一种boost型dc-dc转换器的电源切换电路的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种BOOST型DC-DC转换器的电源切换电路，通过在单片低压BOOST型DC-DC转换器启动阶段将输入电压作为电源电压提供给芯片内部电路；当输出电压高过输入电压一定裕度后，该电路自动将输入电压切换为输出电压，作为电源电压提供给芯片内部电路。本发明提出的电源切换电路，可以使单片低压BOOST型DC-DC转换器的启动性能极大提高，使其从启动到正常工作过程平稳过渡，提高了效率，且能够提供芯片内部电路所需的电源电压，有效的完成了输入电压和输出电压的切换。
【专利说明】—种BOOST型DC-DC转换器的电源切换电路
【技术领域】
[0001]本发明属于开关电源领域，尤其涉及一种BOOST型DC-DC转换器的电源切换电路。【背景技术】
[0002]单片BOOST型DC-DC转换器广泛的应用于便携式电子设备中，采用流行的非隔离功率级拓扑结构，其输出电压总是比输入电压高，且极性相同。随着电子设备电源电压的降低，有的甚至低于0.5V，这对单片BOOST型DC-DC转换器的设计提出了挑战。
[0003]当BOOST型DC-DC转换器的输入电压大于2V以上时，电路内部模块一般是采取直接把输入电压作为电源电压。当BOOST型DC-DC转换器的输入电压较低时(小于2V)，该输A电压无法直接作为开关电源芯片内部电路模块正常工作的电源电压。目前主要采取输入电压和输出电压分段供电的方法，但是现有BOOST型DC-DC转换器从启动到正常工作过程中存在过渡不够平稳的现象，且其启动性能和效率也有很大的缺点。
[0004]可见，在BOOST型DC-DC转换器从启动到正常工作时，电源切换电路的性能就非常关键，如果切换过渡不够平稳，引起浪涌电流，就会极大的影响BOOST型DC-DC转换器启动性能。
【发明内容】
[0005]本发明为了克服上述技术问题提供一种BOOST型DC-DC转换器的电源切换电路，提高单片低压BOOST型DC-DC转换器的启动性能，使其从启动到正常工作过程平稳过渡，提高了效率。
[0006]本发明是通过以下技术方案来实现:
[0007]一种BOOST型DC-DC转换器的电源切换电路，共栅连接的第一 PMOS管和第二 PMOS管；所述第一 PMOS管的源极与输入电压连接，栅极与其漏极相连，漏极分别与第一 NMOS管和第五NMOS管的漏极相连；
[0008]第一 NMOS管、第二 NMOS管、第三NMOS管以及第四NMOS管组成电流镜，其栅极和源极分别与偏置电压端和地相连，第五NMOS管的源极与第二 NMOS管的漏极相连，第五NMOS管的栅极与缓冲器的输出端相连；
[0009]第二 PMOS管的源极分别与输出电压、第三PMOS管的源极和第四PMOS管的源极相连，第二 PMOS管的漏极分别与第三NMOS管的漏极、第一电容的一端及第一反相器的输入端连接，第一电容另一端接地；
[0010]第一反相器的输出端与第三PMOS管的栅极连接，缓冲器的输入端、第四NMOS管漏极、第三PMOS管的漏极分别与第四PMOS管的栅极和第二反相器的输入端相连，第二反相器的输出端与第五PMOS管的栅极相连，第五PMOS管的源极与输入电压相连，第四PMOS管和第五PMOS管漏极分别与电源切换电路输出电压和第二电容的一端相连，第二电容的另一端接地。
[0011 ] 所述的输入电压与输出电压通过共栅形式连接的第一 PMOS管和第二 PMOS管进行比较:
[0012]当输出电压小于输入电压时，第二 PMOS管的源漏电流小于第一 PMOS管的源流电流，也就小于第三NMOS管的源漏电流，此时第三NMOS管进入线性区，第三NMOS管的漏极电位为低电平；从而第四PMOS管导通，输出电源切换电路输出电压等于输入电压；
[0013]当输出电压高过输入电压时，第二 PMOS管的源漏电流大于第一 PMOS管的源漏电流，也就大于第三NMOS管的源漏电流，此时第二 PMOS管进入线性区，第三NMOS管的漏极电位为为高电平；从而第五PMOS管导通,输出电源切换电路输出电压等于输出电压。
[0014]所述的缓冲器与第五NMOS管构成正反馈回路，以提高电源切换电路的转换速度。
[0015]所述的缓冲器的电源电压为输入电压，第一反相器的电源电压为输出电压；第二反相器的电源电压为电源切换电路输出电压。
[0016]所述的偏置电压端是由低压偏置生成电路输出的，低压偏置生成电路包括:
[0017]由电阻、第六NMOS管构成的与输入电压相连接的初始偏置电流产生电路，并由第七NMOS管镜像提供给第六PMOS管，以及由第九NMOS管、第十NMOS管、第二电阻构成的峰值电流镜；第六PMOS管、第七PMOS管、第八PM0S、第九PMOS管还构成电流源，电流源中各PMOS管宽长比相等；第八NMOS管起负反馈作用，减小输入电压对偏置电压VBIAS的影响。
[0018]所述的低压偏置生成电路的构成为:
[0019]第六PMOS管、第七PMOS管、第八PMOS管以及第九PMOS管的栅极分别与第六PMOS管的漏极相连，第六PMOS管的源极分别与输入电压和电阻一端相连，电阻的另一端分别与第六NMOS管和第八NMOS管的漏极以及第三电容相连；
[0020]第六NMOS管的栅极与其漏极和第七NMOS管的栅极相连，源极接地，第七NMOS管的漏极与第六PMOS管的漏极相连，源极接地；
[0021]第八NMOS管的栅极与第三电容的另一端、第七PMOS管的漏极和第九NMOS管的漏极相连，源极接地；第九NMOS管的栅极连接到第十NMOS管的漏极与第二电阻相连的一端，源极接地；第十NMOS管的源极接地，栅极与第二电阻的另一端相连，第二电阻的另一端还与第八PMOS管的漏极相连；
[0022]第十一 NMOS管的漏极与第三电容的另一端和其栅极相连，源极接地，栅极与第十二 NMOS管的栅极相连，第十二 NMOS管的漏极与第九PMOS管的漏极相连，源极接地;第十三NMOS管的漏极与其栅极、第十二 NMOS管的漏极、第九PMOS管的漏极以及低压偏置生成电路的输出偏置电压端相连，源极接地。
[0023]所述的电源切换电路输出电压还分别与启动PWM控制和正常PWM控制的输入端相连，所述的启动PWM控制和正常PWM控制的输出端分别经多路选择电路与第十四NMOS管的栅极端相连，第十四NMOS管的漏极分别与电感的一端和二极管的负极端相连，电感的另一端接，二极管的负极分别与输出电压和第四电容的一端相连，第四电容的另一端和第十四NMOS管的源极接地。
[0024]与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果:
[0025]本发明提供的BOOST型DC-DC转换器的电源切换电路，通过在单片低压BOOST型DC-DC转换器启动阶段将输入电压作为电源电压提供给芯片内部电路；当输出电压高过输入电压一定裕度后，该电路自动将输入电压切换为输出电压，作为电源电压提供给芯片内部电路。本发明提出的电源切换电路，可以使单片低压BOOST型DC-DC转换器的启动性能极大提高，使其从启动到正常工作过程平稳过渡，提高了效率，且能够提供芯片内部电路所需的电源电压，有效的完成了输入电压和输出电压的切换。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1为本发明的电源切换电路的原理图；
[0027]图2为本发明的低压偏置生成电路原理图；
[0028]图3为本发明由MP4和MP5组成的电源切换开关的工艺剖面图；
[0029]图4为电源切换电路仿真结果图；
[0030]图5为本发明的电源切换电路应用在单片低压BOOST型DC-DC转换器时的输出曲线图；
[0031]图6为本发明提供的电源切换电路应用在某型单片低压BOOST型DC-DC转换器中的电路连接示意图。
[0032]其中，MPl为第一 PMOS管；MP2为第二 PMOS管；MP3为第三PMOS管；MP4为第四PMOS管；MP5为第五PMOS管；MP6为第六PMOS管；MP7为第七PMOS管；MP8为第八PMOS管；MP9为第九PMOS管；
[0033]MNl为第一 NMOS管；MN2为第二 NMOS管；MN3为第三NMOS管；MN4为第四NMOS管；丽5为第五匪OS管；丽6为第六匪OS管；丽7为第七匪OS管；丽8为第八匪OS管；丽9为第九NMOS管；MN10为第十NMOS管；MN11为第^^一 NMOS管；MN12为第十二 NMOS管；MN13为第十三NMOS管；MN14为第十四NMOS管；
[0034]VBIAS为低压偏置生成电路的输出偏置电压端；VIN为输入电压；V0UT为输出电压；INV1为第一反相器；INV2为第二反相器；BUFF1为缓冲器；
[0035]C为电容；C1为第一电容；C2为第二电容；C3为第三电容；C4为第四电容；VDDX为电源切换电路输出电压；R1为电阻；R2为第二电阻；L1为电感；D1为二极管。
【具体实施方式】
[0036]下面结合具体的实施例和附图对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
[0037]为解决BOOST型DC-DC转换器低压启动问题，可以采取综合利用输入电压和输出电压供电的方法，也即采用内部电源切换电路。当BOOST型DC-DC转换器的输入电压较低时(小于2V)，转换器启动电路采用低压设计，使用输入电压供电，通过低压振荡器产生PWM控制信号控制开关管的导通与截止，使BOOST型DC-DC转换器进行最初的升压转换；当转换器的输出电压升高至一定幅度时(大于2V), BOOST型DC-DC转换器的输出电压已经可以满足转换器内部各功能模块电路对电源电压的需求，这时，切换电路把转换器的电源电压切换为输出电压，维持转换器的正常工作。可见，对输入电压和输出电压进行内部电源切换是BOOST型DC-DC转换器启动与正常工作之间的关键环节。为了提高单片低压BOOST型DC-DC转换器的启动性能，平稳过渡，提高效率，针对现有BOOST型DC-DC转换器从启动到正常工作过程中存在过渡不够平稳的现象，同时，其启动性能和效率也有很大的提高空间的缺点，本发明提出了一种应用于单片低压BOOST型DC-DC转换器的新型电源切换电路。
[0038]参见图1至图5，一种应用于单片低压BOOST型DC-DC转换器的电源切换电路，包括共栅连接的第一 PMOS管MPl和第二 PMOS管MP2 ;所述第一 PMOS管MPl的源极与输入电压VIN连接，栅极与其漏极相连，漏极分别与第一 NMOS管MNl和第五NMOS管MN5的漏极相连；
[0039]第一 NMOS管MNl、第二 NMOS管MN2、第三NMOS管MN3以及第四NMOS管MN4组成电流镜，其栅极和源极分别与偏置电压端VBIAS和地相连，第五NMOS管丽5的源极与第二NMOS管丽2的漏极相连，第五NMOS管丽5的栅极与缓冲器BUFFl的输出端相连；
[0040]第二 PMOS管MP2的源极分别与输出电压V0UT、第三PMOS管MP3的源极和第四PMOS管MP4的源极相连，第二 PMOS管MP2的漏极分别与第三NMOS管丽3的漏极、第一电容Cl的一端及第一反相器INVl的输入端连接,第一电容Cl另一端接地；
[0041]第一反相器INVI的输出端与第三PMOS管MP3的栅极连接，缓冲器BUFFl的输入端、第四NMOS管MN4漏极、第三PMOS管MP3的漏极分别与第四PMOS管MP4的栅极和第二反相器INV2的输入端相连，第二反相器INV2的输出端与第五PMOS管MP5的栅极相连，第五PMOS管MP5的源极与输入电压VIN相连，第四PMOS管MP4和第五PMOS管MP5漏极分别与电源切换电路输出电压VDDX和第二电容C2的一端相连，第二电容C2的另一端接地。
[0042]具体的，输入电压VIN与输出电压VOUT通过共栅形式连接的第一 PMOS管MPl和第二 PMOS管MP2进行比较:
[0043]当输出电压VOUT小于输入电压VIN时，第二 PMOS管MP2的源漏电流小于第一 PMOS管MPl的源流电流，也就小于第三NMOS管MN3的源漏电流，此时第三NMOS管MN3进入线性区，第三NMOS管丽3的漏极电位为低电平；从而第四PMOS管MP4导通，输出电源切换电路输出电压VDDX等于输入电压VIN ；
[0044]当输出电压VOUT高过输入电压VIN时，第二 PMOS管MP2的源漏电流大于第一 PMOS管MPl的源漏电流，也就大于第三NMOS管MN3的源漏电流，此时第二 PMOS管MP2进入线性区，第三NMOS管丽3的漏极电位为为高电平；从而第五PMOS管MP5导通，输出电源切换电路输出电压VDDX等于输出电压VOUT。
[0045]所述的低压偏置生成电路包括:第六PMOS管MP6、第七PMOS管MP7、第八PMOS管MP8以及第九PMOS管MP9的栅极分别与第六PMOS管MP6的漏极相连，源极分别与输入电压VIN和电阻Rl —端相连，电阻Rl的另一端分别与第六NMOS管MN6和第八NMOS管MN8的漏极以及第三电容C3相连，第六NMOS管MN6的栅极与其漏极和第七NMOS管丽7的栅极相连，源极接地；第七NMOS管MN7的漏极与第六PMOS管MP6的漏极相连，源极接地；第八NMOS管MN8的栅极与第三电容C3的另一端、第七PMOS管MP7的漏极和第九NMOS管MN9的漏极相连，源极接地；第九NMOS管MN9的栅极连接到第十NMOS管丽10的漏极与第二电阻R2相连的一端，源极接地；第十NMOS管MNlO的源极接地，栅极与第二电阻R2的另一端相连，第二电阻R2的另一端还与第八PMOS管MP8的漏极相连，第十一 NMOS管丽11的漏极与第三电容C3的另一端和其栅极相连，源极接地，栅极与第十二 NMOS管MN12的栅极相连，第十二NMOS管丽12的漏极与第九PMOS管MP9的漏极相连，源极接地；第十三NMOS管丽13的漏极与其栅极、第十二 NMOS管丽12的漏极、第九PMOS管MP9的漏极以及低压偏置生成电路的输出偏置电压端VBIAS相连，源极接地。所述的缓冲器BUFFl的电源电压为输入电压VIN，第一反相器INVl的电源电压为输出电压VOUT ;第二反相器INV2的电源电压为电源切换电路输出电压VDDX[0046]所述的偏置电压端VBIAS是由低压偏置生成电路输出的，低压偏置生成电路包括:
[0047]由电阻Rl、第六NMOS管MN6构成的与输入电压VIN相连接的初始偏置电流产生电路，并由第七NMOS管MN7镜像提供给第六PMOS管MP6，以及由第九NMOS管MN9、第十NMOS管丽10、第二电阻R2构成的峰值电流镜；第六PMOS管MP6、第七PMOS管MP7、第八PM0SMP8、第九PMOS管MP9还构成电流源，电流源中各PMOS管宽长比相等；第八NMOS管MN8起负反馈作用，减小输入电压对偏置电压VBIAS的影响。
[0048]所述的低压偏置生成电路的构成为:
[0049]第六PMOS管MP6、第七PMOS管MP7、第八PMOS管MP8以及第九PMOS管MP9的栅极分别与第六PMOS管MP6的漏极相连，第六PMOS管MP6的源极分别与输入电压VIN和电阻Rl —端相连，电阻Rl的另一端分别与第六NMOS管MN6和第八NMOS管MN8的漏极以及第三电容C3相连；
[0050]第六NMOS管MN6的栅极与其漏极和第七NMOS管MN7的栅极相连，源极接地，第七NMOS管MN7的漏极与第六PMOS管MP6的漏极相连，源极接地；
[0051]第八NMOS管MN8的栅极与第三电容C3的另一端、第七PMOS管MP7的漏极和第九NMOS管MN9的漏极相连，源极接地；第九NMOS管MN9的栅极连接到第十NMOS管MNlO的漏极与第二电阻R2相连的一端，源极接地；第十NMOS管MNlO的源极接地，栅极与第二电阻R2的另一端相连，第二电阻R2的另一端还与第八PMOS管MP8的漏极相连；
[0052]第十一 NMOS管丽11的漏极与第三电容C3的另一端和其栅极相连，源极接地，栅极与第十二 NMOS管MN12的栅极相连，第十二 NMOS管MN12的漏极与第九PMOS管MP9的漏极相连，源极接地；第十三NMOS管丽13的漏极与其栅极、第十二 NMOS管丽12的漏极、第九PMOS管MP9的漏极以及低压偏置生成电路的输出偏置电压端VBIAS相连，源极接地。
[0053]所述的电源切换电路输出电压VDDX还分别与启动PWM控制和正常PWM控制的输入端相连，所述的启动PWM控制和正常PWM控制的输出端分别经多路选择电路MUX与第十四NMOS管丽14的栅极端相连，第十四NMOS管丽14的漏极分别与电感LI的一端和二极管Dl的负极端相连，电感LI的另一端接VIN，二极管Dl的负极分别与输出电压和第四电容C4的一端相连，第四电容C4的另一端和第十四NMOS管MN14的源极接地。
[0054]具体的，图1电源切换电路原理图；其中，VIN为输入电压，VOUT为BOOST型DC-DC转换器输出电压，VDDX为电源切换电路输出电压，用于为整个芯片供电。NMOS管丽1、丽2、丽3、MN4组成电流镜，偏置VBIAS由启动电路提供。缓冲器BUFFl的电源电压为VIN，反相器INVl的电源电压为VOUT ;反相器INV2的电源电压为VDDX。
[0055]图2低压偏置生成电路原理图；电阻RUNMOS管MN6构成初始偏置电流产生电路，并由NMOS管MN7镜像提供给PMOS管MP6。NMOS管MN9、MNlO、电阻R2构成峰值电流镜。PMOS管MP6、MP7、MP8、MP9构成电流源，宽长比相等。NMOS管MN8起负反馈作用，减小输入电压对偏置电压VBIAS的影响。
[0056]图3由MP4和MP5组成电源切换开关的工艺剖面图；MP4和MP5的衬底连接在一起且与它们的漏极相接。目的是防止VIN与VOUT之间通过MP4和MP5的体二极管短接。
[0057]图4电源切换电路仿真结果图；从图中可以看出，当输出电压低于输入电压时，电源转换电路的输出是输入电压；当输出电压高于输入电压一定值后该值由设计者确定，通过调整MPl宽长比和MP2宽长比的比值，可以调整转换值，电源转换电路的输出是输出电压。
[0058]图5单片低压BOOST型DC-DC转换器输出曲线；单片低压BOOST型DC-DC转换器输出曲线描述了其升压工作过程。
[0059]图6本发明应用实例；应用在某型单片低压BOOST型DC-DC转换器中。
[0060]如图4的电源切换电路仿真结果图所示，本发明提出的新型电源切换电路有效的完成了输入电压和输出电压的切换。图5的单片低压BOOST型DC-DC转换器输出曲线描述了其升压工作过程，其从启动到正常工作过程平稳过渡。
[0061]电源切换电路工作原理如下:输入电压VIN与输出电压VOUT通过共栅形式连接的PMOS管MPl和MP2进行比较。当VOUT小于VIN时，MP2的源漏电流小于MPl的源漏电流，也就小于丽3的源漏电流。这使得，丽3进入线性区，丽3的漏极电位(图中A点)为低电平；从而B点电位为低电平，MP4导通，MP5关闭，输出VDDX等于输入VIN。当VOUT高过VIN时，MP2的源漏电流大于MPl的源漏电流，也就大于丽3的源漏电流。这使得，MP2进入线性区，图中A点为高电平；从而B点电位为高电平，MP5导通，MP4关闭，输出VDDX等于输A VOUT0缓冲器BUFFl与NMOS管丽5构成正反馈回路，提高电源切换电路的转换速度。
[0062]以峰值电流源为主体的低压偏置电路的输出偏置电压VBIAS受电源电压的变化影响较小。电阻RUNMOS管MN6构成初始偏置电流产生电路，并由NMOS管丽7镜像提供给PMOS 管 MP6。NMOS 管 MN9、MN10、电阻 R2 构成峰值电流镜。PMOS 管 MP6、MP7、MP8、MP9 构成镜像电流源，宽长比相等。NMOS管MN8起负反馈作用，减小输入电压对偏置电压VBIAS的影响。该偏置电路工作的最低电压为:
[0063]VINfflin=V
GSMP6+VDSMN7
[0064]如图6所示，采用标准0.5um CMOS工艺设计，应用在某型单片低压BOOST型DC-DC转换器中。当单片低压BOOST型DC-DC转换器上电后，由于输入电压较低(小于1.2V)，但高于输出电压VOUT (0V)，所以电源切换电路输出VDDX=VIN。系统通过低压启动PWM控制信号控制开关管MN14的导通与截止，BOOST型DC-DC转换器开始进行最初的升压转换。当DC-DC转换器的输出电压VOUT升高至一定幅度时(1.8￥~2.5￥)，高于￥1队电源切换电路输出VDDX=V0UT，BOOST型DC-DC转换器内部各模块电路就可以正常工作。该电路实测启动过程电流峰值较小，启动平稳，芯片效率大于96%。
[0065]本发明提供的一种应用于单片低压BOOST型DC-DC转换器的电源切换电路，用于提供芯片内部电路所需的电源电压。电源切换电路在单片低压BOOST型DC-DC转换器启动阶段将输入电压作为电源电压提供给芯片内部电路；当输出电压高过输入电压一定裕度后，该电路自动将输入电压切换为输出电压，作为电源电压提供给芯片内部电路。本发明提出的电源切换电路，可以使单片低压BOOST型DC-DC转换器的启动性能极大提高，使其从启动到正常工作过程平稳过渡 ，提高效率。
【权利要求】
1.一种BOOST型DC-DC转换器的电源切换电路，其特征在于，包括共栅连接的第一PMOS管(MPl)和第二 PMOS管(MP2);所述第一 PMOS管(MPl)的源极与输入电压(VIN)连接，栅极与其漏极相连，漏极分别与第一 NMOS管(MNl)和第五NMOS管(MN5)的漏极相连； 第一 NMOS 管(MNl )、第二 NMOS 管(MN2)、第三 NMOS 管(MN3)以及第四 NMOS 管(MN4)组成电流镜，其栅极和源极分别与偏置电压端(VBIAS)和地相连，第五NMOS管(丽5)的源极与第二 NMOS管(丽2)的漏极相连，第五NMOS管(丽5)的栅极与缓冲器(BUFFl)的输出端相连； 第二 PMOS管(MP2)的源极分别与输出电压(V0UT)、第三PMOS管(MP3)的源极和第四PMOS管(MP4)的源极相连，第二 PMOS管(MP2)的漏极分别与第三NMOS管(丽3)的漏极、第一电容(Cl)的一端及第一反相器(INVl)的输入端连接,第一电容(Cl)另一端接地； 第一反相器(INVI)的输出端与第三PMOS管(MP3)的栅极连接，缓冲器(BUFFl)的输入端、第四NMOS管(MN4)漏极、第三PMOS管(MP3)的漏极分别与第四PMOS管(MP4)的栅极和第二反相器(INV2)的输入端相连，第二反相器(INV2)的输出端与第五PMOS管(MP5)的栅极相连，第五PMOS管(MP5)的源极与输入电压(VIN)相连，第四PMOS管(MP4)和第五PMOS管(MP5)漏极分别与电源切换电路输出电压(VDDX)和第二电容(C2)的一端相连，第二电容(C2)的另一端接地。
2.根据权利要求1所述的BOOST型DC-DC转换器的电源切换电路，其特征在于，输入电压(VIN)与输出电压(VOUT)通过共栅形式连接的第一 PMOS管(MPl)和第二 PMOS管(MP2)进行比较: 当输出电压(VOUT)小于输入电压(VIN)时，第二 PMOS管(MP2)的源漏电流小于第一PMOS管(MPl)的源流电流，也就小于第三NMOS管(丽3)的源漏电流，此时第三NMOS管(丽3)进入线性区，第三NMOS管(丽3)的漏极电位为低电平；从而第四PMOS管(MP4)导通，输出电源切换电路输出电压(VDDX)等于输入电压(VIN)； 当输出电压(VOUT)高过输入电压(VIN)时，第二 PMOS管(MP2)的源漏电流大于第一PMOS管(MPl)的源漏电流，也就大于第三NMOS管(MN3)的源漏电流，此时第二 PMOS管(MP2)进入线性区，第三NMOS管(丽3)的漏极电位为为高电平；从而第五PMOS管(MP5)导通，输出电源切换电路输出电压(VDDX)等于输出电压(V0UT)。
3.根据权利要求1所述的BOOST型DC-DC转换器的电源切换电路，其特征在于，所述的缓冲器(BUFFl)与第五NMOS管(丽5)构成正反馈回路，以提高电源切换电路的转换速度。
4.根据权利要求1所述的BOOST型DC-DC转换器的电源切换电路，其特征在于，所述的缓冲器(BUFFl)的电源电压为输入电压(VIN)，第一反相器(INVl)的电源电压为输出电压(VOUT);第二反相器(INV2)的电源电压为电源切换电路输出电压(VDDX)。
5.根据权利要求1所述的BOOST型DC-DC转换器的电源切换电路，其特征在于，所述的偏置电压端(VBIAS)是由低压偏置生成电路输出的，低压偏置生成电路包括: 由电阻(R1)、第六NMOS管(MN6)构成的与输入电压(VIN)相连接的初始偏置电流产生电路，并由第七NMOS管(MN7)镜像提供给第六PMOS管(MP6)，以及由第九NMOS管(MN9)、第十NMOS管(MN10)、第二电阻(R2)构成的峰值电流镜；第六PMOS管(MP6)、第七PMOS管(MP7)、第八PMOS (MP8)、第九PMOS管(MP9)还构成电流源，电流源中各PMOS管宽长比相等；第八NMOS管(MN8)起负反馈作用，减小输入电压对偏置电压VBIAS的影响。
6.如权利要求6所述的BOOST型DC-DC转换器的电源切换电路，其特征在于，所述的低压偏置生成电路的构成为: 第六PMOS管(MP6 )、第七PMOS管(MP7 )、第八PMOS管(MP8 )以及第九PMOS管(MP9 )的栅极分别与第六PMOS管(MP6)的漏极相连，第六PMOS管(MP6)的源极分别与输入电压(VIN)和电阻(Rl) —端相连，电阻(Rl)的另一端分别与第六NMOS管(MN6)和第八NMOS管(MN8)的漏极以及第三电容(C3)相连； 第六NMOS管(MN6)的栅极与其漏极和第七NMOS管(MN7)的栅极相连，源极接地，第七NMOS管(MN7)的漏极与第六PMOS管(MP6)的漏极相连，源极接地； 第八NMOS管(MN8)的栅极与第三电容(C3)的另一端、第七PMOS管(MP7)的漏极和第九NMOS管(MN9)的漏极相连，源极接地；第九NMOS管(MN9)的栅极连接到第十NMOS管(MNlO)的漏极与第二电阻(R2)相连的一端，源极接地；第十NMOS管(MNlO)的源极接地，栅极与第二电阻(R2)的另一端相连，第二电阻(R2)的另一端还与第八PMOS管(MP8)的漏极相连；第十一 NMOS管(MNll)的漏极与第三电容(C3)的另一端和其栅极相连，源极接地，栅极与第十二 NMOS管(丽12)的栅极相连，第十二 NMOS管(丽12)的漏极与第九PMOS管(MP9)的漏极相连，源极接地；第十三NMOS管(丽13)的漏极与其栅极、第十二 NMOS管(丽12)的漏极、第九PMOS管(MP9)的漏极以及低压偏置生成电路的输出偏置电压端(VBIAS)相连，源极接地。
7.根据权利要求1所述的应用于单片低压BOOST型DC-DC转换器的电源切换电路，其特征在于，所述的电源切换电路输出电压(VDDX)还分别与启动PWM控制和正常PWM控制的输入端相连，所述的启动PWM控制和正常PWM控制的输出端分别经多路选择电路(MUX )与第十四NMOS管(丽14)的栅极端相连，第十四NMOS管(丽14)的漏极分别与电感(LI)的一端和二极管(Dl)的负极端相连，电感(LI)的另一端接输入电压(VIN)，二极管(Dl)的负极分别与输出电压和第四电容(C4)的一端相连，第四电容(C4)的另一端和第十四NMOS管(MN14)的源极接地。
【文档编号】H02M3/158GK103618456SQ201310491984
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年10月18日 优先权日:2013年10月18日
【发明者】刘智 申请人:中国航天科技集团公司第九研究院第七七一研究所