智能电源管理系统的制作方法

本实用新型涉及模拟集成电路技术领域，尤其涉及一种智能电源管理系统。

背景技术：

当前电机驱动行业很多应用采用电池(组)供电，电池(组)电量充足时，输出电压高，随着电池(组)存储电量的下降，电源电压也会相应的下降，甚至可以下降到低于50％。在电机驱动领域，电池(组)供电的电压范围波动比较大，需要针对不同电压来优化电源管理。现有的电源管理系统采用LDO(低压差线性稳压器)来输出5V的低压电压基准，其存在两个弊端：一是在电池(组)电量充足时，电源电压高，输入电压和输出电压之间的差值比较大，LDO功耗大、效率低，降低了电池(组)的使用时间和待机时间；二是在电池(组)电量低时，电源电压低，输入电压低于输出电压，LDO又不能提供足够的输出。

栅极驱动(gate driver)芯片智能电源管理系统(Smart Power Manager)，用于将输入电源电压转换为适合驱动功率MOS管或者IGBT的栅极驱动基准电压VG(VG一般为10～15V)，而作为栅极驱动的输出电压(栅极驱动基准电压VG)，需要其电压稳定而驱动能力不大。栅极驱动芯片智能电源管理系统同时还集成了一路5V的直流电压基准V5V，给主机系统的控制器或者MCU供电，极大的简化系统的复杂度，提高了易用度和可靠性。

但是现有的栅极驱动芯片智能电源管理系统应用中，依然存在如下问题：在电池(组)电源电压高时，输入电压和输出电压之间的差值比较大，LDO功耗大、效率很低，降低了电池(组)的使用时间和待机时间；在电池(组)电源电压低于栅极驱动基准电压时，LDO又不能提供足够的栅极驱动基准电压输出。因此，现有的智能电源管理系统亟待改进。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，针对现有技术中存在的技术问题，提供一种智能电源管理系统，可以针对不同电压来优化电源管理，同时可以提供稳定的输出电压，实现高效输出。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种智能电源管理系统，所述智能电源管理系统包括DC/DC转换模块以及电荷泵电路；所述智能电源管理系统用于将输入电源电压与一模式切换电压进行比较，并基于比较结果输出升压模式控制信号或者降压模式控制信号；所述DC/DC转换模块用于接收所述升压模式控制信号并根据所述升压模式控制信号输出第一基准电压，或者接收所述降压模式控制信号并根据所述降压模式控制信号输出第二基准电压；所述电荷泵电路，用于根据所述升压模式控制信号对所述第一基准电压进行升压以输出第二基准电压，或者根据所述降压模式控制信号对所述输入电源电压进行降压以输出所述第一基准电压。

本实用新型的优点在于：本实用新型所述的智能电源管理系统，在电源电压较低的时候工作在升压模式，对第一基准电压(目标升压电压)进行自举升压来输出电压；在电源电压较高的时候工作在降压模式，对输入电源电压进行降压来输出电压。该系统通过对电源电压进行检测比较，智能选择输出，能同时高效率的输出两路电压基准：一路有一定电流能力的低压供电基准和一路栅极驱动基准电压，克服了现有电源管理应用中存在的电源电压高时效率低、电源电压低时无法工作的技术问题，极大的减小了系统功耗，提高系统效率，增长了电池(组)的使用和待机时间。

附图说明

图1，本实用新型所述的智能电源管理系统第一实施例的架构示意图；

图2，本实用新型所述的智能电源管理系统第一实施例的电路图；

图3A，简化的升压模式时升压降压电荷泵的电路示意图；

图3B为图3A所示电路中部分节点波形示意图；

图4A，简化的降压模式时升压降压电荷泵的电路示意图；

图4B为图4A所示电路中部分节点波形示意图；

图5，本实用新型所述的智能电源管理系统第二实施例的架构示意图；

图6，本实用新型所述的智能电源管理系统第二实施例的工作模式示意图；

图7，本实用新型所述的智能电源管理系统第二实施例的电路图；

图8，本实用新型所述的电压管理方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。此外，本实用新型在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。

本实用新型所述的智能电源管理系统，通过将输入电源电压与一模式切换电压进行比较，并基于比较结果输出升压模式控制信号或者降压模式控制信号；通过DC/DC转换模块接收所述升压模式控制信号并根据所述升压模式控制信号输出第一基准电压，或者接收所述降压模式控制信号并根据所述降压模式控制信号输出第二基准电压；通过电荷泵电路根据所述升压模式控制信号对所述第一基准电压进行升压以输出第二基准电压，或者根据所述降压模式控制信号对所述输入电源电压进行降压以输出所述第一基准电压。其中，输入电源电压与模式切换电压均为正值。输入电源电压大于第一基准电压，小于智能电源管理系统的耐压；第一基准电压例如可以为智能电源中的5V电压。

所述智能电源管理系统还可以通过一第一电压比较器来比较输入电源电压和模式切换电压，并根据输入电源电压与模式切换电压的比较结果输出升压模式控制信号或者降压模式控制信号。具体的，当输入电源电压小于模式切换电压时，第一电压比较器输出升压模式控制信号；当输入电源电压大于等于模式切换电压时，第一电压比较器输出降压模式控制信号。

本实用新型所述的智能电源管理系统，在电源电压较低的时候工作在升压模式，对第一基准电压(目标升压电压)进行自举升压来输出电压；在电源电压较高的时候工作在降压模式，对输入电源电压进行降压来输出电压。也即，该系统通过对电源电压进行检测比较，智能选择输出，能同时高效率的输出两路电压基准：一路有一定电流能力的低压供电基准(例如，5V)和一路栅极驱动基准电压(例如，10～15V)，克服了现有电源管理应用中存在的电源电压高时效率低、电源电压低时无法工作的技术问题，极大的减小了系统功耗，提高系统效率，增长了电池(组)的使用和待机时间。

参考图1，本实用新型所述的智能电源管理系统第一实施例的架构示意图。

如图1所示，在本实施例中，所述智能电源管理系统包括第一电压比较器CP1。第一电压比较器的第一输入端用于接收输入电源电压VIN，其第二输入端用于接收模式切换电压VTH，输出端用于根据输入电源电压VIN与模式切换电压VTH的比较结果输出升压模式控制信号High或者降压模式控制信号Low。具体的，当输入电源电压VIN小于模式切换电压VTH时，第一电压比较器输出升压模式控制信号High；当输入电源电压VIN大于等于模式切换电压VTH时，第一电压比较器输出降压模式控制信号Low。

在本实施例中，所述DC/DC转换模块包括一第一DC/DC转换器11。第一DC/DC转换器11的第一输入端用于接收升压模式控制信号High或者降压模式控制信号Low，其第二输入端用于接收输入电源电压VIN，而其输出端通过一第一开关S11电连接至第一基准电压输出端VL，用于根据所述升压模式控制信号High输出第一基准电压V1至所述第一基准电压输出端VL，其输出端进一步通过一第二开关S12电连接至第二基准电压输出端VG，用于根据所述降压模式控制信号Low输出第二基准电压V2至所述第二基准电压输出端VG。其中，第一基准电压V1可以为直流电压，例如5V，给系统的控制器或者MCU供电；第二基准电压V2可以为栅极驱动电压，例如10～15V，作为栅极驱动芯片的输出电压。第一DC/DC转换器11可以为一线性稳压器。

在本实施例中，所述电荷泵电路包括升压降压电荷泵12，升压降压电荷泵12具有四个端口(引脚)，分别为第一端口Port-A、第二端口Port-B、第三端口Port-C以及第四端口Port-D；升压降压电荷泵12通过一个充放电电路123和五组开关组成的开关阵列122，即可实现升压和降压的功能，简化了电荷泵的结构，极大的节省了成本、减小了系统功耗。其中，升压降压电荷泵12的第四端口PortD用于接收升压模式控制信号High切换至升压模式或者接收降压模式控制信号Low切换至降压模式；在升压模式时，升压降压电荷泵12通过其第二端口PortB接收第一DC/DC转换器11输出的第一基准电压V1(目标升压电压)，对第一基准电压V1进行自举升压获取第二基准电压V2，通过其第三端口PortC输出；在降压模式时，升压降压电荷泵12通过其第一端口PortA接收输入电源电压VIN，对输入电源电压VIN进行降压获取第一基准电压V1，通过其第二端口PortB输出。

具体的，所述的升压降压电荷泵12包括开关控制电路121、开关阵列122以及充放电电路123。

所述开关控制电路(Switch Control circuit)121，用于通过所述升压降压电荷泵12的第四端口Port-D接收升压模式控制信号High切换至升压模式或者接收降压模式控制信号Low切换至降压模式，以及用于接收一时钟信号CLK，以根据所述时钟信号CLK的相序时间基准控制所述开关阵列122中开关的开关状态。

在升压模式时，所述开关控制电路121根据所述相序时间基准控制所述开关阵列122的开关进行闭合或断开，以控制所述充放电电路123通过所述升压降压电荷泵12的第二端口Port-B接收第一基准电压V1、并对第一基准电压V1进行自举升压，获取第二基准电压V2从所述升压降压电荷泵12的第三端口Port-C输出。其中，在升压模式时充放电电路123接收到的第一基准电压V1为目标升压电压。

在降压模式时，所述开关控制电路121根据所述相序时间基准控制所述开关阵列122的开关进行闭合或断开，以控制所述充放电电路123通过所述升压降压电荷泵12的第一端口Port-A接收输入电源电压VIN、并对输入电源电压VIN进行降压，获取第一基准电压V1从所述升压降压电荷泵12的第二端口Port-B输出。

所述充放电电路123可以通过数字方式实现电容的功能(即去除电容)，这样充放电电路123可以集成在芯片中。所述充放电电路123也可以包括一电容器，电容器通过开关阵列122接入升压降压电荷泵12。

可选的，所述升压降压电荷泵还包括时钟产生单元124；时钟产生单元124用于输出时钟信号CLK，以提供控制所述开关阵列122中开关的开关状态的相序时间基准。时钟产生单元124可以为一振荡器(Oscillator)。在其它实施例中，时钟信号CLK也可以由外部电路产生。

优选的，所述升压降压电荷泵12还包括第二电压比较器CP2；第二电压比较器CP2的第一输入端电连接至升压降压电荷泵12的第二端口Port-B，其第二输入端用于接收一参考电压VREF，而其输出端电连接至开关控制电路121。第二电压比较器CP2用于在降压模式时接收第二端口Port-B获取的第一基准电压V1并与参考电压VREF进行比较，并基于第一比较结果输出第一控制信号关闭开关控制电路121；以及基于第二比较结果输出第二控制信号启动开关控制电路121，实现闭环控制，使第一基准电压V1和参考电压VREF动态相等。具体的，在第一基准电压V1大于等于参考电压VREF时，第二电压比较器CP2获取第一比较结果；在第一基准电压V1小于参考电压VREF时，第二电压比较器CP2获取第二比较结果；通过引入第二电压比较器CP2，本实用新型还可以实现闭环降压控制。

参考图2、图3A-3B以及图4A-4B，其中，图2为本实用新型所述的智能电源管理系统第一实施例的电路图，图3A为简化的升压模式时升压降压电荷泵的电路示意图，图3B为图3A所示电路中部分节点波形示意图，图4A为简化的降压模式时升压降压电荷泵的电路示意图，图4B为图4A所示电路中部分节点波形示意图。

具体的，所述开关控制电路(Switch Control)121，用于通过所述升压降压电荷泵的第四端口Port-D接收升压模式控制信号Low切换至升压模式或者接收降压模式控制信号High切换至降压模式，以及用于接收一时钟信号CLK，以根据所述时钟信号CLK的相序时间基准控制所述开关阵列122中开关的开关状态。

具体的，开关阵列122，包括五组开关S1-S5：第一开关S1的一端电连接至第一端口Port-A，其另一端电连接至开关阵列122的第一节点P1；第二开关S2的一端电连接至第一节点P1，其另一端电连接至第二端口Port-B；第三开关S3的一端接地，其另一端电连接至开关阵列122的第二节点P2；第四开关S4的一端电连接至第二节点P2，其另一端电连接至第二端口Port-B；第五开关S0的一端电连接至所述第一节点P1，其另一端电连接至所述第三端口Port-C。

充放电电路123串接在第一节点P1与第二节点P2之间。具体的，充放电电路123采用电容器C1进行输入电压的充放电，电容器C1的上极板电连接至第一节点P1，其下极板电连接至第二节点P2。

具体的，时钟产生单元124(可选部件)可以为一振荡器(Oscillator)，振荡器输出高频时钟CLK，来提供开关S0～S4的相序时间基准。

在升压模式时，开关控制电路121控制第一开关S1始终断开，同时依所述相序时间基准控制第五开关S0、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4进行断开或闭合，使得所述充放电电路123通过所述第二端口Port-B接收目标升压电压、并对所述目标升压电压进行自举升压，获取第二基准电压V2从所述第三端口Port-C输出。也即，当电源电压低时，升压降压电荷泵工作在自举升压模式，开关S1始终断开，第一基准电压V1由Port-B端口输入，升压后第二基准电压V2由Port-C端输出，简化的升压模式时升压降压电荷泵的电路示意图如图3A所示。

具体的，所述相序时间基准包括第一升压相序和第二升压相序。在所述第一升压相序，所述开关控制电路121控制所述第二开关S2、第三开关S3闭合，同时控制所述第五开关S0、第四开关S4断开，使得所述充放电电路123通过所述第二开关S2、第三开关S3串接在所述第二端口Port-B与地端GND之间，以接收所述第一基准电压V1进行充电。在所述第二升压相序，所述开关控制电路121控制所述第二开关S2、第三开关S3断开，同时控制所述第五开关S0、第四开关S4闭合，使得所述充放电电路123通过所述第五开关S0、第四开关S4串接在所述第二端口Port-B与所述第三端口Port-C之间，以进行自举升压获取所述第二基准电压V2通过所述第三端口Port-C输出。其中，第一升压相序和第二升压相序的时间成第一预设比例。通过改变第一升压相序和第二升压相序的时间比例，可以调节控制开关阵列的开关控制信号的占空比，从而获得不同大小的升压后的输出电压。

优选的，所述升压降压电荷泵还包括第二二极管D2；所述第二二极管D2的阳极电连接至所述第五开关S0，所述第二二极管D2的阴极电连接至所述第三端口Port-C，所述第二二极管D2用于阻挡所述第三端口Port-C的电流倒灌。

优选的，所述升压降压电荷泵还包括第三二极管D3，所述第三二极管D3的阳极电连接至所述第一开关S1，所述第三二极管D3的阴极电连接至所述第一节点P1，所述第三二极管D3用于阻挡第一节点P1(电容器C1上)的电流倒灌。

由图3B所示节点波形可知：在时钟信号CLK的第一升压相序Phase11，开关S2和S3闭合，开关S0和S4断开；电容器C1上极板接Port-B、下极板接GND，其上的电压差为V1；在第二升压相序Phase12，开关S2和S3断开，开关S0和S4闭合；电容器C1上极板通过二极管D2接Port-C、下极板接Port-B，忽略二极管D2的正向导通压降，电容器C1上的电压差为V2-V1。当第一升压相序Phase11和第二升压相序Phase12的时间相等时，由于电容器C1上的电压保护不变，所以有V1＝V2-V1，即V2＝2V1，即输出电压V2为输入电压V1的一倍；第一升压相序Phase11和第二升压相序Phase12的时间比例不同，升压后的输出的第二基准电压V2与输入的第一基准电压V1所成的倍数比不同。其中，二极管D2用来防止第二升压相序Phase12时V2电压比电容器C1上极板电压高时的电流倒灌。其中，Port-B输入的电压不是输入电源电压VIN，而是目标升压的第一基准电压V1(例如智能电源中的5V)，需要和降压模式时Port-A的输入的电压(即输入电源电压VIN)区分。Port-A输入的电压是智能电源的输入电源电压VIN，需要大于Port-B输入的第一基准电压V1，小于智能电源的耐压。

继续参考图2，在降压模式时，所述开关控制电路121控制所述第五开关S0始终断开、同时依所述相序时间基准控制所述第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4进行断开或闭合，使得所述充放电电路123通过所述第一端口Port-A接收所述输入电源电压VIN、并对所述输入电源电压VIN进行降压，获取第一基准电压V1从所述第二端口Port-B输出。也即，当电源电压高时，升压降压电荷泵工作在降压模式，开关S0始终断开，输入电源电压VIN由Port-A端口输入，降压后电压V1由Port-B端输出，简化的降压模式时升压降压电荷泵的电路示意图如图4A所示。

具体的，所述相序时间基准还包括第一降压相序和第二降压相序。在所述第一降压相序，所述开关控制电路121控制所述第一开关S1、第四开关S4闭合，同时控制所述第二开关S2、第三开关S3断开，使得所述充放电电路123通过所述第一开关S1、第四开关S4串接在所述第一端口Port-A与所述第二端口Port-B之间，以通过所述第一端口Port-A接收所述输入电源电压VIN进行放电。在所述第二降压相序，所述开关控制电路121控制所述第一开关S1、第四开关S4断开，同时控制所述第二开关S2、第三开关S3闭合，使得所述充放电电路123通过所述第二开关S2、第三开关S3串接在地端GND与所述第二端口Port-B之间，以进行降压获取第一基准电压V1通过所述第二端口Port-B输出。其中，第一降压相序和第二降压相序的时间成第一预设比例。通过改变第一降压相序和第二降压相序的时间比例，可以调节控制开关阵列的开关控制信号的占空比，从而获得不同大小的降压后的输出电压。

由图4B所示节点波形可知：在时钟信号CLK的第一降压相序Phase21，开关S1和S4闭合，开关S2和S3断开，电容器C1上极板通过二极管D3接Port-A，下极板接Port-B，忽略二极管D3的正向导通压降，电容器C1上的电压差为VIN-V1；在第二降压相序Phase22，开关S1和S4断开，开关S2和S3闭合，电容器C1上极板接Port-B，下极板接GND，电容器C1上的电压差为V1。当第一降压相序Phase21和第二降压相序Phase22的时间相等时，由于电容器C1上的电压保护不变，所以有VIN-V1＝V1，即VIN＝2V1，即输出电压V1为输入电压VIN的一半。第一降压相序Phase21和第二降压相序Phase22的时间比例不同，降压后的输出电压V1与输入的输入电源电压VIN所成的倍数比不同。其中，二极管D3用来防止第一降压相序Phase21时电容器C1上极板电压比VIN电压高时的电流倒灌。

继续参考图4A，在降压模式时，通过第二电压比较器CP2接收所述第二端口PortB的输出电压VOUT(即第一基准电压V1)并与参考电压VREF进行比较。当VOUT高于VREF时，第二电压比较器CP2输出第一控制信号(低电平的使能信号EN)关闭开关控制电路121，使S1～S4均关闭，称为第三降压相序Phase23(如图4B所示)。在第三降压相序Phase23，VOUT电压会下降直到低于VREF电压，第二电压比较器CP2输出第二控制信号(高电平的使能信号EN)启动开关控制电路121，开关控制电路121根据时钟信号CLK按照上述的第一降压相序和第二降压相序来控制开关S1～S4的闭合和关断。通过闭环控制，使输出电压VOUT和参考电压VREF动态相等。

本实施例所述的升压降压电荷泵，只需要一个充放电电路和五组开关，即可实现升压和降压的功能，简化了电荷泵的结构。在其它实施例中，所述电荷泵电路可以采用升压电荷泵加降压电荷泵所组合形成的电路：通过升压电荷泵接收升压模式控制信号以及DC/DC转换模块输出的第一基准电压，对第一基准电压进行升压，获取第二基准电压并输出；通过降压电荷泵接收降压模式控制信号以及输入电源电压，对输入电源电压进行降压，获取第一基准电压并输出；升压电荷泵以及降压电荷泵均可以为包括一个电容器和四个开关的组合形式，具体可参考现有电荷泵设置方式，此处不再赘述。

参考图5-图6，其中，图5为本实用新型所述的智能电源管理系统第二实施例的架构示意图，图6为本实用新型所述的智能电源管理系统第二实施例的工作模式示意图。与图1所示实施例的不同之处在于，在本实施例中，所述DC/DC转换模块包括一第一DC/DC转换器51和一第二DC/DC转换器52。所述电荷泵电路采用升压降压电荷泵12，升压降压电荷泵12可以参考本实用新型上述图1所述，此处不再做重复性描述。在其它实施例中，所述电荷泵电路也可以采用升压电荷泵加降压电荷泵所组合形成的电路，此处不再做重复性描述。其中，第一DC/DC转换器51和第二DC/DC转换器52均可以采用线性稳压器。

其中，所述第一DC/DC转换器51的第一输入端用于接收所述升压模式控制信号High，其第二输入端用于接收所述输入电源电压VIN，而其输出端电连接至第一基准电压输出端VL，用于根据所述升压模式控制信号输出第一基准电压V1至所述第一基准电压输出端VL。所述第二DC/DC转换器52的第一输入端用于接收所述降压模式控制信号Low，其第二输入端用于接收所述输入电源电压VIN，而其输出端电连接至第二基准电压输出端VG，用于根据所述降压模式控制信号输出第二基准电压V2至所述第二基准电压输出端VG。在本实施例中，在升压模式时，升压降压电荷泵12通过其第二端口PortB接收第一DC/DC转换器51输出的第一基准电压V1(目标升压电压)。

优选的，升压模式控制信号High和降压模式控制信号Low为互反的信号，即，当升压模式控制信号High为高电平使能信号时，降压模式信号为反相的低电平信号。这样使得，第一DC/DC转换器51工作时，第二DC/DC转换器52不工作；第二DC/DC转换器52工作时，第一DC/DC转换器51不工作，可以降低芯片功耗。

优选的，所述智能电源管理系统还包括第一二极管D1，所述第一二极管D1的阳极电连接所述第二DC/DC转换器52的输出端，所述第一二极管D1的阴极电连接至所述第二基准电压输出端VG；所述第一二极管D1用于防止VG端电压高于VIN电压时的电流倒灌。

如图6所示，智能电源管理系统的工作模式为：第一电压比较器CP1比较输入电源电压VIN和模式切换电压VTH；当输入电源电压VIN低的时候，系统输出升压模式控制信号High，通过第一DC/DC转换器51来输出第一基准电压V1(例如5V的低压供电基准电压)，同时升压降压电荷泵12将第一基准电压V1进行升压输出第二基准电压V2(例如10-15V的栅极驱动基准电压)；当输入电源电压VIN较高的时候，系统输出降压模式控制信号Low，通过第二DC/DC转换器52来输出第二基准电压V2，同时升压降压电荷泵12将输入电源电压VIN进行降压输出第一基准电压V1。通过将两个DC/DC转换器和升压降压电荷泵相结合，克服了单个线性稳压器的系统在电源电压高时效率低，在电源电压低时无法升压的缺点，极大的减小了系统功耗，提高系统效率，增长了电池(组)的使用和待机时间。

参考图7，本实用新型所述的智能电源管理系统第二实施例的电路图。与图2所示实施例的不同之处在于，在本实施例中，所述DC/DC转换模块包括一第一DC/DC转换器51和一第二DC/DC转换器52；当输入电源电压VIN低于模式切换电压VTH时，系统输出升压模式控制信号High(例如高电平使能信号)开启第一DC/DC转换器51(同时关闭第二DC/DC转换器52)，通过第一DC/DC转换器51直接输出第一基准电压V1(例如5V的低压供电基准电压)；当输入电源电压VIN高于模式切换电压VTH时，系统输出降压模式控制信号Low(例如低电平使能信号)开启第二DC/DC转换器52(同时关闭第一DC/DC转换器51)，通过第二DC/DC转换器52直接输出第二基准电压V2(例如10-15V的栅极驱动基准电压)。由于DC/DC转换器的输入电压和输出电压相差很小，故效率很高。所述电荷泵电路采用升压降压电荷泵12，升压降压电荷泵12可以参考本实用新型上述图2、图3A-3B、图4A-4B所述，此处不再做重复性描述。在其它实施例中，所述电荷泵电路也可以采用升压电荷泵加降压电荷泵所组合形成的电路，此处不再做重复性描述。

参考图8，本实用新型所述的电压管理方法的流程图。本实用新型还提供了一种电压管理方法，采用本实用新型上述的智能电源管理系统，所述方法包括如下步骤：S81：接收输入电源电压以及模式切换电压；S82：比较输入电源电压与模式切换电压，并基于第一比较结果输出升压模式控制信号并执行步骤S83，或者基于第二比较结果输出降压模式控制信号并执行步骤S84；S83：根据所述升压模式控制信号，控制DC/DC转换模块输出第一基准电压，以及控制电荷泵电路对第一基准电压进行升压以获取第二基准电压并输出；S84：根据所述降压模式控制信号，控制DC/DC转换模块输出第二基准电压，以及控制电荷泵电路对输入电源电压进行降压以获取第一基准电压并输出。具体的，当输入电源电压VIN小于模式切换电压VTH时，系统输出升压模式控制信号High；当输入电源电压VIN大于等于模式切换电压VTH时，系统输出降压模式控制信号Low。

请一并参考图1，优选的，所述DC/DC转换模块可以包括一第一DC/DC转换器11。则，步骤S83所述的控制DC/DC转换模块输出第一基准电压进一步包括：所述第一DC/DC转换器11接收升压模式控制信号High以及输入电源电压VIN，并根据升压模式控制信号High输出第一基准电压V1；步骤S84所述的控制所述DC/DC转换模块输出所述第二基准电压V2进一步包括：所述第一DC/DC转换器11接收降压模式控制信号Low以及输入电源电压VIN，并根据降压模式控制信号Low输出第二基准电压V2。其中，第一基准电压V1可以为低压供电直流基准电压，例如5V，给系统的控制器或者MCU供电；第二基准电压V2可以为栅极驱动基准电压，一般为10～15V，作为栅极驱动芯片的输出电压。第一DC/DC转换器11可以为一线性稳压器。

请一并参考图5-6，优选的，所述DC/DC转换模块包括一第一DC/DC转换器51和一第二DC/DC转换器52。则，步骤S83所述的控制DC/DC转换模块输出第一基准电压进一步包括：所述第一DC/DC转换器51接收升压模式控制信号High以及输入电源电压VIN，并根据升压模式控制信号High输出所述第一基准电压V1；步骤S84所述的控制所述DC/DC转换模块输出所述第二基准电压V2进一步包括：所述第二DC/DC转换器52接收降压模式控制信号Low以及输入电源电压VIN，并根据降压模式控制信号Low输出第二基准电压V2。

优选的，升压模式控制信号High和降压模式控制信号Low为互反的信号，即，当升压模式控制信号High为高电平使能信号时，降压模式信号为反相的低电平信号。这样使得，第一DC/DC转换器51工作时，第二DC/DC转换器52不工作；第二DC/DC转换器52工作时，第一DC/DC转换器51不工作，可以降低芯片功耗。

请一并参考图2，图3A-3B，优选的，步骤S83进一步包括：接收一时钟信号CLK，以根据所述时钟信号CLK的相序时间基准控制所述电荷泵电路12对所述第一基准电压V1进行升压以获取所述第二基准电压V2并输出。具体的，在升压模式时，开关控制电路11控制第一开关S1始终断开，同时依所述相序时间基准控制第五开关S0、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4进行断开或闭合，使得所述充放电电路13通过所述第二端口Port-B接收第一基准电压V1(目标升压电压)、并对第一基准电压V1进行自举升压，获取第二基准电压V2从所述第三端口Port-C输出。也即，当电源电压低时，升压降压电荷泵工作在自举升压模式，开关S1始终断开，目标升压电压V1由Port-B端口输入，升压后电压V2由Port-C端输出，简化的升压模式时升压降压电荷泵的电路示意图如图3A所示。

请一并参考图2，图4A-4B，优选的，步骤S83进一步包括：接收一时钟信号CLK，以根据所述时钟信号CLK的相序时间基准控制所述电荷泵电路12对所述输入电源电压VIN进行降压以获取所述第一基准电压V1并输出。具体的，在降压模式时，所述开关控制电路11控制所述第五开关S0始终断开、同时依所述相序时间基准控制所述第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4进行断开或闭合，使得所述充放电电路13通过所述第一端口Port-A接收所述输入电源电压VIN、并对所述输入电源电压VIN进行降压，获取第一基准电压V1从所述第二端口Port-B输出。也即，当电源电压高时，升压降压电荷泵工作在降压模式，开关S0始终断开，输入电源电压VIN由Port-A端口输入，降压后电压V1由Port-B端输出，简化的降压模式时升压降压电荷泵的电路示意图如图4A所示。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。