一种具有瞬时纠正功能的高效率非反Buck‑boost变压芯片的制作方法

文档序号:11709837阅读:438来源:国知局

本发明涉及变压芯片领域,特别涉及一种具有瞬时纠正功能的高效率非反buck-boost变压芯片。



背景技术:

现有的直流非反buck-boost变压芯片普遍效率偏低,不适合在低负载(10ma-1a)的情况下使用。如果采用buck结构(降压)或者boost结构(升压)则不能做到电压变化比率的灵活变换(既可以升压又可以降压)。于是,一款高效率的升降压电压转换芯片成为了新的需求;不仅如此,在非反buck-boost变压芯片运行状态中,总会在一个很短的时间内发生一次瞬时短路情况。我们称为顺势短路状态(dead-time)。这个短路状态会影响芯片的效率和稳定性。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是:为了克服现有技术的不足,提供一种具有瞬时纠正功能的高效率非反buck-boost变压芯片。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种具有瞬时纠正功能的高效率非反buck-boost变压芯片,包括第一运放、第二运放、第三运放、第四运放、第五运放、第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管、第一或非门、第二或非门和电感,所述第一运放的输出端与第一场效应管的栅极连接,所述第一场效应管的漏极外接输入电压,所述第一场效应管的源极与第二场效应管的源极连接,所述第二场效应管的漏极接地,所述第二运放的输出端与第二场效应管的栅极连接,所述第二场效应管的栅极与第一或非门的其中一个输入端连接,所述第一或非门的另一个输入端通过电感与第二或非门的其中一个输入端连接,所述第二或非门的另一个输入端与第五运放的输出端连接,所述电感的一端与第一场效应管的源极连接,所述电感的另一个与第五场效应管的源极连接,所述第三运放的输出端与第三场效应管的栅极连接,所述第三场效应管的源极和第四场效应管的漏极连接,所述第三场效应管的漏极与第四场效应管的源极连接,所述第四场效应管的栅极与第四运放的输出端连接,所述第五运放的输出端与第五场效应管的栅极连接。

具体的,所述第一运放的接地端、第二运放的接地端、第三运放的接地端、第四运放的接地端和第五运放的接地端均接地。

具体的,所述第一运放的电源端、第二运放的电源端、第三运放的电源端和第五运放的电源端均外接输入电压。

具体的,所述第四运放的电源端与第四场效应管的漏极连接。

具体的,所述第一场效应管和第四场效应管均为n沟道场效应管,所述第二场效应管、第三场效应管和第五场效应管均为p沟道场效应管。

其中,在非反buck-boost变压芯片电路中,将原有的p沟道场效应管改变成了传输门结构,由第三场效应管和第四场效应管组成,这样做的优势在于:

1)可以使得hs2位置的导通电阻无论在输出电压高的时候还是低的时候都保持较低的电阻值,进而提升了输出效率。

2)在输入电压和输出电压不同的状态下,必须要增加复杂的栅级驱动电路来确保hs2处的电子管可以有效开启,而应用了此结构,就可以不使用复杂的驱动电路从而提升了输出效率。

事实上:第二运放的输出端的电位为vgate_is1,第二场效应管的源极的电位为vx1。

在非反buck-boost变压芯片电路的vx1与vgate_is1之间加入一个或非门,可以瞬时检测出当顺利短路发生时的异常信号,通过逻辑处理单元测量这个信号的长度就可以测量出瞬时短路的时间长短。在根据此长短来细微修正控制器的控制信号就可以去除瞬时短路现象提升芯片输出效率。

本发明的有益效果是,该具有瞬时纠正功能的高效率非反buck-boost变压芯片中,通过由第三场效应管和第四场效应管组成的传输门结构,提高了芯片的工作效率;不仅如此,在vx1与vgate_is1之间加入一个或非门,提高了芯片的效率和稳定性。

附图说明

图1是本发明的具有瞬时纠正功能的高效率非反buck-boost变压芯片的结构示意图。

图中:u1.第一运放,u2.第二运放,u3.第三运放,u4.第四运放,u5.第五运放,q1.第一场效应管,q2.第二场效应管,q3.第三场效应管,q4.第四场效应管,q5.第五场效应管,n1.第一或非门,n2.第二或非门,l1.电感。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。

如图1所示,一种具有瞬时纠正功能的高效率非反buck-boost变压芯片,包括第一运放u1、第二运放u2、第三运放u3、第四运放u4、第五运放u5、第一场效应管q1、第二场效应管q2、第三场效应管q3、第四场效应管q4、第五场效应管q5、第一或非门n1、第二或非门n2和电感l1,所述第一运放u1的输出端与第一场效应管q1的栅极连接,所述第一场效应管q1的漏极外接输入电压,所述第一场效应管q1的源极与第二场效应管q2的源极连接,所述第二场效应管q2的漏极接地,所述第二运放u2的输出端与第二场效应管q2的栅极连接,所述第二场效应管q2的栅极与第一或非门n1的其中一个输入端连接,所述第一或非门n1的另一个输入端通过电感l1与第二或非门n2的其中一个输入端连接,所述第二或非门n2的另一个输入端与第五运放u5的输出端连接,所述电感l1的一端与第一场效应管q1的源极连接,所述电感l1的另一个与第五场效应管q5的源极连接,所述第三运放u3的输出端与第三场效应管q3的栅极连接,所述第三场效应管q3的源极和第四场效应管q4的漏极连接,所述第三场效应管q3的漏极与第四场效应管q4的源极连接,所述第四场效应管q4的栅极与第四运放u4的输出端连接,所述第五运放u5的输出端与第五场效应管q5的栅极连接。

具体的,所述第一运放u1的接地端、第二运放u2的接地端、第三运放u3的接地端、第四运放u4的接地端和第五运放u5的接地端均接地。

具体的,所述第一运放u1的电源端、第二运放u2的电源端、第三运放u3的电源端和第五运放u5的电源端均外接输入电压。

具体的,所述第四运放u4的电源端与第四场效应管q4的漏极连接。

具体的,所述第一场效应管q1和第四场效应管q4均为n沟道场效应管,所述第二场效应管q2、第三场效应管q3和第五场效应管q5均为p沟道场效应管。

其中,在非反buck-boost变压芯片电路图的hs2位置中,将原有的p沟道场效应管改变成了传输门结构,由第三场效应管q3和第四场效应管q4组成,这样做的优势在于:

1)可以使的hs2位置的导通电阻无论在输出电压高的时候还是低的时候都保持较低的电阻值,进而提升了输出效率。

2)在输入电压和输出电压不同的状态下,必须要增加复杂的栅级驱动电路来确保hs2处的电子管可以有效开启,而应用了此结构,就可以不使用复杂的驱动电路从而提升了输出效率。

事实上:第二运放u2的输出端的电位为vgate_is1,第二场效应管q2的源极的电位为vx1。

在非反buck-boost变压芯片电路的vx1与vgate_is1之间加入一个或非门,可以瞬时检测出当顺利短路发生时的异常信号,通过逻辑处理单元测量这个信号的长度就可以测量出瞬时短路的时间长短。在根据此长短来细微修正控制器的控制信号就可以去除瞬时短路现象提升芯片输出效率。

与现有技术相比,该具有瞬时纠正功能的高效率非反buck-boost变压芯片中,通过由第三场效应管q3和第四场效应管q4组成的传输门结构,提高了芯片的工作效率;不仅如此,在vx1与vgate_is1之间加入一个或非门,提高了芯片的效率和稳定性。

虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1