高效率升压转换器制造技术

公开了一种升压转换器电路，可操作来执行低功率启动和维持有效的低功率操作。所述电路接收输入电源供给电压，产生输出经升压的供给电压，并包括电压调节器，升压电路，以及定时控制器。电压调节器向所述升压电路提供经调节的电压，该升压电路控制晶体管的切换以驱动输出的经调节的供给电压；以及定时控制器控制升压电路从启动模式到常规操作模式的切换。在启动模式中，经调节的电压从输入电源供给电压中产生。在常规操作模式期间，经调节的电压从输出经升压的供给电压中产生。公开的电路当所述输入电源供给电压低时执行低功率的启动，并且通过在所述输入电源供给电压下降时驱动晶体管产生输出经升压的供给电压来维持有效的低功率操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及升压转换器电路，以及更具体地涉及能够在电源供给下降时执行低功率启动和维持有效操作的升压转换器电路。
技术介绍
升压电路通常被设计用来接收输入电压并产生比输入电压更大的输出电压。在图I中说明了这样的例示的升压电路，其中例示的升压电路100包含内部LDO调节器电路102，该内部LDO调节器电路102的电源供给节点连接于电源供给104。然而，由于在图I中例示的升压电路100的内部电路由具有电池形式的电源供给104来供电，因此该电路100尤其容易受到电源供给104的减少的影响。如此，在图I中的电路100更适合于例如具有 大约3-5V电压供给的锂离子电池之类的更高电压电源供给，而不是例如那些在大约I. 2V至I. 5V范围内之类的低电压电源供给。图2说明了升压电路200的另一例子，其中内部LDO调节器电路202在其电源供给节点由升压电路200产生的输出电压供电。虽然在图2中的电路200可以提供对图I中的电路100中存在的内部电路电源供给事件的解决方案，但在图2中的电路200在其启动后需要相对高的供给电压来维持操作。如此，在图2中的电路200在启动后对供给电压204的下降特别的脆弱，以及因此，对于例如来自电池的供给电压204在升压电路200的常规操作期间发生降低的应用而言，并不是一种切实可行的解决方案。图3说明了另一升压电路300的例子，其中升压电路300的例子省略了内部调节器电路，以及替代地将其内部的升压电路302的电源供给节点直接耦合于电源供给304。图4说明了与在图3中的升压电路300的例子相似的另一升压电路400的例子，不过其中内部升压电路402电源供给节点直接耦合于升压电路400的输出电压。在图3和4说明的实施例被设计为允许各个升压电路的更简单的启动；然而，这些电路对外部干扰敏感。例如，当电源供给的内部电阻相对大(例如，O. 5欧姆)时，在图3中的升压电路300在升压效率方面经历显著降低，这通常是由当电路300的输出电流增加时却东输出晶体管306的电压降低而引起的。而且，当电源供给304处的电压经历显著降低时，在图3中的升压电路300在低功率操作期间失效。当负载瞬跳出现在其输出时，图4中的升压电路400变得不稳定，导致电路400的输出发生振荡。如此，例如上文描述的以及在图1-4中说明的传统升压转换器电路不能提供低功率启动和有效的低功率操作。
技术实现思路
本公开提供一种升压转换器电路，可操作来获得低功率启动和维持有效的低功率操作。在一个实施例中，所述升压转换器电路包括电压调节电路，可操作来产生经调节的电压，其中所述经调节的电压在第一模式期间从输入电源供给电压中产生，以及替代地，在第二模式期间从输出电源供给电压中产生；升压电路，从所述经调节的电压中供给，并可操作来在所述第一模式和所述第二模式期间控制晶体管的切换以产生所述输出电源供给电压；以及控制电路，可操作来响应于检测到所述输出电源供给电压达到阈值电压或者检测到定义的启动时间届满其中之一，将所述电路从所述第一模式切换到所述第二模式。本公开的另一实施例包括一种升压电路，包括电压调节器，可操作来提供经调节的电压，其中所述经调节的电压在启动模式期间从输入电源供给电压中产生，以及替代地，在常规操作模式期间从输出电源供给电压中产生；升压电路，可操作来接收所述经调节的电压，并可操作来控制晶体管的切换，所述晶体管在所述启动模式期间驱动所述输出电源供给电压达到第一电压；以及控制器电路，可操作来响应于检测到所述输出电源供给电压达到所述第一电压，将所述升压电路从所述启动模式切换到所述常规操作模式。本公开的另一实施例包括一种用于控制升压转换器电路的操作的方法，所述方法包括使用输入电源供给电压和输出电源供给电压来给电压调节器供电；在第一操作模式中，产生第一调节电压，其中所述第一调节电压从所述输入电源供给电压中产生；使用所述第一调节电压来控制晶体管的切换，以驱动所述输出电源供给电压达到第一阈值电压；在 第二操作模式中，产生第二调节电压，其中所述第二调节电压从所述输出电源供给电压中产生；以及使用所述第二调节电压来控制晶体管的切换，以驱动所述输出电压达到第二阈值电压。根据实施例的以下详细描述，并且结合附图来进行阅读，本公开的前述和其他特征以及有益效果进一步变得清楚明了。具体的描述和附图仅仅是对本公开的内容的说明，而不限制本专利技术由所附的权利要求及其等同物所限定的保护范围。附图说明通过并不按比例绘制的附图中的例子来说明实施例，其中同样的标号表示相似的部分，以及其中图I示出了在现有技术中已知的第一升压转换器电路的例子；图2示出了在现有技术中已知的第二升压转换器电路的例子；图3示出了在现有技术中已知的第三升压转换器电路的例子；图4示出了在现有技术中已知的第四升压转换器电路的例子；图5示出了公开的升压转换器电路的实施例的例子；图6示出了由在图5中示出的公开的升压转换器电路的实施例例子中提供的定时控制器电路的实施例的例子；图7示出了由在图5中示出的公开的升压转换器电路的实施例例子中提供的电压调节器电路的实施例的例子；图8示出了由在图5中示出的公开的升压转换器电路的实施例例子中提供的带隙电路的实施例的例子。具体实施例方式当前公开的内容提供了高效率的升压转换器电路。公开的升压转换器电路可操作来实现低功率启动和维持有效的低功率操作。依照当前公开的内容，低功率启动指的是，公开的升压转换器电路在升压转换器电路的电源供给相对于其设计电源电压产生显著降低的供给电压时进行启动的能力。例如，公开的升压转换器电路可以实现低电压电源供给，例如具有启动电压范围在大约I. 2-1. 5V和内部电阻是O. 5欧姆的碱性电池。如此，公开的升压转换器电路可以在电源供给的供给电压位于大约IV的减少的电压时执行低功率启动。还应注意的是，公开的升压转换器电路的低功率操作在这里被确定为当升压转换器电路操作在常规操作模式(即，未启动)时，电源供给的供给电压比其启动电压少的持续时间。例如，如果升压转换器电路在大约IV处执行低功率启动，则低功率操作可以发生在电源供给减少到例如介于O. 6V至I. OV之间同时又操作在常规操作模式。而且，当在该电路操作于常规操作模式而供给电压下降时，具有一致的峰值电压的驱动电压在控制输出电容的充电(以产生输出电压)的电源晶体管处被维持的时候，低功率操作被视为有效。需要理解的是，这里说明的电压参数意于提供一般示例，用于描述公开的升压转换器电路的操作，并不意于限制本公开的内容以及下文提供的权利要求的范围。图5示出了公开的升压器转换器店里500的实施例的例子，其中升压器转换器电路500通常包含电压调节器502，带隙504，定时控制器506，以及用于控制升压转换器电路500的操作的内部电路510。通常，升压转换器电路500被设计为从电源供给508中接收输入电压Vin，其中，在启动模式期间，输入电压Vin用作电源供给来给内部电路510的调节器502供电，经调节的输出电压用于在开关电源晶体管Ml处产生低占空比驱动信号以产生升压输出电压Vout。升压转换器电路500随后切换到常规操作模式，其中经升压的输出电压Vout (其现在比输入电压Vin更大)用作电源供给来给内部电路510的调节器502供电，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电路，包括电压调节电路，可操作来产生经调节的电压，其中所述经调节的电压在第一模式期间从输入电源供给电压中产生，以及替代地，在第二模式期间从输出电源供给电压中产生；升压电路，从所述经调节的电压中供给，并可操作来在所述第一模式和所述第二模式期间控制晶体管的切换以产生所述输出电源供给电压；以及控制电路，可操作来响应于检测到所述输出电源供给电压达到阈值电压或者检测到定义的启动时间届满其中之一，将所述电路从所述第一模式切换到所述第二模式。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林鸿武，
申请(专利权)人：意法半导体研发深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：