一种电源转换电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种电源转换电路，其包括输出电路、环路控制器和反馈电路。所述输出电路包括第一功率开关以及与第一功率开关连接的电感。所述环路控制器根据反馈电路提供的反馈电压输出控制第一功率开关的第一控制信号。所述第一功率开关包括有多个并联的第一功率开关单元，在第一控制信号为截止信号时，所有第一功率开关单元都截止，在第一控制信号为导通信号时，基于所述电感上流过的电流来确定各个第一功率开关单元的导通和截止。这样，当电感电流I越小时，使所述功率开关的等效沟道宽长比变小，当电感电流I越大时，使第一功率开关的等效沟道宽长比变大，从而使第一功率开关的损耗接近最小值，进而提高电源转换电路的转换效率。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种电源转换电路
本技术涉及电源设计领域，特别是涉及一种开关型电源转换电路。
技术介绍
由于开关型电源转换电路通常比线性电源转换电路能实现更高的电源转化效率，因此开关型电源转化器已被广泛应用于便携式电子设备。请参考图I所示，其为现有技术中的降压型同步直流-直流转换器的电路示意图，其包括输出电路110、反馈电路120和环路控制器130。所述输出电路110包括连接于电源电压VDD和地之间的依次串联的PMOS (P-channel Metal Oxide Semiconductor)晶体管 MPl 和 NMOS(N-channel Metal Oxide Semiconductor)晶体管MNl，连接于PMOS晶体管MPl和NMOS晶体管MNl的连接节点和地之间的电感LI和电容Cl，电感LI和电容Cl的连接节点作为所述输出电路110的输出端V0。所述反馈电路120包括连接于所述输出端VO和地之间的分压电阻Rl和R2，其根据所述输出电压VO得到反馈电压VFB。所述环路控制器130通过比较反馈电压VFB和参考电压VREF (未示出)来调整控制PMOS晶体管MPl的控制信号PPWM的占空比，以及控制NMOS晶体管丽I的控制信号NPWM的占空比。驱动器I3DRV将控制信号PPWM转化为驱动信号PG提供给PMOS晶体管MPl的栅极，从而控制PMOS晶体管MPl的导通和关断；驱动器NDRV将控制信号NPWM转化为驱动信号NG提供给NMOS晶体管丽I的栅极，从而控制NMOS晶体管MNl的导通和关断。虽然此种开关型电源转换电路的电源转化效率较高，但是随着便携式电子设备的不断发展，用户希望在使用固定容量的锂电池时可以支持更长的使用时间。为了实现这一目标，有必要进一步提高电源转换电路的转化效率。因此，有必要提出一种改进的技术方案来解决上述问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种电源转换电路，其可以实现更高的电源转换效率。为了实现上述目的，本技术提出一种电源转换电路，其包括输出电路、环路控制器和反馈电路。所述输出电路包括串联的第一功率开关和第二功率开关、连接于第一功率开关和第二功率开关的连接节点的电感和电容，其中电感和电容的连接节点作为所述输出电路的输出端。所述反馈电路根据所述输出电路的输出端上的输出电压得到反馈电压。所述环路控制器根据反馈电压输出控制第一功率开关的第一控制信号和控制第二功率开关的第二控制信号。第一功率开关包括有多个并联的第一功率开关单元，在第一控制信号为截止信号时，所有第一功率开关单元都截止，在第一控制信号为导通信号时，基于所述电感上流过的电流来确定各个第一功率开关单元的导通和截止。进一步的，各个第一功率开关单元均为MOS晶体管，所述电感上流过的电流越大，导通的第一功率开关的等效沟道宽长比越大。更进一步的，各个第一功率开关单元的沟道宽长比不同。进ー步的，所述电源转换电路还包括应用场景判断电路、第一功率开关电流检测电路和电感电流检测电路中的ー个，以及第一逻辑控制电路，所述电感电流检测电路检测所述电感上流过的电流，并根据所述电感上流过的电流输出多个第三控制信号，其中每个第三控制信号对应ー个第一功率开关单元；所述第一功率开关电流检测电路检测第一功率开关上流过的电流，井根据所述第一功率开关上流过的电流输出多个第三控制信号，其中每个第三控制信号对应ー个第一功率开关单元，所述第一功率开关上流过的电流反映所述电感上流过的电流；所述应用场景判断电路根据应用处理器的应用场景输出多个第三控制信号，其中每个第三控制信号对应ー个第一功率开关单元，所述应用场景反映所述电感上流过的电流；第一逻辑控制电路在第一控制信号为截止信号时，控制所有第一功率开关单元都截止，在第一控制信号为导通信号且ー个第三控制信号为导通信号，则控制该第三控制信号对应的第一功率开关单元导通，否则，控制该第三控制信号对应的第一功率开关单 兀截止。进ー步的，所述第二功率开关包括有多个并联的第二功率开关单元，在第二控制信号为截止信号吋，所有第二功率开关单元都截止，在第二控制信号为导通信号时，基于所述电感上流过的电流来确定各个第二功率开关单元的导通和截止。更进ー步的，各个第二功率开关单元均为MOS晶体管，所述电感上流过的电流越大，第二功率开关的等效沟道宽长比越大。各个第二功率开关单元的沟道宽长比不同。更进一歩的，所述电源转换电路还包括应用场景判断电路、第二功率开关电流检测电路和电感电流检测电路中的ー个，以及第二逻辑控制电路，所述电感电流检测电路检测所述电感上流过的电流，并根据所述电感上流过的电流输出多个第四控制信号，其中每个第四控制信号对应ー个第二功率开关单元；所述第二功率开关电流检测电路检测第一功率开关上流过的电流，井根据所述第二功率开关上流过的电流输出多个第四控制信号，其中每个控制信号对应ー个第二功率开关单元，所述第二功率开关上流过的电流反映所述电感上流过的电流；所述应用场景判断电路根据应用处理器的应用场景输出多个第四控制信号，其中每个第四控制信号对应ー个第二功率开关单元，所述应用场景反映所述电感上流过的电流；所述第二逻辑控制电路在第二控制信号为截止信号时，控制所有第二功率开关単元都截止，在第二控制信号为导通信号且ー个第四控制信号为导通信号，则控制该第四控制信号对应的第二功率开关单元导通，否则，控制该第四控制信号对应的第二功率开关单元截止。与现有技术相比，在本技术中通过将功率开关设置为多个功率开关单元并联，基于所述电感上流过的电流对所述多个功率开关单元进行导通或截止的可编程控制，从而实现当电感电流I越小时，使所述功率开关的等效沟道宽长比变小，当电感电流I越大吋，使所述功率开关的等效沟道宽长比变大，这样使功率开关的损耗接近最小值，进而提高电源转换电路的转换效率。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中 图I为现有技术中的降压型同步直流-直流转换器的电路示意图；图2为本技术中的电源转换电路在一个实施例中的电路示意图；图3为本技术中的电源转换电路在一个实施例中的电路示意图；和图4为本技术中的电源转化器在另ー个实施例中的电路示意图。具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，以下结合附图和具体实施方式对本技术作进ー步详细的说明。除特别说明外，本文中的“连接”、“相接”、“接至”、“接”等涉及到电性连接的词均可以表示直接或间接电性连接。本文中的“若干”、“多个”表示两个或两个以上。此处所称的“ー个实施例”或“实施例”是指可包含于本技术至少ー个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。电源转换电路的效率损失一般由两部分组成，一部分为功率开关导通的损耗，另一部分为功率开关进行开关动作时对其栅极寄生电容充放电导致的能量损失。以降压型同步直流-直流转换器为例，如图I所示，其功率开关包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种电源转换电路，其特征在于，其包括输出电路、环路控制器和反馈电路， 所述输出电路包括串联的第一功率开关和第二功率开关、连接于第一功率开关和第二功率开关的连接节点的电感和电容，其中电感和电容的连接节点作为所述输出电路的输出端; 所述反馈电路根据所述输出电路的输出端上的输出电压得到反馈电压； 所述环路控制器根据反馈电压输出控制第一功率开关的第一控制信号和控制第二功率开关的第二控制信号； 第一功率开关包括有多个并联的第一功率开关单元，在第一控制信号为截止信号吋，所有第一功率开关单元都截止，在第一控制信号为导通信号时，基于所述电感上流过的电流来确定各个第一功率开关单元的导通和截止。2.根据权利要求I所述的电源转换电路，其特征在于，各个第一功率开关单元均为MOS晶体管，所述电感上流过的电流越大，导通的第一功率开关的等效沟道宽长比越大。3.根据权利要求2所述的电源转换电路，其特征在于，各个第一功率开关单元的沟道宽长比不同。4.根据权利要求I所述的电源转换电路，其特征在于，其还包括应用场景判断电路、第一功率开关电流检测电路和电感电流检测电路中的ー个，以及第一逻辑控制电路， 所述电感电流检测电路检测所述电感上流过的电流,并根据所述电感上流过的电流输出多个第三控制信号，其中每个第三控制信号对应ー个第一功率开关单元； 所述第一功率开关电流检测电路检测第一功率开关上流过的电流，井根据所述第一功率开关上流过的电流输出多个第三控制信号，其中每个第三控制信号对应ー个第一功率开关单元，所述第一功率开关上流过的电流反映所述电感上流过的电流；所述应用场景判断电路根据应用处理器的应用场景输出多个第三控制信号，其中每个第三控制信号对应ー个第一功率开关单元，所述应用场景反映所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王钊，
申请(专利权)人：无锡中星微电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：