开关变换器的驱动电路、控制电路及自举电压刷新方法与流程

文档序号:15593418发布日期:2018-10-02 19:13阅读:172来源:国知局

本发明涉及电子电路,尤其涉及升降压开关变换器的驱动电路、控制电路和自举电压刷新方法。



背景技术:

升降压开关变换器可以将输入电压转换为高于、等于或低于该输入电压的输出电压,输入电压变换范围较宽,因此在电源领域得到很大发展。

图1是传统的带驱动电路的升降压开关变换器50的电路原理图。该升降压开关变换器50将输入电压vin转换为输出电压vout,包括功率开关11~14、电感器15以及电容器16。第一功率开关11和第三功率开关13串联耦接在升降压开关变换器50的输入端和逻辑地之间。第一功率开关11和第三功率开关13的公共端形成第一开关节点sw1。第二功率开关12和第四功率开关14串联耦接在升降压开关变换器100的输出端和逻辑地之间。第二功率开关12和第四功率开关14的公共端形成第二开关节点sw2。第一开关节点sw1和第二开关节点sw2之间耦接电感器15。电容器16电连接在升降压开关变换器50的输出端和逻辑地之间。

为了正常地驱动第一功率开关11和第二功率开关12,常需要提供足够高的第一自举电压信号vbst1和第二自举电压信号vbst2分别作用于第一驱动器21的第一供电端和第二驱动器22的第一供电端分别用于驱动第一功率开关11和第二功率开关12。通常,升降压开关变换器50还包括第一自举电容31、第二自举电容33,第一二极管32和第二二极管34。第一自举电容31耦接在第一驱动器21的第一供电端和第一开关节点sw1之间,其中,第一驱动器21的第一供电端和第一自举电容31的公共端作为第一自举端bst1。第一二极管32的阳极接收供电电压信号vcc,第一二极管32的阴极耦接第一自举端bst1。供电电压信号vcc通过对第一自举电容31充电产生第一自举电压信号vbst1,其中第一自举电压信号vbst1为以第一开关节点sw1的电压为参考电势的第一自举电容31的电压。第二自举电容33耦接在第二驱动器22的第一供电端和第二开关节点sw2之间,其中,第二驱动器22的第一供电端和第二自举电容33的公共端作为第二自举端bst2。第二二极管34的阳极接收供电电压信号vcc,第二二极管34的阴极耦接第二自举端bst2。供电电压信号vcc通过对第二自举电容33充电产生第二自举电压信号vbst2,其中,第二自举电压信号vbst2为以第二开关节点sw2的电压为参考电势的第二自举电容33上的电压。然而,在降压模式下,需要保持第二功率开关12常通,第四功率开关14常断,此时第二开关节点sw2的电压等于输出电压vout,因此供电电压信号vcc不能给第二自举电容33充电到足够的水平,而导致第二自举电压信号vbst2下降,不足以使第二功率开关12正常的导通和关断,升降压开关变换器50不能正常工作。又如,在升压模式下,需要保持第一功率开关11常通,第三功率开关13常断,此时第一开关节点sw1的电压等于输入电压vin,因此供电电压信号vcc不能给第一自举电容31充电到足够的水平,而导致第一自举电压信号vbst1下降,不足以使第一功率开关11正常的导通和关断,升降压开关变换器50不能正常工作。因此,当第一自举电压信号vbst1和第二自举电压信号vbst2下降至低于设定阈值时,需要对第一自举电压信号vbst1和第二自举电压信号vbst2刷新,即:将第一自举电压信号vbst1和第二自举电压信号vbst2提高恢复(例如通过对第一自举电容31和第二自举电容33充电)到足够的正常电压值。

因此,我们期望能提供一种可以在升降压开关变换器条件下刷新第一自举电压和第二自举电压的控制电路和自举电压刷新方法。



技术实现要素:

针对现有技术中的一个或多个问题,本发明的实施例提供了一种用于升降压开关变换器的驱动电路,该升降压开关变换器包括第一功率开关、第二功率开关、第三功率开关、第四功率开关,第一功率开关和第三功率开关串联耦接于该升降压开关变换器的输入端和地之间,第二功率开关和第四功率开关串联耦接于该升降压开关变换器的输出端和地之间,第一功率开关和第三功率开关的公共端构成第一开关节点,第二功率开关和第四功率开关的公共端构成第二开关节点,第一开关节点和第二开关节点通过输出电感耦接,该驱动电路包括:第一自举电容,耦接在第一开关节点和第一自举端之间,提供第一自举电压信号用于驱动第一功率开关;第二自举电容,耦接在第二开关节点和第二自举端之间,提供第二自举电压信号用于驱动第二功率开关;第一自举电压刷新电路,接收代表第二自举电压信号的第二反馈电压信号;以及第二自举电压刷新电路,接收代表第一自举电压信号的第一反馈电压信号;其中,当升降压开关变换器工作在降压模式时,第一自举电压刷新电路使能,第二自举电压刷新电路不使能,当第二反馈电压信号低于第二预设阈值电压时,第一自举电压刷新电路在第一功率开关导通期间连接第一自举端和第二自举端;当升降压开关变换器工作在升压模式时,第二自举电压刷新电路使能,第一自举电压刷新电路不使能,当第一反馈电压信号低于第一预设阈值电压时,第二自举电压刷新电路在第二功率开关导通期间连接第一自举端和第二自举端;当升降压开关变换器工作在升降压模式时,第一自举电压刷新电路和第二自举电压刷新电路均不使能。

本发明的实施例还提供了一种用于升降压开关变换器的控制电路,该升降压开关变换器包括第一功率开关、第二功率开关、第三功率开关、第四功率开关,第一功率开关和第三功率开关串联耦接于该升降压开关变换器的输入端和地之间,第二功率开关和第四功率开关串联耦接于该升降压开关变换器输出端和地之间,该第一功率开关和第三功率开关的公共端构成第一开关节点,该第二功率开关和第四功率开关的公共端构成第二开关节点,第一开关节点和第二开关节点通过输出电感耦接,该控制电路包括:上述的驱动电路;以及控制器,接收升降压开关变换器的反馈信号,并根据反馈信号产生第一控制信号、第二控制信号、第三控制信号、第四控制信号、第一使能信号和第二使能信号,其中第一控制信号、第二控制信号、第三控制信号、第四控制信号分别用于控制第一功率开关、第二功率开关、第三功率开关和第四功率开关的导通和关断,第一使能信号和第二使能信号分别用于控制第一自举电压刷新电路和第二自举电压刷新电路使能或不使能。

本发明的实施例还提供了一种用于升降压开关变换器的自举电压刷新方法,该升降压开关变换器包括第一功率开关、第二功率开关、第三功率开关、第四功率开关、第一自举电容和第二自举电容,第一功率开关和第三功率开关串联耦接于该升降压开关变换器的输入端和地之间,第二功率开关和第四功率开关串联耦接于该升降压开关变换器输出端和地之间,该第一功率开关和第三功率开关的公共端构成第一开关节点,该第二功率开关和第四功率开关的公共端构成第二开关节点,第一开关节点和第二开关节点通过输出电感耦接,第一自举电容耦接在第一自举端和第一开关节点之间,提供第一自举电压信号用于驱动第一功率开关,第二自举电容耦接在第二自举端和第二开关节点之间提供第二自举电压信号用于驱动第二功率开关,所述自举电压刷新方法包括:判断升降压开关变换器的工作模式;当升降压开关变换器工作在降压模式,判断第二自举电压信号是否低于第二预设阈值电压,同时判断第一开关是否导通;当第二自举电压信号低于第二预设阈值电压且第一开关导通,将第一自举端和第二自举端连接;当升降压开关变换器工作在升压模式,判断第一自举电压信号是否低于第一预设阈值电压,同时判断第二开关是否导通;以及当第一自举电压信号低于第一预设阈值电压且第二开关导通,将第一自举端和第二自举端连接。

附图说明

图1是传统的带驱动电路的升降压开关变换器50的电路原理图;

图2所示为根据本发明一实施例的升降压开关变换器100的电路原理图;

图3所示为根据本发明一实施例的自举电路300的示意性框图;

图4所示为根据本发明一实施例的第一自举电压刷新电路351的电路原理图;

图5所示为根据本发明一实施例的第二自举电压刷新电路352的电路原理图;

图6所示为根据本发明一实施例的第一反馈电路600的电路原理图;

图7所示为根据本发明一实施例的第二反馈电路700的电路原理图;

图8所示为根据本发明一实施例的供电电压信号产生电路800的电路原理图;

图9所示为根据本发明一实施例用于升降压开关变换器的自举电压刷新方法900的流程示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的具体实施例,应当注意,这里描述的实施例只用于举例说明,并不用于限制本发明。在以下描述中,为了提供对本发明的透彻理解,阐述了大量特定细节。然而,对于本领域普通技术人员显而易见的是,不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中,为了避免混淆本发明,未具体描述公知的电路、材料或方法。

在整个说明书中,对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着:结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此,在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外,可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外,本领域普通技术人员应当理解,在此提供的附图都是为了说明的目的,并且附图不一定是按比例绘制的。应当理解,当称“元件”“连接到”或“耦接”到另一元件时,它可以是直接连接或耦接到另一元件或者可以存在中间元件。相反,当称元件“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件时,不存在中间元件。相同的附图标记指示相同的元件。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

图2所示为根据本发明一实施例的升降压开关变换器100的电路原理图。升降压开关变换器100将输入电压vin转换为输出电压vout,包括功率开关11~14、电感器15以及输出电容器16。第一功率开关11和第三功率开关13串联耦接在升降压开关变换器50的输入端和逻辑地之间。第一功率开关11和第三功率开关13的公共端形成第一开关节点sw1。第二功率开关12和第四功率开关14串联耦接在升降压开关变换器100的输出端和逻辑地之间。第二功率开关12和第四功率开关14的公共端形成第二开关节点sw2。第一开关节点sw1和第二开关节点sw2之间耦接电感器15。电容器16电连接在升降压开关变换器100的输出端和逻辑地之间。

为了降低功耗,升降压开关变换器100可以根据输入电压vin和输出电压vout的不同关系采用不同的工作模式,以减少同时工作的开关数量。当输入电压vin大于输出电压vout时,升降压开关变换器100工作于buck降压模式,第二功率开关12恒定导通,第四功率开关14恒定关断,第一功率开关11和第三功率开关13通过控制电路控制其互补导通,即第一功率开关11导通时,第三功率开关13关断,反之亦然。当输入电压vin小于输出电压vout时,升降压开关变换器100工作于boost升压模式,第一功率开关11恒定导通,第三功率开关13恒定关断,第二功率开关12和第四功率开关14通过控制电路控制其互补导通,即第二功率开关12导通时,第四功率开关14关断,反之亦然。当输入电压vin和输出电压vout接近时,升降压开关变换器100工作于buck-boost升降压模式。

在图2所示实施例中,升降压开关变换器100还包括分别控制电路,其中,控制电路包括控制器40和驱动电路。

控制器40接收升降压开关变换器100的反馈信号fb,并根据反馈信号fb产生第一控制信号c1、第二控制信号c2、第三控制信号c3和第四控制信号c4。在一个实施例中,反馈信号fb包括代表输出电压信号vout的输出电压反馈信号。在另一个实施例中,反馈信号fb还包括代表输入电压信号的输入电压反馈信号。此外,控制器40包括模式控制电路,模式控制电路根据反馈信号fb判断升降压开关变换器100的工作模式,即判断升降压开关变换器100工作在buck降压模式、boost升压模式还是在buck-boost升降压模式,并产生第一使能信号en_buck和第二使能信号en_boost。其中,当升降压开关变换器100工作在降压buck模式,第一使能信号en_buck有效,第二使能信号en_boost无效;当升降压开关变换器100工作在升压boost模式,第二使能信号en_boost有效,第一使能信号en_buck无效;当升降压开关变换器100工作在升降压buck-boost模式时,第一使能信号en_buck和第二使能信号en_boost均无效。

驱动电路包括用于驱动功率开关11~14的第一驱动器21、第二驱动器22、第三驱动器103、第四驱动器104和自举电路。第一驱动器21,具有输入端、输出端、第一供电端和第二供电端。第一驱动器21的输入端接收第一控制信号c1;第一驱动器21的第一供电端耦接第一自举端bst1接收第一自举电压信号vbst1;第一驱动器21的第二供电端耦接第一开关节点sw1;第一驱动器21根据第一控制信号c1在其输出端产生第一驱动信号d1用于驱动第一功率开关11的导通和关断。第二驱动器22,具有输入端、输出端、第一供电端和第二供电端。第二驱动器22的输入端接收第二控制信号c2;第二驱动器22的第一供电端耦接第二自举端bst2接收第二自举电压信号vbst2;第二驱动器22的第二供电端耦接第二开关节点sw2;第二驱动器22根据第二控制信号c2在其输出端产生第二驱动信号d2用于驱动第二功率开关12的导通和关断。第三驱动器103,接收第三控制信号c3并产生第三驱动信号d3驱动第三功率开关13的导通和关断。第四驱动器104,接收第四控制信号c4并产生第四驱动信号d4驱动第四功率开关14的导通和关断。

自举电路包括第一自举电容31、第二自举电容33,第一二极管32、第二二极管34和自举电压刷新电路35。第一自举电容31耦接在第一驱动器21的第一供电端和第一开关节点sw1之间,其中,第一驱动器21的第一供电端和第一自举电容31的公共端作为第一自举端bst1。第一二极管32的阳极接收供电电压信号vcc,第一二极管32的阴极耦接第一自举端bst1,供电电压信号vcc通过对第一自举电容31充电产生第一自举电压信号vbst1,其中第一自举电压信号vbst1为以第一开关节点sw1的电压为参考电势的第一自举电容31的电压。第二自举电容33耦接在第二驱动器22的第一供电端和第二开关节点sw2之间,其中,第二驱动器22的第一供电端和第二自举电容33的公共端作为第二自举端bst2。第二二极管34的阳极接收供电电压信号vcc,第二二极管34的阴极耦接第二自举端bst2,供电电压信号vcc通过对第二自举电容33充电产生第二自举电压信号vbst2,其中第二自举电压信号vbst2为以第二开关节点sw2的电压为参考电势的第二自举电容33上的电压。自举电压刷新电路35耦接在第一自举端bst1和第二自举端bst2之间,接收第一控制信号c1、第二控制信号c2、第一反馈电压信号vbst1_f、第二反馈电压信号vbst2_f、第一使能信号en_buck和第二使能信号en_boost。其中,第一反馈电压信号vbst1_f为代表第一自举电压信号vbst1的反馈信号,第二反馈电压信号vbst2_f为代表第二自举电压信号vbst2的反馈信号。自举电压刷新电路35分别检测第一自举电压信号vbst1的值和第二自举电压信号vbst2的值,并产生第一反馈电压信号vbst1_f和第二反馈电压信号vbst2_f。当升降压开关变换器100工作在buck降压模式时,第二功率开关12常通,第四功率开关14常断,因此第二开关节点sw2处的电压等于输出电压vout。当第一功率开关11导通时,第一开关节点sw1处的电压等于输入电压vin,由于输入电压信号vin大于输出电压信号vout,因此第一自举电压信号vbst1大于第二自举电压信号vbst2。当第二自举电压信号vbst2的值低于一设定阈值时,自举电压刷新电路35将在第一功率开关11导通时,将第一自举端bst1和第二自举端bst2连接,第一自举电压信号vbst1对第二自举电容33充电,以刷新第二自举电压信号vbst2。在一个实施例中,刷新第二自举电压信号vbst2表示增大第二自举电压信号vbst2的值使之恢复到正常期望值,以使第二驱动器22能正常驱动第二功率开关12的导通和关断。当升降压开关变换器100工作在升压boost模式下,第一功率开关11常通,第三功率开关13常断,因此第一开关节点sw1处的电压等于输入电压vin。当第二功率开关12导通时,第二开关节点sw2处的电压等于输出电压vout,由于输入电压信号vin小于输出电压信号vout,因此第二自举电压信号vbst2大于第一自举电压信号vbst1。当第一自举电压信号vbst1的值低于一设定阈值时,自举电压刷新电路35将在第二功率开关12导通时,将第一自举端bst1和第二自举端bst2相连,第二自举电压信号vbst2对第一自举电容31充电,以刷新第一自举电压信号vbst1。在一个实施例中,刷新第一自举电压信号vbst1表示增大第一自举电压信号vbst1的值使之恢复到正常期望值,以使驱动器22能正常驱动第二功率开关12的导通和关断。

图3所示为根据本发明一实施例的自举电路300的示意性框图。如图3所示,自举电路300包括如图2所示的第一自举电容31、第一二极管32、第二自举电容33、第二二极管34和自举电压刷新电路35,其连接关系如图2所描述,这里不再累述。自举电压刷新电路35包括第一自举电压刷新电路351和第二自举电压刷新电路352。

第一自举电压刷新电路351耦接在自举端bst1和自举端bst2之间,接收第一控制信号c1、第二反馈电压信号vbst2_f和使能信号en_buck。当第一使能信号en_buck有效时,第二使能信号en_boost无效,第一自举电压刷新电路351使能,第二自举电压刷新电路352不使能。第一自举电压刷新电路351比较第二反馈电压信号vbst2_f与一设定阈值的大小,当第二反馈电压信号vbst2_f小于该设定阈值时,第一自举电压刷新电路351将在第一功率开关11导通时,将第二自举端bst2和第一自举端bst1短接,即将第一自举电压信号vbst1送至第二自举端bst2,对第二自举电容33充电。

第二自举电压刷新电路352耦接在自举端bst1和自举端bst2之间,接收第二控制信号c2、第二反馈电压信号vbst2_f和使能信号en_boost。当第二使能信号en_boost有效时,第一使能信号en_buck无效,第二自举电压刷新电路352使能,第一自举电压刷新电路351不使能。第二自举电压刷新电路352比较第一反馈电压信号vbst1_f与一设定阈值的大小,当第一反馈电压信号vbst1_f小于该设定阈值时,第二自举电压刷新电路352将在第二功率开关12导通时,将第二自举端bst2和第一自举端bst1短接,即将第二自举电压信号vbst2送至第一自举端bst1,对第一自举电容31充电。

当升降压开关变换器100工作在升降压buck-boost模式时,第一使能信号en_buck和使能信号第二en_boost分别控制第一自举电压刷新电路351和第二自举电压刷新电路352均不使能。在一个实施例中,在buck-boost工作模式下,不论在断续工作模式还是在断续工作模式下,供电电压信号vcc即可刷新第一自举电压信号vbst1和第二自举电压信号vbst2。

功率开关11-14可以是任何可控半导体开关器件,例如金属氧化物半导体场效应晶体管(metaloxidesemiconductorfieldeffecttransistor,mosfet)、结型场效应晶体管(junctionfield-effecttransistor,jfet)、绝缘栅型双极性晶体管(insulatedgatebipolartransistor,igbt)以及双扩散金属氧化物半导体(doublediffusionmetaloxidesemiconductor,dmos)等等。

图4所示为根据本发明一实施例的第一自举电压刷新电路351的电路原理图。如图4所示,第一自举电压刷新电路351包括第一比较器41、第一逻辑电路42、第一短接开关43和第三二极管44。第一比较器41具有第一输入端接收第二反馈电压信号vbst2_f、第二输入端接收第一阈值电压信号vth1和输出端。第一比较器41将第二反馈电压信号vbst2_f和第一阈值电压信号vth1比较,并在其输出端输出第一刷新信号vref1。在一个实施例中,第一刷新信号vref1为一个逻辑高低信号。在一个实施例中,第一比较器41为一个电压比较器,其正相端接收第一阈值电压信号vth1,反相端接收第二反馈电压信号vbst2_f,当第二反馈电压信号vbst2_f小于第一阈值电压信号vth1时,第一刷新信号vref1有效(例如,逻辑高)。第一逻辑电路接收第一刷新信号vref1、第一控制信号c1和第一使能信号en_buck,并对第一刷新信号vref1、第一控制信号c1和第一使能信号en_buck做逻辑运算后产生第一短接控制信号sw1。在一个实施例中,第一短接控制信号sw1为一个逻辑高低信号。当第一刷新信号vref1、第一控制信号c1和第一使能信号en_buck均有效时(例如,逻辑高),第一短接控制信号sw1有效(例如,逻辑高)。第一短接开关43具有第一端耦接至第一自举端bst1,第二端耦接至第二自举端bst2,以及控制端接收第一短接控制信号sw1。当第一短接控制信号sw1有效时,第一短接开关43导通,第一自举端bst1和第二自举端bst2连接在一起。第三二极管44的阳极耦接至第一自举端bst1,阴极耦接至第二自举端bst2,用于阻止电流从第二自举端bst2流向第一自举端bst1。

图5所示为根据本发明一实施例的第二自举电压刷新电路352的电路原理图。如图5所示,第二自举电压刷新电路352包括第二比较器51、第二逻辑电路52、第二短接开关53和第四二极管54。第二比较器51具有第一输入端接收第一反馈电压信号vbst1_f、第二输入端接收第二阈值电压信号vth2和输出端,第二比较器51将第一反馈电压信号vbst1_f和第二阈值电压信号vth2比较,并在其输出端输出第二刷新信号vref2。在一个实施例中,第二阈值信号vth2的值和第一阈值信号vth1的值相等。在一个实施例中,第二刷新信号vref2为一个逻辑高低信号。在一个实施例中,第二比较器51为一个电压比较器,其正相端接收第二阈值电压信号vth2,反相端接收第一反馈电压信号vbst1_f,当第一反馈电压信号vbst1_f小于第二阈值电压信号vth2时,第二刷新信号vref2有效(例如,逻辑高)。第二逻辑电路接收第二刷新信号vref2、第二控制信号c2和第二使能信号en_boost,并对第二刷新信号vref2、第二控制信号c2和第二使能信号en_boost做逻辑运算后产生第二短接控制信号sw2。在一个实施例中,第二短接控制信号sw2为一个逻辑高低信号。当第二刷新信号vref2、第二控制信号c2和第二使能信号en_boost均有效时(例如,逻辑高),第二短接控制信号sw2有效(例如,逻辑高)。第二短接开关53具有第一端耦接至第一自举端bst1,第二端耦接第二自举端bst2,以及控制端接收第二短接控制信号sw2。当第二短接控制信号sw2有效时,第二短接开关53导通,第一自举端bst1和第二自举端bst2连接在一起。第四二极管54的阳极耦接至第二自举端bst2,阴极耦接至第一自举端bst1,用于阻止电流从第一自举端bst1流向第二自举端bst2。

图6所示为根据本发明一实施例的第一反馈电路600的电路原理图。在图6所示实施例中,第一反馈电路600用于产生代表第一自举电压信号vbst1的第一反馈电压信号vbst1_f。如图所示,第一反馈电路600耦接在第一自举端bst1和第一开关节点sw1之间,基于第一自举电压信号vbst1产生第一反馈电压信号vbst1_f。第一反馈电路600包括电流镜61、晶体管62、阻值为r1的电阻器63和阻值为r2的电阻器64。在图6所示实施例中,第一反馈电压信号vbst1_f的值等于vbst1×r2/r1。

图7所示为根据本发明一实施例的第二反馈电路700的电路原理图。在图7所示实施例中,第二反馈电路700用于产生代表第二自举电压信号vbst2的第二反馈电压信号vbst2_f。如图7所示,第二反馈电路700耦接在第二自举端bst2和第二开关节点sw2之间,基于第二自举电压信号vbst2产生第二反馈电压信号vbst2_f。第二反馈电路700包括电流镜71、晶体管72、阻值为r1的电阻器73和阻值为r2的电阻器74。在图7所示实施例中,第二反馈电压信号vbst2_f的值等于vbst2×r2/r1。

图8所示为根据本发明一实施例的供电电压信号vcc产生电路800的电路原理图。在图8所示实施例中,供电电压信号vcc产生电路800被示意为一个低压差线性调节器(lowdropoutregulator,ldo),包括晶体管81和误差放大器82。晶体管81的第一端接收输入电压信号vin,并在其第二端提供供电电压信号vcc。误差放大器82用于放大参考电压信号vref和供电电压信号vcc的差值,并在输出端提供一个误差信号eo用于控制晶体管81工作在一个线性调节的区域。

图9所示为根据本发明一实施例用于升降压开关变换器的自举电压刷新方法900的流程示意图。图9所示的刷新方法可用于本发明所公开的升降压开关变换器100中。如图2所示,升降压开关变换器包括第一功率开关11、第二功率开关12、第三功率开关13、第四功率开关14、第一自举电容31和第二自举电容33。第一功率开关11和第三功率开关13串联耦接于该升降压开关变换器的输入端和地之间,第二功率开关12和第四功率开关14耦接于该升降压开关变换器输出端和地之间,该第一功率开关11和第三功率开关13的公共端构成第一开关节点sw1,该第二功率开关12和第四功率开关14的公共端构成第二开关节点sw2,第一开关节点sw1和第二开关节点sw2通过输出电感15耦接,第一自举电容31提供第一自举电压信号vbst1用于驱动第一功率开关11,第二自举电容33提供第二自举电压信号vbst2用于驱动第二功率开关12,该自举电压刷新方法900包括步骤901~909。

在步骤901,判断升降压开关变换器100的工作模式。当升降压开关变换器100工作在buck降压模式时,转至步骤902;当升降压开关变换器工作在boost升压模式时,转至步骤906。

在步骤902,当升降压开关变换器100工作在降压buck模式,检测第二自举电压信号vbst2,并产生代表第二自举电压信号vbst2的第二反馈电压信号vbst2_f。

在步骤903,判断第二反馈电压信号vbst2_f是否小于第一阈值信号vth1。当第二反馈电压信号vbst2_f小于第一阈值信号vth1,转至步骤904。否则,继续重复步骤903。

在步骤904,判断第一功率开关11是否导通。如果第一功率开关11导通,转至步骤905。否则,继续重复步骤904。在一个实施例中,通过判断第一控制信号c1是否有效来判断第一功率开关11是否导通。当第一控制信号c1有效(例如逻辑高),第一功率开关11导通。

在步骤905,将第一供电端bst1和第二供电端bst2短接,第一自举电压信号vbst1充电第二自举电容33。

在步骤906,当升降压开关变换器100工作在升压boost模式,检测第一自举电压vbst1,并产生代表第一自举电压vbst1的第一反馈电压信号vbst1_f。

在步骤907,判断第一反馈电压信号vbst1_f是否小于第二阈值信号vth2。当第一反馈电压信号vbst1_f小于第二阈值信号vth2,转至步骤908。否则,继续重复步骤907。在一个实施例中,第一阈值信号vth1和第二阈值信号vth2相等。

在步骤908,判断第二功率开关12是否导通。如果第二功率开关12导通,转至步骤909。否则,继续重复步骤908。在一个实施例中,通过判断第二控制信号c2是否有效来判断第二功率开关12是否导通。当第二控制信号c2有效(例如逻辑高),第二功率开关12导通。

在步骤909,将供第一电端bst1和第二供电端bst2短接,第二自举电压信号vbst2充电第一自举电容31。

这里应当理解,虽然步骤904被示意在步骤903之后,但是在实际工作中,步骤903和904同时进行。同样地,步骤908被示意在步骤907之后,但是在实际工作中,步骤907和908同时进行。

虽然已参照几个典型实施例描述了本发明,但应当理解,所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质,所以应当理解,上述实施例不限于任何前述的细节,而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释,因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

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