一种可消除谐振的负电压转换器和半导体芯片制造技术

本申请实施例提供一种可消除谐振的负电压转换器和半导体芯片。该可消除谐振的负电压转换器包括：开关组件、开关组件控制电路、电压转换控制电路和电感；电压转换控制电路的第一端电连接输入电压，电压转换控制电路的第二端电连接负电压转换器的电压输出端，电压转换控制电路的第三端电连接开关组件的第一端和电感的第一端，开关组件的第二端和电感的第二端均接地，开关组件控制电路的第一端电连接输入电压，开关组件控制电路的第二端电连接开关组件的控制端，开关组件控制电路的控制端电连接使能信号。该可消除谐振的负电压转换器可以消除负电压转换器中的LC谐振。除负电压转换器中的LC谐振。除负电压转换器中的LC谐振。

【技术实现步骤摘要】
一种可消除谐振的负电压转换器和半导体芯片


[0001]本申请实施例涉及负电压转换
，尤其涉及一种可消除谐振的负电压转换器和半导体芯片。

技术介绍

[0002]负电压转换器可以将输入电压转换为负的输出电压，其中，输入电压一般来源于单节锂电池，且单节锂电池的电压一般在4V左右，输出电压的范围为
‑
1V～
‑
6V。负电压转换器中的电感电流为0时，可以断开电感与负电压转换器的输出端之间的连接，避免电感电流反向，此时负电压转换器处于非连续导通模式(DiscontinuousConductionMode，DCM)状态。
[0003]现有技术中，若负电压转换器的负载一直比较大，则电感电流也一直比较大，在负电压转换器的整个工作周期内，电感电流纹波不会降低到0A以下，故而不会触发其他动作；若负电压转换器的负载为中轻负载，电感电流纹波可能会降低到0A以下，使得电感与负电压转换器的输出端之间的连接断开，导致电感中残存的能量会形成LC谐振现象，出现高频振铃波形。
[0004]然而，在一些环境敏感的应用场景中，负电压转换器内的高频振铃波形会带来电磁辐射干扰，而这些电磁辐射干扰会带来一些应用上的问题，即高频振铃波形是不被期许的存在，故而，亟需提出一种可以降低高频振铃波形的负电压转换器，即可以消除LC谐振的负电压转换器。

技术实现思路

[0005]鉴于上述问题，本申请实施例提供了一种可消除谐振的负电压转换器和半导体芯片，能够消除负电压转换器中的LC谐振。
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种可消除谐振的负电压转换器，包括：开关组件、开关组件控制电路、电压转换控制电路和电感；
[0007]所述电压转换控制电路的第一端电连接输入电压，所述电压转换控制电路的第二端电连接所述负电压转换器的电压输出端，所述电压转换控制电路的第三端电连接所述开关组件的第一端和所述电感的第一端，所述开关组件的第二端和所述电感的第二端均接地，所述开关组件控制电路的第一端电连接所述输入电压，所述开关组件控制电路的第二端电连接所述开关组件的控制端，所述开关组件控制电路的控制端电连接使能信号；
[0008]所述开关组件控制电路，用于在所述使能信号为第一电平信号时，导通所述输入电压和所述开关组件的控制端；其中，所述第一电平信号为所述电感的第一端存在LC谐振时生成的信号；
[0009]所述开关组件，用于在所述输入电压的作用下，导通所述电感的第一端与地。
[0010]在一些实施例中，所述开关组件控制电路包括：第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管；
[0011]所述第一开关管的控制端电连接所述使能信号，所述第一开关管的第一端电连接
所述输入电压，所述第一开关管的第二端电连接所述开关组件的控制端和所述第二开关管的第一端，所述第二开关管的第二端电连接所述第三开关管的第一端和所述第四开关管的控制端，所述第三开关管的控制端电连接所述第四开关管的第一端，所述第三开关管的第二端和所述第四开关管的第二端均电连接所述电压输出端。
[0012]在一些实施例中，所述开关组件控制电路的第三端电连接所述电压输出端；
[0013]所述开关组件控制电路，还用于在所述使能信号为第二电平信号时，断开所述输入电压和所述开关组件的控制端之间的连接，且导通所述开关组件的控制端和所述电压输出端；其中，所述第二电平信号为所述电感的第一端不存在LC谐振时生成的信号；
[0014]所述开关组件，还用于在输出电压的作用下，断开所述电感的第一端与地之间的连接。
[0015]在一些实施例中，所述开关组件控制电路还包括：第五开关管、第六开关管和反相器；
[0016]所述第五开关管的控制端和所述反相器的输入端均电连接所述使能信号，所述第五开关管的第一端电连接所述输入电压，所述第五开关管的第二端电连接所述第六开关管的第一端，所述第六开关管的第二端电连接所述第四开关管的第一端，所述反相器的输出端电连接所述第一开关管的控制端。
[0017]在一些实施例中，可消除谐振的负电压转换器还包括：钳位电路；
[0018]所述钳位电路的第一端电连接所述第二开关管的控制端和所述第六开关管的控制端，所述钳位电路的第二端电连接所述电压输出端。
[0019]在一些实施例中，所述开关组件包括：第七开关管和第八开关管；
[0020]所述第七开关管的第一端电连接所述第八开关管的第一端，所述第七开关管的第二端电连接所述电感的第一端，所述第八开关管的第二端接地，所述第七开关管的控制端和第八开关管的控制端均电连接所述第一开关管的第二端。
[0021]在一些实施例中，所述第七开关管包括第一寄生二极管，所述第八开关管包括第二寄生二极管；
[0022]所述第一寄生二极管的负极电连接所述第二寄生二极管的负极，所述第一寄生二极管的正极电连接所述电感的第一端，所述第二寄生二极管的正极接地。
[0023]在一些实施例中，所述电压转换控制电路包括：第一控制开关和第二控制开关；
[0024]所述第一控制开关的第一端电连接所述输入电压，所述第一控制开关的第二端电连接所述第二控制开关的第一端和所述电感的第一端，所述第二控制开关的第二端电连接所述电压输出端；
[0025]所述负电压转换器还包括：使能信号生成电路，所述使能信号生成电路的输入端电连接所述第一控制开关的控制端和所述第二控制开关的控制端，所述使能信号生成电路的输出端电连接所述开关组件控制电路的控制端；
[0026]所述使能信号生成电路，用于在所述第一控制开关的控制电压为第一电压，所述第二控制开关的控制电压为第二电压时，生成所述第一电平信号；其中，在所述第一电压的作用下，所述第一控制开关处于截止状态，在所述第二电压的作用下，所述第二控制开关处于截止状态。
[0027]在一些实施例中，可消除谐振的负电压转换器还包括：第一比较器和控制逻辑电
路；
[0028]所述第一比较器的第一输入端电连接所述电感的第一端，所述第一比较器的第二输入端电连接所述电压输出端，所述第一比较器的输出端电连接所述控制逻辑电路的第一端，所述控制逻辑电路的第二端电连接所述电压转换控制电路的控制端；
[0029]所述第一比较器，用于在所述电感的电流为0时，输出断开控制信号；
[0030]所述控制逻辑电路，用于基于所述断开控制信号，断开所述电压转换控制电路的第二端和所述电压转换控制电路的第三端。
[0031]在一些实施例中，可消除谐振的负电压转换器还包括误差放大器和第二比较器；
[0032]所述误差放大器的第一输入端电连接所述电压输出端，所述误差放大器的第二输入端电连接参考电压，所述误差放大器的输出端电连接所述第二比较器的第一输入端，所述第二比较器的第二输入端电连接三角波信号，所述第二比较器的输出端电连接所述控制逻辑电路的第三端；
[0033]所述误差放大器，用于基于所述参考电压和输出电压生成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可消除谐振的负电压转换器，其特征在于，包括：开关组件、开关组件控制电路、电压转换控制电路和电感；所述电压转换控制电路的第一端电连接输入电压，所述电压转换控制电路的第二端电连接所述负电压转换器的电压输出端，所述电压转换控制电路的第三端电连接所述开关组件的第一端和所述电感的第一端，所述开关组件的第二端和所述电感的第二端均接地，所述开关组件控制电路的第一端电连接所述输入电压，所述开关组件控制电路的第二端电连接所述开关组件的控制端，所述开关组件控制电路的控制端电连接使能信号；所述开关组件控制电路，用于在所述使能信号为第一电平信号时，导通所述输入电压和所述开关组件的控制端；其中，所述第一电平信号为所述电感的第一端存在LC谐振时生成的信号；所述开关组件，用于在所述输入电压的作用下，导通所述电感的第一端与地。2.根据权利要求1所述的负电压转换器，其特征在于，所述开关组件控制电路包括：第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管；所述第一开关管的控制端电连接所述使能信号，所述第一开关管的第一端电连接所述输入电压，所述第一开关管的第二端电连接所述开关组件的控制端和所述第二开关管的第一端，所述第二开关管的第二端电连接所述第三开关管的第一端和所述第四开关管的控制端，所述第三开关管的控制端电连接所述第四开关管的第一端，所述第三开关管的第二端和所述第四开关管的第二端均电连接所述电压输出端。3.根据权利要求2所述的负电压转换器，其特征在于，所述开关组件控制电路的第三端电连接所述电压输出端；所述开关组件控制电路，还用于在所述使能信号为第二电平信号时，断开所述输入电压和所述开关组件的控制端之间的连接，且导通所述开关组件的控制端和所述电压输出端；其中，所述第二电平信号为所述电感的第一端不存在LC谐振时生成的信号；所述开关组件，还用于在输出电压的作用下，断开所述电感的第一端与地之间的连接。4.根据权利要求3所述的负电压转换器，其特征在于，所述开关组件控制电路还包括：第五开关管、第六开关管和反相器；所述第五开关管的控制端和所述反相器的输入端均电连接所述使能信号，所述第五开关管的第一端电连接所述输入电压，所述第五开关管的第二端电连接所述第六开关管的第一端，所述第六开关管的第二端电连接所述第四开关管的第一端，所述反相器的输出端电连接所述第一开关管的控制端。5.根据权利要求4所述的负电压转换器，其特征在于，还包括：钳位电路；所述钳位电路的第一端电连接所述第二开关管的控制端和所述第六开关管的控制端，所述钳位电路的第二端电连接所述电压输出端。6.根据权利要求2
‑
5任一项所述的负电压转换器，其特征在于，所述开关组件包括：第七开关管和第八开关管；所述第七开关管...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鑫，
申请(专利权)人：上海南芯半导体科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：