管Q2开启，CLKP控制第一晶体管关闭时，所述电源电压V1和接地端GND之间形成回路，此时，对所述电感L1充电进行储能；当CLKN控制第二晶体管Q2关闭，控制第一晶体管Q1开启时，在所述电源电压V1和V2之间形成回路，而此时的电感L1上有电流存在，因电感L1电流无法突变在电感L1两端形成的电压差VL，和输入电源电压V1同时向输出电源电压V2传输能量，使V2电压上升；低压启动控制模块，当电源电压V3未达到相应的电压阈值时，根据接收到的反向POK信号，输出一个抬升且周期性的电压信号CLKN驱动所述第二晶体管Q2导通与关闭，使电源电压V3的上升，直到接收到所述电源OK子模块检测到所述电源电压V3达到所述预定阈值，则关闭低压启动控制模块。2.根据权利要求1所述的超低输入电压DC/DC升压装置，其特征在于，所述低压启动控制模块包括检测控制模块、电荷泵模块和电荷泵振荡器模块；当所述检测控制模块接收所述反向POK信号以控制振荡器和电荷泵的开启，电荷泵振荡器模块用来产生周期性的方波信号输出给电荷泵模块，用以输出一个抬升且周期性的电压信号CLKN，当所述检测控制模块接收所述正向POK信号以控制振荡器和电荷泵的关闭。3.根据权利要求2所述的超低输入电压DC/DC升压装置，其特征在于，所述低压启动控制模块还包括电平转换模块，连接在所述检测控制模块和所述电荷泵振荡器模块之间，用以转换从所述检测控制模块输出的不同电源电压之间的逻辑信号。4.根据权利要求1所述的超低输入电压DC/DC升压装置，其特征在于，所述内部供电...
【专利技术属性】
技术研发人员：李博，
申请(专利权)人：上海裕芯电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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