一种自举电压刷新控制电路及其电压转换电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型的实施例涉及电子电路，尤其涉及电压转换电路及其自举电压刷新控制电路。
【背景技术】
[0002]在目前的开关型直流变换电路中，需要高压驱动开关管，因此常用到自举电路以提供所需的驱动电压。
[0003]图1所示为一电压转换电路50。如图1所示，电压转换电路50包括开关电路51，控制电路52。开关电路51包括高侧开关11、低侧开关12，电感器L、电容器C以及负载R。高侧开关11的漏极电连接至电压转换电路50的输入端IN接收输入电压信号Vin;低侧开关12的源极电连接至地；高侧开关11的源极和低侧开关12的漏极耦接形成公共节点SW ;电感L电连接于节点SW和电压转换电路50的输出端OUT之间；电容器C和负载R并联连接于电压转换电路50的输出端OUT和地之间。
[0004]控制电路52耦接至电压转换电路50的输出端OUT接收代表输出电压Vqut的反馈信号FB，控制电路52根据输出电压Vott的变化，产生用于导通和关断高侧开关11和低侧开关12的控制信号SjPSp在一个实施例中，控制电路52包括脉冲宽度调制(PWM)电路，PWM控制电路通过提供不同占空比的方形脉冲信号，进而调节输出电压Vtot的大小。在另一个实施例中，控制电路52包括脉冲频率调制(PFM)电路，PFM控制电路通过提供不同频率的方形脉冲信号，进而调节输出电压V-的大小。
[0005]在图1所示实施例中，控制电路52中还包括驱动电路用于驱动高侧开关11和低侦U开关12。在电感器正向储能期间，驱动电路将拉高高侧开关管11的栅极电压，在这种情况下，为了使高侧开关11能够充分导通(即:高侧开关11工作在饱和区，这样高侧开关11的导通电阻很小)，高侧开关11的栅极与其耦接至节点SW的一端之间的电压差应该足够大，至少需要大于高侧开关11的导通阈值电压。然而，若高侧开关11导通，节点SW的电压可以是输入电压Vin，这时，需要为高侧开关11的栅极提供高于节点SW的电压(即高于输入电压Vin)的电压才能使高侧开关11充分导通。
[0006]为了在电压转换电路50中获得高于输入电压Vin的电压，因此，通常电压转换电路50中还包括自举电路53，用于以节点SW的电压为参考电势产生自举电压VBST，该自举电压Vbst可以用于提升/增强驱动电路驱动的驱动能力，从而更好地控制高侧开关11的导通和关断。
[0007]在图1所示实施例中，自举电路53包括二极管Db和自举电容Cb，串联耦接于自举供电输入端和节点SW之间，其中二极管队的阳极耦接自举供电输入端接收自举供电电压Vb，二极管Db的阴极耦接自举电容Cb的第一端，自举电容Cb的第二端耦接节点SW。自举电路53的工作原理是本领域的普通技术人员所熟知的，即，当高侧开关11关断时，低侧开关12导通，节点SW的电压为零，自举供电电压Vb通过二极管D B为自举电容C B充电，使得自举电容Cb第一端和第二端之间具有自举电压Vbst;当高侧开关11导通时，低侧开关12关断，节点SW处的电压为VIN，此时节点BST的电压被抬升为输入电压Vin叠加上自举电压V BST，从而实现了在降压型直流电压转换电路50中获得高于输入电压Vin的电压的目的。同时，二极管Db反向偏置而被关断，从而可以保护提供自举供电电压的电源不受相对较高的输入电压Vin的损坏。
[0008]可见，自举电路53通过在低侧开关12导通时将自举电容Cb第二端的电压拉低至参考地，而获得为自举电容Cb充电的机会，以提供自举电SVBST。然而在某些工作状态下，由于自举电容Cb上的电荷不足而又不能及时被充电到足够的水平，而导致自举电路53提供的自举电压Vbst下降，不足以使高侧开关11正常导通和关断，因此电压转换电路50不能正常工作；又或自举电压Vbst下降到电路预设的低压闭锁值，使得整个变换器被锁定，电路也因此不能正常工作。
[0009]例如，当输出电压Vtot接近输入电压Vin，此时需要高侧开关11以很高、甚至100%的占空比工作(导通时间延长或切换频率增大)，低侧开关12导通时间非常短、甚至没有导通机会，因此自举电容Cb不能及时充电到相关水平。
[0010]又如，在轻载或空载条件下，控制电路52会降低高侧开关11和低侧开关12的导通时间和/或者切换频率，甚至同时关断高侧开关11和低侧开关12以提高转换效率，这样可能由于低侧开关12在较长时间内没有进行导通或导通时间很短而无法使自举电容(；被及时充电，以使自举电压Vbst被刷新恢复至期望值。
[0011]这些均会导致自举电路53提供的自举电压Vbst下降，不足以使高侧开关11正常导通和关断，那么电压转换电路50也因此不能正常工作。这样要等到多个周期之后输出电压Vtot自然掉落，自举电容C B才有机会被充电以使自举电压Vbst恢复。在此过程中，输出电压Vtot会出现较大的波动尖峰，这不仅对电压转换电路50不利，更有可能损害负载，因而是不希望出现的。
【实用新型内容】
[0012]针对现有技术中的一个或多个问题，提出了一种自举电压刷新控制电路和电压转换电路。
[0013]本实用新型一方面提供了一种自举电压刷新控制电路，用于电压转换电路，其中所述电压转换电路包括高侧开关和低侧开关以及用于为所述高侧开关提供自举电压信号的自举电容，所述电压转换电路基于所述高侧开关和低侧开关的导通和关断切换将其输入端的输入电压转换为其输出端的输出电压。所述自举电压刷新控制电路包括:自举电压刷新模块，所述自举电压刷新模块包括第一比较模块，所述第一比较模块具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一比较模块的第一输入端用于接收所述自举电压信号；第一比较模块的第二输入端用于接收一自举电压刷新阈值；第一比较模块用于将所述自举电压信号与所述自举电压刷新阈值进行比较并在第一比较模块的输出端提供第一比较信号；其中，若所述自举电压信号低于所述自举电压刷新阈值，所述第一比较信号具有第一逻辑状态；若所述自举电压信号高于所述自举电压刷新阈值，所述第一比较信号具有第二逻辑状态。所述自举电压刷新控制电路进一步包括电压差值模块，具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述电压差值模块的第一输入端接收代表所述输出电压的反馈信号；所述电压差值模块的第二输入端接收参考信号；所述电压差值模块对所述反馈信号和所述参考信号进行比较，并在其输出端输出差值信号。其中，当所述第一比较信号具有第一逻辑状态时，所述自举电压刷新模块用于降低所述输出电压，当所述反馈信号小于所述参考信号时，所述自举电压刷新控制电路根据所述差值信号控制所述高侧开关和所述低侧开关开始导通和关断切换，所述自举电容被充电，所述自举电压被刷新。
[0014]本实用新型另一方面提供了一种电压转换电路，包括:开关电路，具有高侧开关和低侧开关，通过高侧开关和低侧开关的导通和关断切换将电压转换电路输入端的输入电压信号转换为其输出端的输出电压信号；自举电路，包括自举电容，用于为所述高侧开关提供自举电压信号；以及自举电压刷新控制电路。
[0015]根据上述方面的实施例，本申请提出的自举电压刷新控制电路在不影响电路正常的控制方式和开关时序的情况下刷新自举电压，简化了电路逻辑的设计。
【附图说明】
[0016]在所有附图中，相同的标号表示具有相同、相似或相应的特征或功能。
[0017]图1示出了一种典型的电压转换电路50的简化示意图。
[0018]图2示出了根据本实用新型一实施例的电压转换电路100的示意图。
[0019]图3示出了根据本实用新型另一实施例的电压转换电路200的示意图。
[0020]图4示出了根据本实用新型又一实施例的电压转换电路300的示意图。
[0021]图5示出了根据本实用新型一个实施例的电压转换电路的工作波形示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面将详细描述本公开的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本公开。相反，本公开意在涵盖由所附权利要求所界定的本公开精神和范围内所定义的各种备选方案、修改方案和等同方案。在以下描述中，为了提供对本公开的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员应当理解，没有这些具体细节，本公开同样可以实施。在其他一些实施例中，为了便于凸显本公开的主旨，对于众所周知的方案、