直流/直流转换系统技术方案

一种直流／直流转换系统，包括：直流／直流转换器，用于将输入电压转换成第二输出电压；还包括电荷泵，用于为直流／直流转换器提供工作电压。本发明专利技术通过把电荷泵与直流／直流转换器相连，采用电荷泵的第一输出电压作为直流／直流转换器的工作电压，可以获得输入电压在很大范围内变化的直流／直流转换器。本发明专利技术在电荷泵的第一直流／直流转换电路中的电源输入端与第一输出端之间通过至少一个背对背连接的二极管的开关相连，使得电源输入端输入不同输入电压下可以输出稳定的第一输出电压作为直流／直流转换器的工作电压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种直流/直流转换系统。技术背景在电学领域，电压变换和电源管理是不可缺少的重要部分。直流/直流转 换系统以其电能转换效率高成为一种常用的电源节能技术，在需要节能的应用中比如计算机、手机、mp3等电子设备大量使用直流/直流转换系统。随着 小家电的迅速发展，直流/直流转换系统更显得重要。当前的供电电源比如干 电池具有不同的供电电压，即使同一个型号的电池，在使用中，电压会逐渐 下降，即直流/直流转换系统的供电电源提供的输入电压在很大范围内变化， 要使得直流/直流转换系统能够在很大范围变化的输入电压下工作，直流/直流 转换系统必需设计得非常复杂。申请号为200410058421的中国专利申请公开一种直流/直流转换器30, 如图1所示，包括直流/直流转换电路34、侦测电路36、控制电路38以及振 荡器32。直流/直流转换电路34，用于接收使能信号EN时，提供输出电压Vout 至存储电容C;电阻R6表示负载。侦测电路36，用于根据存储电容C上的输出电压Vout，产生第一电压值 VI。侦测电路36为由第一、第二电阻R4、 R5所构成的分压电路，第一电压 值VI为第二电阻R5的分压。放大器39,与第一、第二电阻R4、 R5的连接端相连，用于将第一电压 值VI进4于放大。控制电路38，与放大器39相连，用于接收第一电压值V1的放大值，并 具有串联的施密特触发器ST及反相器INV1。施密特触发器ST的输入端为放 大器39的第一电压值VI的放大值；反相器INV1的输入端与施密特触发器 ST的输出端相连。施密特触发器ST具有第一、第二触发电压。当输入信号 高于第一触发电压时，输出信号为第一逻辑电压，例如为低；当其输入信号 降回第一触发电压时，其输出信号会仍保持在第一逻辑电压，直到其输入信 号低于第二触发电压时，其输出信号才变成第二逻辑电压，例如为高，反相 器INV1对施密特触发器ST的输出信号进行反相。因此，当第一电压值V1 低于预先设定的第二电压值V2时，控制电路38输出第一控制信号Sl至振荡 器32;当第一电压值V1高于预先设定的第三电压值V3时，输出第二控制信 号S2至振荡器32。振荡器32位于反相器INV1的输出端与直流/直流转换电路34之间。振 荡器32在接收到第一控制信号Sl时关闭，且不输出使能信号EN至直流/直 流转换电路34，致使直流/直流转换电路34会停止提供输出电压Vout至存储 电容C及负载R6;振荡器32在接收到第二控制信号S2时会导通，且输出使 能信号EN至直流/直流转换电路34，致使直流/直流转换电路34提供输出电 压Vout至存储电容C及负载R6。根据上述公开的专利申请内容，直流/直流转换电路34、振荡器32会依 据存储电容C与负载R6上的输出电压Vout所控制，并不会一直保持开启， 可以节省直流/直流转换电路34、振荡器的电源损耗。但是上述公开的技术中， 直流/直流转换器的工作电压与输入电压相同，比如由电池提供输入电压，由 于不同型号的电池提供的电压不同，要采用不同型号的电池作为输入电源， 直流/直流转换器需要具有较大的工作电压范围；甚至同一电容量的干电池由 于使用时间的长短，电压会在很大范围内发生变化，这也要求设计的直流/直 流转换器能够在很大范围内变化的输入电压下工作。然而，难以在工作电压范围比较大条件下设计复杂的直流/直流转换器。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种直流/直流转换系统，所述直流/直流转换系 统的直流/直流转换器可以在很大范围内变化的输入电压下工作。为解决上述问题，本专利技术提供一种直流/直流转换系统，包括 直流/直流转换器，用于将输入电压转换成第二输出电压；还包括电荷泵，产生第 一输出电压作为直流/直流转换器的工作电压。所述电荷泵进一步包括第一直流/直流转换电路，用于产生的第一输出电压，与直流/直流转换器 的每个元件的工作电压输入端相连；第一侦测电路，与第一直流/直流转换电路相连，根据第一输出电压产生 第一电压值；第一比较器， 一输入端输入第一电压值，另一输入端输入第一参考电压， 用于将第一电压值与第一参考电压进行比较，当第一电压值低于第一参考电 压时，输出第一比较信号，当第一侦测电压高于或等于第一参考电压时，输 出第二比较信号；第一控制电路，控制端与所述第一比较器的输出端相连，用于当接收到 第一比较信号时使第一直流/直流转换电路升高当前第一输出电压；当接收到 第二比较信号时使第 一直流/直流转换电路维持当前第 一输出电压。所述第一直流/直流转换电路包括电源输入端，用于输入输入电压；第 一存储电容， 一端接地，另一端作为第一直流/直流转换电路的输出端并输出 第一输出电压，所述第一存储电容与第一侦测电路并联；至少一个背对背连 接的二极管开关，连接于所述电源输入端与第一直流/直流转换电路输出端之间。所述第一直流/直流转换电路包括电源输入端，用于输入输入电压；第一存储电容， 一端接地，另一端作为第一直流/直流转换电路的输出端，并输出第一输出电压；第一开关和第四开关，所述电源输入端、第一开关、第四开关与第一直 流/直流转换电路的输出端依次串联；第二开关和第三开关，所述电源输入端、第二开关、第三开关与地依次 串联；第一电容器，第一端与串联的第一开关和第四开关的连接端相连，第 二端与串联的第二开关和第三开关的连接端相连。所述第一侦测电路进一步包括第一电阻，具有第一端且与第一直流/直 流转换电路输出端相连；以及第二电阻，具有第一端且与第一电阻的第二端 相连，所述第二电阻的第二端接地，所述第二电阻上的电压作为第一电压值 并且输入第一比较器的一个输入端。所述第一控制电路为振荡器，振荡器的控制端输入第一比较器的第一比 较信号和第二比较信号，振荡器的输出端与第一直流/直流转换电路的所有开 关相连。所述直流/直流转换器进一步包括第二直流/直流转换电路，根据电源输入端的输入电压产生第二输出电压；第二侦测电路，用于根据第二直流/直流转换电路提供的第二输出电压， 产生第二电压值；误差放大器， 一输入端输入第二电压值，另一输入端输入第二参考电压， 用于将第二侦测电路产生的第二电压值与第二参考电压之差进行放大；第二比较器， 一输入端与误差放大器的输出端相连，另一输入端输入斜 波振荡信号，用于输出脉宽调制信号且控制第二直流/直流转换电路的第二输 出电压。所述第二侦测电路进一步包括第三电阻，具有与第二直流/直流转换电路输出端相连的第一端；以及第四电阻，具有与第三电阻的第二端相连的第一端，所述第四电阻的第二端接地，所述第四电阻上的电压作为第二电压值。所述第二直流/直流转换电路包括 电源输入端，用于输入输入电压；第二存4渚电容， 一端接地，另一端作为第二直流/直流转换电路的输出端，并输出第二输出电压；电感和第五开关，所述电源输入端、电感、第五开关与第二直流/直流转换电路的输出端依次串联；第六开关，与串联的第五开关和第二存储电容相并联。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点本专利技术通过把电荷泵与直流/直 流转换器相连，采用电荷泵的第一输出电压作为直流/直流转换器的工作电压， 可以获得输入电压在很大范围内变化的直流/直流转换器。本专利技术在电荷泵的第 一直流/直流转换电^各中的电源输入端与第 一输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流／直流转换系统，包括：　　　　直流／直流转换器，用于将输入电压转换成第二输出电压；　　　　其特征在于，还包括电荷泵，产生第一输出电压作为直流／直流转换器的工作电压。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林庆龙，丁建国，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]