一种超低压启动的低功耗升压式DC?DC转换器，其特征在于，控制芯片(100)内部固定连接设置内部电源选择(101)、内部基准与偏置(102)、PMOS功率管high?side(103)、NMOS功率管low?side(104)、电感电流侦测电阻(105)、前沿消隐单元(106)、逐周期过流保护比较器(107)、PWM脉宽调制比较器(108)、控制逻辑与驱动(109)、振荡器(110)、超低压振荡器(111)、待机信号处理(112)、空载侦测比较器(113)、误差放大器(114)、输出电压反馈分压电阻(115)、输出电压反馈分压电阻(116)、控制开关(118)和使能(117)，内部电源选择电路(101)分别与PMOS功率管high?side(103)的漏端，控制开关(118)的源端相连，并与PMOS功率管high?side(103)的漏端，NMOS功率管low?side(104)的漏端相连，通过Vdd与内部各个电路模块的电源端相连；内部基准与偏置(102)通过PG端与超低压振荡器(111)和振荡器(110)相连，并分别通过ref1，ref2以及ref3与误差放大器(114)，逐周期过流保护比较器(107)和空载侦测比较器(113)相连；PMOS功率管high?side(103)为PMOS管，源端与内部固定连接设置内部电源选择(101)，控制开关(118)相连，漏端与内部固定连接设置内部电源选择(101)，NMOS功率管low?side(104)相连，栅端通过PDR与控制逻辑与驱动(109)相连；NMOS功率管low?side(104)为NMOS管，源端通过CS与电感电流侦测电阻(105)和前沿消隐单元(106)相连，漏端与PMOS功?率管high?side(103)和内部固定连接设置内部电源选择(101)相连；电感电流侦测电阻(105)一端与NMOS功率管low?side(104)源端以及前沿消隐单元(106)相连，一端与GND相连；前沿消隐单元(106)一端与NMOS功率管low?side(104)的源端以及电感电流侦测电阻(105)正端相连，另一端与逐周期过流保护比较器(107)的正端相连，第三端与PWM脉宽调制比较器(108)的负端以及振荡器(110)相连；逐周期过流保护比较器(107)负端通过ref2与内部基准与偏置(102)相连，正端与前沿消隐单元(106)相连，输出通过OCP与控制逻辑与驱动(109)相连；PWM脉宽调制比较器(108)正端通过comp与误差放大器(114)输出和空载侦测比较器(113)的负端相连，负端与前沿消隐单元(106)以及振荡器(110)相连，输出通过PWM与控制逻辑与驱动(109)相连；控制逻辑与驱动(109)分别于逐周期过流保护比较器(107)、PWM脉宽调制比较器(108)、振荡器(110)、待机信号处理(112)、超低压振荡器(111)的输出相连，并分别通过PDR和NDR与PMOS功率管high?side(103)和NMOS功率管low?side(104)的栅端相连；振荡器(110)与前沿消隐单元(106)和PWM脉宽调制比较器(108)的负端相连，通过CLK与控制逻辑与驱动(109)相连，通过PG与内部基准与偏置(102)和超低压振荡器(111)相连；超低压振荡器(111)通过Enable与使能(117)相连，通过PG分别与内部基准与偏置(102)，振荡器(110)相连，通过CLK1分别与控制逻辑与驱动(109)，待机信号处理(112)相连，通过noload分别与待机信号处理(112)、空载侦测比较器(113)?相连；待机信号处(112)通过OFF与控制逻辑与驱动(109)相连，并通过noload与超低压振荡器(111)和空载侦测比较器(113)相连，通过CLK1分别与控制逻辑与驱动(109)、超低压振荡器(111)相连；空载侦测比较器(113)正端通过ref3与内部基准与偏置(102)相连，负端通过comp与误差放大器(114)，PWM脉宽调制比较器(108)相连，输出通过noload与超低压振荡器(111)和待机信号处?(112)相连；误差放大器(114)正端通过ref1与内部基准与偏置(102)相连，负端通过FB分别与输出电压反馈分压电阻(115)和输出电压反馈分压电阻(116)相连；输出通过comp与空载侦测比较器(113)和PWM脉宽调制比较器(108)相连；输出电压反馈分压电阻(115)正端与控制开关(118)相连，负端通过FB与误差放大器(114)的负端以及输出电压反馈分（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开一种超低压启动的低功耗升压式DC-DC转换器，其特征在于，控制芯片100内部固定连接设置内部电源选择101、内部基准与偏置102、PMOS功率管(high-side)103、NMOS功率管(low-side)104、电感电流侦测电阻105、前沿消隐单元106、逐周期过流保护比较器107、PWM(脉宽调制)比较器108、控制逻辑与驱动109、振荡器110、超低压振荡器111、待机信号处理112、空载侦测比较器113、误差放大器114、输出电压反馈分压电阻115、输出电压反馈分压电阻116、控制开关118和使能117。本技术特别适合用于手机后备电源、移动电源的升压应用。【专利说明】—种超低压启动的低功耗升压式DC-DC转换器
本技术涉及一种超低压启动的低功耗升压式DC-DC转换器。
技术介绍
升压式DC-DC转换器广泛应用于电子设备中。近年来随着智能手机的兴起，其配套的移动电源越来越受欢迎，而升压式DC-DC转换器作为移动电源的主要组成部分，为了降低对移动电源自身电池的要求，人们希望移动电源所配置的DC-DC升压转换器的输入电压范围越宽越好，可正常使用的电池电压越低越好，且要求DC-DC升压转换器工作电流、待机电流越低越好，以利于提高电池能量的利用率和延长待机时间。但目前市场上常见的升压式DC-DC转换器很难同时满足以上要求。
技术实现思路
为解决上述现有的缺点，本技术的主要目的在于提供一种实用的超低压启动的低功耗升压式DC-DC转换器，能够在超低输入电压下启动的低功耗升压式DC-DC转换器，该DC-DC升压转换器能够在单节电池(1.2V)供电的条件下启动并正常工作，工作电流低于100uA，且有自动待机功能，当输出端没有负载时，自动进入待机，待机时平均电流低于luA，特别适合用于手机后备电源、移动电源的升压应用。为达成以上所述的目的，本技术的一种超低压启动的低功耗升压式DC-DC转换器采取如下技术方案:一种超低压启动的低功耗升压式DC-DC转换器，其特征在于，控制芯片内部固定连接设置内部电源选择、内部基准与偏置、PMOS功率管high-side、NMOS功率管low-side、电感电流侦测电阻、前沿消隐单元、逐周期过流保护比较器、PWM脉宽调制比较器、控制逻辑与驱动、振荡器、超低压振荡器、待机信号处理、空载侦测比较器、误差放大器、输出电压反馈分压电阻、输出电压反馈分压电阻、控制开关和使能，内部电源选择电路通过Vout分别与PMOS功率管high-side的漏端，控制开关的源端相连，并通过SW与PMOS功率管high-side的漏端，NMOS功率管low-side的漏端相连,通过Vdd与内部各个电路模块的电源端相连；内部基准与偏置通过PG端与超低压振荡器和振荡器相连，并分别通过ref I，ref2以及ref3与误差放大器，逐周期过流保护比较器和空载侦测比较器相连；PM0S功率管high-side为PMOS管,源端通过Vout与内部固定连接设置内部电源选择，控制开关相连，漏端通过SW与内部固定连接设置内部电源选择，NMOS功率管low-side相连，栅端通过PDR与控制逻辑与驱动相连；NM0S功率管low-side为NMOS管，源端通过CS与电感电流侦测电阻和前沿消隐单元相连，漏端通过SW与PMOS功率管high-side和内部固定连接设置内部电源选择相连；电感电流侦测电阻一端与NMOS功率管low-side源端以及前沿消隐单元相连，一端与GND相连；前沿消隐单元一端与NMOS功率管low-side的源端以及电感电流侦测电阻正端相连，另一端与逐周期过流保护比较器的正端相连，第三端与PWM脉宽调制比较器的负端以及振荡器相连；逐周期过流保护比较器负端通过ref2与内部基准与偏置相连，正端与前沿消隐单元相连，输出通过OCP与控制逻辑与驱动相连；PWM脉宽调制比较器正端通过comp与误差放大器输出和空载侦测比较器的负端相连，负端与前沿消隐单元以及振荡器相连，输出通过PWM与控制逻辑与驱动相连；控制逻辑与驱动分别于逐周期过流保护比较器、PWM脉宽调制比较器、振荡器、待机信号处理、超低压振荡器的输出相连，并分别通过PDR和NDR与PMOS功率管high-side和NMOS功率管low-side的栅端相连；振荡器与前沿消隐单元和PWM脉宽调制比较器的负端相连，通过CLK与控制逻辑与驱动相连，通过PG与内部基准与偏置和超低压振荡器相连；超低压振荡器通过Enable与使能相连，通过PG分别与内部基准与偏置，振荡器相连，通过CLKl分别与控制逻辑与驱动，待机信号处理相连，通过noload分别与待机信号处理、空载侦测比较器相连；待机信号处理通过OFF与控制逻辑与驱动相连，并通过noload与超低压振荡器和空载侦测比较器相连，通过CLKl分别与控制逻辑与驱动、超低压振荡器相连；空载侦测比较器正端通过ref3与内部基准与偏置相连，负端通过comp与误差放大器,PWM脉宽调制比较器相连，输出通过noload与超低压振荡器和待机信号处理相连；误差放大器正端通过refl与内部基准与偏置相连，负端通过FB分别与输出电压反馈分压电阻和输出电压反馈分压电阻相连；输出通过comp与空载侦测比较器和PWM脉宽调制比较器相连；输出电压反馈分压电阻正端与控制开关相连，负端通过FB与误差放大器的负端以及输出电压反馈分压电阻相连；输出电压反馈分压电阻的正端通过FB与误差放大器相连，负端与GND相连；使能输入端与EN相连，输出通过Enable与内部各模块的使能端相连；控制开关为PMOS源端通过Vout与PMOS功率管high-side以及振荡器相连，漏端与输出电压反馈分压电阻相连，栅端通过noload与超低压振荡器、待机信号处理、空载侦测比较器相连。所述控制芯片有四个引脚，分别为开关引脚SW、使能引脚EN、输出引脚Vout和GND引脚。采用如上技术方案的本技术，具有如下有益效果:能够在超低输入电压下启动的低功耗升压式DC-DC转换器，该DC-DC升压转换器能够在单节电池(1.2V)供电的条件下启动并正常工作，工作电流低于IOOuA,且有自动待机功能，当输出端没有负载时，自动进入待机，待机时平均电流低于luA，特别适合用于手机后备电源、移动电源的升压应用。【专利附图】【附图说明】图1为本技术的内部结构图。图2为本技术的超低压振荡器的内部电路图。图3为本技术的超低压振荡器的各结点波形图。图4为本技术的待机信号处理装置的波形示意图。【具体实施方式】下面将通过实施例对本技术做进一步描述，这些实施例的描述并不是对本技术的内容做限定。本领域的技术人员应理解，对本
技术实现思路
所作的等同替换，或相应的改进，仍属于本技术的保护范围之内。如图1所示，本技术的一种超低压启动的低功耗升压式DC-DC转换器，其中控制芯片100有四个引脚，分别为开关引脚SW，通过电感连接输入电压；使能引脚EN，用于通过外部输入高/低电平决定芯片I是否开启；输出引脚Vout,用于输出固定(比如5V)的输出电压；GND引脚，作为整个芯片的参考地。控制芯片100内部固定连接设置内部电源选择101、内部基准与偏置本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种超低压启动的低功耗升压式DC?DC转换器，其特征在于，控制芯片(100)内部固定连接设置内部电源选择(101)、内部基准与偏置(102)、PMOS功率管high?side(103)、NMOS功率管low?side(104)、电感电流侦测电阻(105)、前沿消隐单元(106)、逐周期过流保护比较器(107)、PWM脉宽调制比较器(108)、控制逻辑与驱动(109)、振荡器(110)、超低压振荡器(111)、待机信号处理(112)、空载侦测比较器(113)、误差放大器(114)、输出电压反馈分压电阻(115)、输出电压反馈分压电阻(116)、控制开关(118)和使能(117)，内部电源选择电路(101)分别与PMOS功率管high?side(103)的漏端，控制开关(118)的源端相连，并与PMOS功率管high?side(103)的漏端，NMOS功率管low?side(104)的漏端相连，通过Vdd与内部各个电路模块的电源端相连；内部基准与偏置(102)通过PG端与超低压振荡器(111)和振荡器(110)相连，并分别通过ref1，ref2以及ref3与误差放大器(114)，逐周期过流保护比较器(107)和空载侦测比较器(113)相连；PMOS功率管high?side(103)为PMOS管，源端与内部固定连接设置内部电源选择(101)，控制开关(118)相连，漏端与内部固定连接设置内部电源选择(101)，NMOS功率管low?side(104)相连，栅端通过PDR与控制逻辑与驱动(109)相连；NMOS功率管low?side(104)为NMOS管，源端通过CS与电感电流侦测电阻(105)和前沿消隐单元(106)相连，漏端与PMOS功?率管high?side(103)和内部固定连接设置内部电源选择(101)相连；电感电流侦测电阻(105)一端与NMOS功率管low?side(104)源端以及前沿消隐单元(106)相连，一端与GND相连；前沿消隐单元(106)一端与NMOS功率管low?side(104)的源端以及电感电流侦测电阻(105)正端相连，另一端与逐周期过流保护比较器(107)的正端相连，第三端与PWM脉宽调制比较器(108)的负端以及振荡器(110)相连；逐周期过流保护比较器(107)负端通过ref2与内部基准与偏置(102)相连，正端与前沿消隐单元(106)相连，输出通过OCP与控制逻辑与驱动(109)相连；PWM脉宽调制比较器(108)正端通过comp与误差放大器(114)输出和空载侦测比较器(113)的负端相连，负端与前沿消隐单元(106)以及振荡器(110)相连，输出通过PWM与控制逻辑与驱动(109)相连；控制逻辑与驱动(109)分别于逐周期过流保护比较器(107)、PWM脉宽调制比较器(108)、振荡器(110)、待机信号处理(112)、超低压振荡器(111)的输出相连，并分别通过PDR和NDR与PMOS功率管high?side(103)和NMOS功率管low?side(104)的栅端相连；振荡器(110)与前沿消隐单元(106)和PWM脉宽调制比较器(108)的负端相连，通过CLK与控制逻辑与驱动(109)相连，通过PG与内部基准与偏置(102)和超低压振荡器(111)相连；超低压振荡器(111)通过Enable与使能(117)相连，通过PG分别与内部基准与偏置(102)，振荡器(110)相连，通过CLK1分别与控制逻辑与驱动(109)，待机信号处理(112)相连，通过noload分别与待机信号处理(112)、空载侦测比较器(113)?相连；待机信号处(112)通过OFF与控制逻辑与驱动(109)相连，并通过noload与超低压振荡器(111)和空载侦测比较器(113)相连，通过CLK1分别与控制逻辑与驱动(109)、超低压振荡器(111)相连；空载侦测比较器(113)正端通过ref3与内部基准与偏置(102)相连，负端通过comp与误差放大器(114)，PWM脉宽调制比较器(108)相连，输出通过noload与超低压振荡器(111)和待机信号处?(112)相连；误差放大器(114)正端通过ref1与内部基准与偏置(102)相连，负端通过FB分别与输出电压反馈分压电阻(115)和输出电压反馈分压电阻(116)相连；输出通过comp与空载侦测比较器(113)和PWM脉宽调制比较器(108)相连；输出电压反馈分压电阻(115)正端与控制开关(118)相连，负端通过FB与误差放大器(114)的负端以及输出电压反馈分...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：方建平，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：实用新型
国别省市：
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