升压转换器及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种升压转换器及其控制方法。该升压转换器包括对转换器中的两个二极管的阴极连接点的电位进行控制的第二控制单元，该第二控制单元使两个二极管的阴极连接点的电位相对转换器的输入和输出而言始终处于高电位。通过本发明专利技术，解决了现有技术中升压转换器在关闭状态下存在输入端和输出端之间存在漏电的问题，进而达到了降低系统不必要的能量损耗的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子电路领域，具体而言，涉及一种。
技术介绍
通常升压转换器(S卩，boost转换器)中，如图I所示，同步PMOS场效应晶体管I的体端直接连到输出端，输出端与信号地之间连接负载4,此时开关节点(Switching Node,简称SW)和输出端之间的寄生二极管21和寄生二极管22的阴极连接到输出端，这样当升压转换器在晶体管控制器6的控制下关闭(PM0S场效应晶体管I和NMOS场效应晶体管3均截止)时，输出下降到低于输入时，开关节点SW和输出端之间的寄生二极管21就处于正向偏置状态，就会有电流从输入端通过电感和寄生二极管21流向输出端。为解决这个问题，有技术在升压转换器关闭时将同步PMOS场效应晶体管I的体端直接连到输入端或开关节 点SW，如图2所示，使开关节点SW和输出端之间的寄生二极管21和寄生二极管22的阴极连接到输入端或开关节点SW。当输出下降到低于输入时，开关节点SW和输出端之间的寄生二极管22就处于反向偏置状态，寄生二极管21处于不工作状态，从而保证不会有电流从输入通过电感和寄生二极管21流向输出端。但是如果输出端连接到其他电源5上并且输出大于输入时，如图3所示，开关节点SW和输出端之间的寄生二极管22就处于正向偏置状态，就会有电流从输出端通过寄生二极管22和电感流向输入端。针对相关技术中升压转换器在关闭状态下输入端和输出端之间存在漏电的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种，以解决现有技术中升压转换器在关闭状态下输入端和输出端之间存在漏电的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种升压转换器，包括输入端子；电源，连接在输入端子和信号地之间；输出端子；电感，电感的第一端与输入端子相连接；第一场效应管，第一场效应管的源极与电感的第二端相连接，第一场效应管的漏极与输出端子相连接；第二场效应管，第二场效应管的源极与信号地相连接，第二场效应管的漏极连接至开关节点，其中，开关节点为第一场效应管的源极与电感的第二端之间的节点；第一控制单元，与第一场效应管的栅极和第二场效应管的栅极分别相连接；第一二极管，第一二极管的阳极与输入端子相连接；第二二极管，第二二极管的阴极与第一二极管的阴极相连接，第二二极管的阳极与输出端子相连接；第二控制单元，与第一节点相连接，用于在第一电压大于第二电压时输出第三电压至第一节点，以及在第一电压小于第二电压时输出第四电压至第一节点，其中，第一节点为第一二极管的阴极与第二二极管的阴极之间的节点，第一电压为输入端子的电压，第二电压为输出端子的电压，第三电压大于或等于第一电压，第四电压大于或等于第二电压。进一步地，第二控制单元包括开关模块，开关模块的输出端与第一节点相连接，开关模块的第一输入端用于接收第三电压，开关模块的第二输入端用于接收第四电压；以及驱动模块，与开关模块的控制端相连接，用于在第一电压大于第二电压时驱动开关模块的输出端与开关模块的第一输入端相连接，以及在第一电压小于第二电压时驱动开关模块的输出端与开关模块的第二输入端相连接。进一步地，驱动模块包括比较器，负相输入端用于接收第一电压，正相输入端用于接收第二电压，比较器的输出端与开关模块的控制端相连接，用于发送低电平信号至开关模块以驱动开关模块的输出端与开关模块的第一输入端相连接，以及发送高电平信号至开关模块以驱动开关模块的输出端与开关模块的第二输入端相连接。进一步地，开关模块包括第一开关，第一开关的第一端为开关模块的第一输入端，第一开关的第二端为开关模块的输出端，第一开关的控制端与比较器的输出端相连接，用于在接收到低电平信号时导通，以及在接收到高电平信号时断开；以及第二开关，第二开关的第一端为开关模块的第二输入端，第二开关的第二端与开关模块的输出端相连接，第二开关的控制端与比较器的输出端相连接，用于在接收到低电平信号时断开，以及在接收 到高电平信号时导通。进一步地，驱动模块包括比较器，正相输入端用于接收第一电压，负相输入端用于接收第二电压，比较器的输出端与开关模块的控制端相连接，用于发送高电平信号至开关模块以驱动开关模块的输出端与开关模块的第一输入端相连接，以及发送低电平信号至开关模块以驱动开关模块的输出端与开关模块的第二输入端相连接。进一步地，开关模块包括第一开关，第一开关的第一端为开关模块的第一输入端，第一开关的第二端为开关模块的输出端，第一开关的控制端与比较器的输出端相连接，用于在接收到低电平信号时断开，以及在接收到高电平信号时导通；以及第二开关，第二开关的第一端为开关模块的第二输入端，第二开关的第二端与开关模块的输出端相连接，第二开关的控制端与比较器的输出端相连接，用于在接收到低电平信号时导通，以及在接收到高电平信号时断开。进一步地，驱动模块包括比较器，负相输入端用于接收第一电压，正相输入端用于接收第二电压；反相器，与比较器的输出端相连接，开关模块包括第一开关，第一开关的第一端为开关模块的第一输入端，第一开关的第二端为开关模块的输出端，第一开关的控制端与比较器的输出端相连接，用于在接收到低电平信号时导通，以及在接收到高电平信号时断开；以及第二开关，第二开关的第一端为开关模块的第二输入端，第二开关的第二端与开关模块的输出端相连接，第二开关的控制端与反相器的输出端相连接，用于在接收到高电平信号时断开，以及在接收到低电平信号时导通。进一步地，驱动模块包括比较器，正相输入端用于接收第一电压，负相输入端用于接收第二电压；反相器，与比较器的输出端相连接，开关模块包括第一开关，第一开关的第一端为开关模块的第一输入端，第一开关的第二端为开关模块的输出端，第一开关的控制端与比较器的输出端相连接，用于在接收到高电平信号时导通，以及在接收到低电平信号时断开；以及第二开关，第二开关的第一端为开关模块的第二输入端，第二开关的第二端与开关模块的输出端相连接，第二开关的控制端与反相器的输出端相连接，用于在接收到低电平信号时断开，以及在接收到高电平信号时导通。为了实现上述目的，根据本专利技术的另一方面，提供了一种升压转换器的控制方法，包括获取升压转换器在关闭状态下的第一电压和第二电压，其中，第一电压为升压转换器输入端子的电压，第二电压为升压转换器输出端子的电压；比较第一电压与第二电压的大小；在第一电压大于第二电压时，输出第三电压至第一二极管的阴极与第二二极管的阴极之间的节点，其中，第一二极管和第二二极管均为升压转换器的寄生二极管，第三电压大于或等于第一电压；以及在第一电压小于第二电压时，输出第四电压至第一二极管的阴极与第二二极管的阴极之间的节点，其中，第四电压大于或等于第二电压。进一步地，升压转换器包括开关模块和控制模块，其中，开关模块的输出端连接于第一二极管的阴极与第二二极管的阴极之间的节点，开关模块的第一输入端用于接收第三电压，开关模块的第二输入端用于接收第四电压，驱动模块与开关模块的控制端相连接，其中，通过以下方式输出第三电压或第四电压至第一二极管的阴极与第二二极管的阴极之间的节点驱动模块在第一电压大于第二电压时驱动开关模块的输出端与开关模块的第一输入端相连接；以及驱动模块在第一电压小于第二电压时驱动开关模块的输出端与开关模块的第二输入端相连接。本专利技术通过对现有技术中的升本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种升压转换器，其特征在于，包括：输入端子；电源，连接在所述输入端子和信号地之间；输出端子；电感，所述电感的第一端与所述输入端子相连接；第一场效应管，所述第一场效应管的源极与所述电感的第二端相连接，所述第一场效应管的漏极与所述输出端子相连接；第二场效应管，所述第二场效应管的源极与所述信号地相连接，所述第二场效应管的漏极连接至开关节点，其中，所述开关节点为所述第一场效应管的源极与所述电感的第二端之间的节点；第一控制单元，与所述第一场效应管的栅极和所述第二场效应管的栅极分别相连接；第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述输入端子相连接；第二二极管，所述第二二极管的阴极与所述第一二极管的阴极相连接，所述第二二极管的阳极与所述输出端子相连接；第二控制单元，与第一节点相连接，用于在第一电压大于第二电压时输出第三电压至所述第一节点，以及在所述第一电压小于所述第二电压时输出第四电压至所述第一节点，其中，所述第一节点为所述第一二极管的阴极与所述第二二极管的阴极之间的节点，所述第一电压为所述输入端子的电压，所述第二电压为所述输出端子的电压，所述第三电压大于或等于所述第一电压，所述第四电压大于或等于所述第二电压。...

【技术特征摘要】
1.一种升压转换器，其特征在于，包括 输入端子； 电源，连接在所述输入端子和信号地之间； 输出端子； 电感，所述电感的第一端与所述输入端子相连接； 第一场效应管，所述第一场效应管的源极与所述电感的第二端相连接，所述第一场效应管的漏极与所述输出端子相连接； 第二场效应管，所述第二场效应管的源极与所述信号地相连接，所述第二场效应管的漏极连接至开关节点，其中，所述开关节点为所述第一场效应管的源极与所述电感的第二端之间的节点； 第一控制单元，与所述第一场效应管的栅极和所述第二场效应管的栅极分别相连接； 第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述输入端子相连接； 第二二极管，所述第二二极管的阴极与所述第一二极管的阴极相连接，所述第二二极管的阳极与所述输出端子相连接； 第二控制单元，与第一节点相连接，用于在第一电压大于第二电压时输出第三电压至所述第一节点，以及在所述第一电压小于所述第二电压时输出第四电压至所述第一节点，其中，所述第一节点为所述第一二极管的阴极与所述第二二极管的阴极之间的节点，所述第一电压为所述输入端子的电压，所述第二电压为所述输出端子的电压，所述第三电压大于或等于所述第一电压，所述第四电压大于或等于所述第二电压。2.根据权利要求I所述的升压转换器，其特征在于，所述第二控制单元包括 开关模块，所述开关模块的输出端与所述第一节点相连接，所述开关模块的第一输入端用于接收所述第三电压，所述开关模块的第二输入端用于接收所述第四电压；以及 驱动模块，与所述开关模块的控制端相连接，用于在所述第一电压大于所述第二电压时驱动所述开关模块的输出端与所述开关模块的第一输入端相连接，以及在所述第一电压小于所述第二电压时驱动所述开关模块的输出端与所述开关模块的第二输入端相连接。3.根据权利要求2所述的升压转换器，其特征在于，所述驱动模块包括 比较器，负相输入端用于接收所述第一电压，正相输入端用于接收所述第二电压，所述比较器的输出端与所述开关模块的控制端相连接，用于发送低电平信号至所述开关模块以驱动所述开关模块的输出端与所述开关模块的第一输入端相连接，以及发送高电平信号至所述开关模块以驱动所述开关模块的输出端与所述开关模块的第二输入端相连接。4.根据权利要求3所述的升压转换器，其特征在于，所述开关模块包括 第一开关，所述第一开关的第一端为所述开关模块的第一输入端，所述第一开关的第二端为所述开关模块的输出端，所述第一开关的控制端与所述比较器的输出端相连接，用于在接收到所述低电平信号时导通，以及在接收到所述高电平信号时断开；以及 第二开关，所述第二开关的第一端为所述开关模块的第二输入端，所述第二开关的第二端与所述开关模块的输出端相连接，所述第二开关的控制端与所述比较器的输出端相连接，用于在接收到所述低电平信号时断开，以及在接收到所述高电平信号时导通。5.根据权利要求2所述的升压转换器，其特征在于，所述驱动模块包括 比较器，正相输入端用于接收所述第一电压，负相输入端用于接收所述第二电压，所述比较器的输出端与所述开关模块的控制端相连接，用于发送高电平信号至所述开关模块以驱动所述开关模块的输出端与所述开关模块的第一输入端相连接，以及发送低电平信号至所述开关模块以驱动所述开关模块的输出端与所述开关模块的第二输入端相连接。6.根据权利要求5所述的升压转换器，其特征在于，所述开关模块包括 第一开关，所述第一开关的第一端为所述开关模块的第一输入端，所述第一开关的...

【专利技术属性】
技术研发人员：于翔，许晶，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：圣邦微电子北京股份有限公司，
类型：发明
国别省市：