一種升壓電路制造技術

本申請提供了一種升壓電路，電容C1、C2、電感L1、二極管D1、開關、控制電路、被供電電路、充電控制電路和BAT，C1的一端、L1的一端和控制電路均與輸入節點VIN相連，L1的另一端、D1的一端與開關的第一端相連，控制電路的輸出端與開關的第二端相連，D1的另一端、C2的一端和被供電電路與輸出節點VO相連，C1的另一端、開關的第三端、C2的另一端和被供電電路接地；充電控制電路分別與VO、控制電路相連，BAT分別與控制電路和充電控制電路相連；在VIN的電壓低于第一參考電壓時，BAT對控制電路供電；當輸出節點的電壓高于充電控制電路的啟動電壓時，所述充電控制電路從所述輸出節點取電并對BAT充電。本申請可在輸入電壓很低時啟動升壓電路。

【技術實現步驟摘要】

本申請涉及電路
，尤其涉及一種升壓電路。
技術介紹
圖1示出了現有技術中升壓電路的結構示意圖，如圖所示，控制電路輸出占空比信號來控制開關S1的導通與關斷。當開關S1導通時，電流由輸入電壓VIN經過電感L1流經開關S1到地，此時對電感儲能，電感電流以VIN/L的斜率上升，其中VIN為輸入電壓VIN的電壓值，L為電感L1的電感值；被供電電路靠輸出電容C2上的電荷供電。當開關S1關斷時，電流由VIN經過電感L1流經二極管D1到輸出，對輸出電容充電，此時電感釋放能量，電感電流以-(VO-VIN)/L的斜率下降，其中負號表示其斜率下降，VO為VO節點的輸出電壓值。電感對輸出電容C2和被供電電路供電。一般控制電路中晶體管的閾值電壓在0.7V左右，即，控制電路的最低工作電壓不能低于0.7V；另外，開關S1的開啟電壓也需要0.7V，在較低溫度和器件性能較差時，開關S1的開啟電壓可能高達1V，甚至更高?，F有技術不足在于：在輸入電壓較低時升壓電路不能工作。
技術實現思路
本申請實施例提出了一種升壓電路，以解決現有技術中在輸入電壓較低時升壓電路不能工作的技術問題。本申請實施例提供了一種升壓電路，包括：電容C1、電容C2、電感L1、二極管D1、開關、控制電路、被供電電路、充電控制電路和可充電電池BAT，其中，所述C1的第一端、L1的第一端和控制電路均與輸入節點VIN相連，L1的另一端、D1的第一端均與開關的第一端相連，所述控制電路的輸出端與開關的第二端相連，D1的第二端、C2的第一端和被供電電路均與輸出節點VO相連，所述C1的第二端、S1的第三端、C2的第二端和被供電電路均接地；所述充電控制電路分別與VO、控制電路相連，所述BAT正極分別與控制電路和充電控制電路相連，所述BAT負極接地；在輸入節點的電壓低于第一參考電壓時，所述可充電電池對所述控制電路供電；當輸出節點的電壓高于充電控制電路的啟動電壓時，所述充電控制電路從所述輸出節點取電并對BAT充電。有益效果如下：由于本申請實施例所提供的升壓電路，通過改進傳統升壓電路，增加了充電控制電路和可充電電池，當輸入電壓VIN低于第一參考電壓時，可以由可充電電池向所述控制電路充電來支持其工作；當輸出電路足以支持充電控制電路工作時，充電控制電路可以從輸出節點VO取電對可充電電池充電，通過及時對電池充電來保證電池一直有電，通過電池供電來保證輸入電壓VIN很低時也可以支持控制電路工作、進而啟動升壓電路正常工作。附圖說明下面將參照附圖描述本申請的具體實施例，其中：圖1示出了現有技術中升壓電路的結構示意圖；圖2示出了本申請實施例中升壓電路的結構示意圖一；圖3示出了本申請實施例中升壓電路的結構示意圖二；圖4示出了本申請實施例中控制電路的結構示意圖一；圖5示出了本申請實施例中控制電路的結構示意圖二；圖6示出了本申請實施例中電平移動電路的結構示意圖一；圖7示出了本申請實施例中電平移動電路的結構示意圖二；圖8示出了本申請實施例中電平移動電路的結構示意圖三；圖9示出了本申請實施例中第一驅動器的結構示意圖一；圖10示出了本申請實施例中第一驅動器的結構示意圖二。具體實施方式為了使本申請的技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖對本申請的示例性實施例進行進一步詳細的說明，顯然，所描述的實施例僅是本申請的一部分實施例，而不是所有實施例的窮舉。并且在不沖突的情況下，本說明中的實施例及實施例中的特征可以互相結合。專利技術人在專利技術過程中注意到：一般控制電路中晶體管的閾值電壓可能在0.7V左右，這意味著控制電路的最低工作電壓不能低于0.7V；當輸入電壓過低時(例如：輸入電壓來自太陽能電池，或其他無線信號中耦合產生的能量，這些電壓有時會非常低，如0.3V)，無法支持控制電路工作。另外，開關S1的開啟電壓也需要0.7V，在較低溫度和器件性能較差時，開關S1的開啟電壓可能高達1V，甚至更高。綜上所述，當輸入電壓較低時，傳統的升壓電路則無法工作。基于此，本申請提出了一種升壓電路，通過改進現有技術，使得升壓電路可以工作在更低的輸入電壓下。下面結合具體實施例對本申請所提出的升壓電路進行說明。圖2示出了本申請實施例中升壓電路的結構示意圖一，如圖所示，所述升壓電路可以包括：電容C1、電容C2、電感L1、二極管D1、開關、控制電路、被供電電路、充電控制電路和可充電電池BAT，其中，所述C1的第一端、L1的第一端和控制電路均與輸入節點VIN相連，L1的第二端、D1的第一端均與開關的第一端相連，所述控制電路的輸出端與開關的第二端相連，D1的第二端、C2的第一端和被供電電路均與輸出節點VO相連，所述C1的第二端、開關的第三端、C2的第二端和被供電電路均接地；所述充電控制電路分別與VO、控制電路相連，所述BAT正極分別與控制電路和充電控制電路相連，所述BAT負極接地；在輸入節點的電壓低于第一參考電壓時，所述可充電電池對所述控制電路供電；當輸出節點的電壓高于充電控制電路的啟動電壓時，所述充電控制電路從所述輸出節點取電并對BAT充電。其中，本申請實施例中所述可充電電池為可以多次充電、放電的電池，例如：鋰電池。具體實施時，所述控制電路和所述充電控制電路可以分別由兩個芯片實現，為了進一步節省成本，也可以將控制電路和充電控制電路在一個芯片內實現。所述第一參考電壓可以設置為所述升壓電路的啟動電壓。所述升壓電路的啟動電壓通常可以設置為高于控制電路的最低工作電壓，所述充電控制電路的啟動電壓通?？梢栽O置為支持充電控制電路正常工作的電壓。具體實施時，在輸入節點的電壓高于第一參考電壓(例如：升壓電路的啟動電壓)時，可以由輸入節點或所述可充電電池對所述控制電路進行供電，也可以由輸入節點對所述控制電路的一部分元器件(例如：較為耗電的元器件)進行供電、由可充電電池對所述控制電路的另一部分元器件(例如：耗電較少的元器件)進行供電，本申請對此不作限制。由于本申請實施例所提供的升壓電路，對傳統升壓電路進行了改進，增加了充電控制電路和可充電電池，當輸入電壓VIN低于第一參考電壓時，由可充電電池向所述控制電路充電來支持其工作；當輸出電路足以支持充電控制電路工作時，充電控制電路從輸出節點VO取電對可充電電池充電，通過及時對電池充電來保證電池一直有電，通過電池供電來保證輸入電壓VIN很低時也可以支持控制電路工作、進而啟動升壓電路，使得升壓電路正常工作。實施中，所述開關可以包括：第一開關MN1和第二開關MN2，所述MN1和MN2的第一端相連作為開關的第一端，所述MN1和MN2的第三端相連作為開關的第三端，所述控制電路的第一輸出端DRV1與所述第一開關MN1的第二端相連，所述控制電路的第二輸出端DRV2與所述第二開關MN2的第二端相連。圖3示出了本申請實施例中升壓電路的結構示意圖二，如圖所示，所述升壓電路的第一開關可以為N型金屬氧化物(MOS，metal-oxide-semiconductor)管MN1，所述升壓電路的第二開關可以為NMOS管MN2，其中，MN1的漏極作為第一開關的第一端，MN1的柵極作為第一開關的第二端，MN1的襯體和源極作為第一開關的第三端；MN2的漏極作為第二開關的第一端，MN2的柵極作為第二開關的第二端，MN2的襯體和源極作為第一開關的第三端。實施中本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種升壓電路，其特征在于，包括：電容C1、電容C2、電感L1、二極管D1、開關、控制電路、被供電電路、充電控制電路和可充電電池BAT，其中，所述C1的第一端、L1的第一端和控制電路均與輸入節點VIN相連，L1的第二端、D1的第一端均與開關的第一端相連，所述控制電路的輸出端與開關的第二端相連，D1的第二端、C2的第一端和被供電電路均與輸出節點VO相連，所述C1的第二端、開關的第三端、C2的第二端和被供電電路均接地；所述充電控制電路分別與VO、控制電路相連，所述BAT正極分別與控制電路和充電控制電路相連，所述BAT負極接地；在輸入節點的電壓低于第一參考電壓時，所述可充電電池對所述控制電路供電；當輸出節點的電壓高于充電控制電路的啟動電壓時，所述充電控制電路從所述輸出節點取電并對BAT充電。

【技術特征摘要】
1.一種升壓電路，其特征在于，包括：電容C1、電容C2、電感L1、二極管D1、開關、控制電路、被供電電路、充電控制電路和可充電電池BAT，其中，所述C1的第一端、L1的第一端和控制電路均與輸入節點VIN相連，L1的第二端、D1的第一端均與開關的第一端相連，所述控制電路的輸出端與開關的第二端相連，D1的第二端、C2的第一端和被供電電路均與輸出節點VO相連，所述C1的第二端、開關的第三端、C2的第二端和被供電電路均接地；所述充電控制電路分別與VO、控制電路相連，所述BAT正極分別與控制電路和充電控制電路相連，所述BAT負極接地；在輸入節點的電壓低于第一參考電壓時，所述可充電電池對所述控制電路供電；當輸出節點的電壓高于充電控制電路的啟動電壓時，所述充電控制電路從所述輸出節點取電并對BAT充電。2.如權利要求1所述的升壓電路，其特征在于，所述開關包括第一開關MN1和第二開關MN2，所述MN1和MN2的第一端相連作為開關的第一端，所述MN1和MN2的第三端相連作為開關的第三端，所述控制電路的第一輸出端DRV1與所述第一開關MN1的第二端相連，所述控制電路的第二輸出端DRV2與所述第二開關MN2的第二端相連。3.如權利要求2所述的升壓電路，其特征在于，所述控制電路包括：誤差放大器EA、比較器Comp1、脈寬調制電路、邏輯運算單元、電平移動電路LVL、第一驅動器DR1和第二驅動器DR2；所述DR1由VIN提供電源，所述DR2由BAT提供電源；所述Comp1的第一輸入端輸入VIN電壓、第二輸入端輸入第一參考電壓VR1，所述EA的第一輸入端輸入VO電壓、第二輸入端輸入第二參考電壓VR2，所述EA的輸出端與所述脈寬調制電路相連；所述邏輯運算單元的輸入端分別與Comp1的輸出端和脈寬調制電路的輸出端相連，所述邏輯運算單元的輸出端分別與第一支路和第二支路相連；所述第一支路包括LVL和DR1，所述LVL分別與BAT和VIN相連，所述DR1的輸入端與LVL的輸出端相連，所述DR1的輸出端作為控制電路的第一輸出端DRV1；所述第二支路包括DR2，所述DR2的輸出端作為控制電路的第二輸出端DRV2；在所述VIN電壓高于所述第一參考電壓時，所述Comp1輸出有效信號，所述邏輯運算單元向第一支路輸出脈沖調制信號、向第二支路輸出無效信號，所述第一支路根據所述脈沖調制信號控制MN1交替導通和截止、所述第二支路控制MN2關斷；在所述VIN電壓低于所述第一參考電壓時，所述Comp1輸出無效信號，所述邏輯運算單元向第一支路輸出無效信號、向第二支路輸出脈沖調制信號，所述第一支路控制MN1關斷、所述第二支路根據所述脈沖調制信號控制MN2交替導通和截止。4.如權利要求3所述的升壓電路，其特征在于，所述邏輯運算單元包括反相器INV1、第一與門AND1和第二與門AND，所述I...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王釗，
申請(專利權)人：無錫中感微電子股份有限公司，
類型：新型
國別省市：江蘇;32