一种DC-DC升压芯片中自举管脚的过压保护电路的制作方法

本发明涉及集成电路领域，更具体地，涉及一种dc-dc升压芯片中自举管脚的过压保护电路。

背景技术：

1、目前，在dc-dc升压芯片中，芯片的自举管脚boost和芯片的开关管脚sw之间常通过电容实现连接，以保持芯片管脚的电压输出稳定。为了给芯片的自举管脚boost提供合适的自举电压，通常还提供一个电压调节电路，并使其与自举管脚boost连接。例如，在一个实施例中，该电压调节电路生成的调节电压为5v左右。因此，自举管脚在开关管脚电压和调节电压的双重作用下，能够实现足够大的自举电压，以充分实现管脚功能。

2、然而，由于开关管脚的电压不足够稳定，就需要调节电压足够大，才能保持充分的自举电压。但随着dc-dc电路中电感输出端电压的升高，当开关管脚sw的输出电压过大时，自举管脚的电压存在工艺所能承受的极限电压，在芯片中不包含过电压保护电路的情况下，自举管脚可能因为电压过高而发生损坏。若在芯片中增加过电压保护电路，则将增大芯片面积，增加电路的复杂程度和电路制造成本。

3、另外，如果在自举管脚上增加了过电压保护电路，芯片的输出电压范围也将受到限制。例如，当自举管脚被限制在工艺极限电压以下时，输出电压也将无法高于极限电压与调制电压之差。可见，增加的过电压保护电路对dc-dc升压芯片本身的输出电压造成了意想不到的影响。

4、因此，亟需一种dc-dc升压芯片中能够同时对自举管脚实现保护又不影响输出电压最大值的电路。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种dc-dc升压芯片中自举管脚的过压保护电路，通过比较单元获得输出电压与过电压阈值之间的比较，并控制自举电压控制单元实现对芯片自举管脚电压的输出。

2、本发明采用如下的技术方案。

3、本发明第一方面，涉及一种dc-dc升压芯片中自举管脚的过压保护电路，其中，电路包括比较单元和自举电压调节单元；比较单元，与dc-dc升压芯片的输出电压vout连接，用于基于输出电压vout生成控制信号；自举电压调节单元，经过控制信号的控制实现调节电压的输出，并基于调节电压和dc-dc升压电路中电感的输出端电压共同实现对自举管脚上自举电压的调节。

4、优选的，比较单元，用于对输出电压vout和过压保护阈值vovp进行比较；当输出电压vout≥vovp时，输出控制信号为高电平；当输出电压vout<vovp时，输出控制信号为低电平。

5、优选的，自举电压调节单元，包括电压转换电路和选择开关s；其中，电压转换电路，用于基于控制信号的高、低电平生成调节电压vreg；选择开关，用于基于dc-dc升压芯片中低端开关管控制信号控制调节电压vreg输出至自举管脚。

6、优选的，当输出电压vout≥vovp时，控制信号为高电平，调节电压vreg＝vreg2；当输出电压vout<vovp时，控制信号为低电平，调节电压vreg＝vreg1；其中，vreg1>vref2。

7、优选的，dc-dc升压电路中高端开关管栅极接入的第一控制器的高压端与自举电压vbst连接，低压端与开关电压vsw连接。

8、优选的，dc-dc升压电路中，低端开关管栅极接入的第二控制器的高压端与调节电压vref连接，低压端接地。

9、优选的，当dc-dc升压芯片的逻辑单元切换至输出高端开关管控制信号，不输出低端开关管控制信号的状态时，选择开关断开，自举管脚的自举电压vbst基于自举电容cbst维持。

10、优选的，当dc-dc升压芯片的逻辑单元切换至不输出高端开关管控制信号，输出低端开关管控制信号的状态时，选择开关闭合，调节单元为自举电容cbst充电，自举管脚的自举电压vbst基于自举电压调节单元确定。

11、优选的，当输出电压vout≥vovp时，自举电压vbst维持于csw+vreg1；当输出电压vout<vovp时，自举电压vbst维持于vsw+vreg2；其中，vsw为dc-dc升压电路中电感的输出端电压，即dc-dc升压芯片的开关管脚电压。

12、本发明第二方面，涉及一种dc-dc升压芯片中自举管脚的过压保护方法，其中，方法采用如本发明第一方面中所述的一种dc-dc升压芯片中自举管脚的过压保护电路实现。

13、本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明中一种dc-dc升压芯片中自举管脚的过压保护电路，能够通过比较单元获得输出电压与过电压阈值之间的比较，并控制自举电压调节单元生成合适的调节电压，以实现对芯片自举管脚电压的输出。本发明电路，结构简单、实现成本低，能够在不牺牲输出电压范围的条件下，确保自举管脚的安全。

技术特征：

1.一种dc-dc升压芯片中自举管脚的过压保护电路，其特征在于：

2.根据权利要求1中所述的一种dc-dc升压芯片中自举管脚的过压保护电路，其特征在于：

3.根据权利要求2中所述的一种dc-dc升压芯片中自举管脚的过压保护电路，其特征在于：

4.根据权利要求3中所述的一种dc-dc升压芯片中自举管脚的过压保护电路，其特征在于：

5.根据权利要求4中所述的一种dc-dc升压芯片中自举管脚的过压保护电路，其特征在于：

6.根据权利要求5中所述的一种dc-dc升压芯片中自举管脚的过压保护电路，其特征在于：

7.根据权利要求6中所述的一种dc-dc升压芯片中自举管脚的过压保护电路，其特征在于：

8.根据权利要求7中所述的一种dc-dc升压芯片中自举管脚的过压保护电路，其特征在于：

9.根据权利要求8中所述的一种dc-dc升压芯片中自举管脚的过压保护电路，其特征在于：

10.一种dc-dc升压芯片中自举管脚的过压保护方法，其特征在于：

技术总结
一种DC‑DC升压芯片中自举管脚的过压保护电路，其特征在于：所述电路包括比较单元和自举电压调节单元；其中，所述比较单元，与所述DC‑DC升压芯片的输出电压V<subgt;out</subgt;连接，用于基于所述输出电压V<subgt;out</subgt;生成控制信号；所述自举电压调节单元，经过所述控制信号的控制实现调节电压的输出，并基于调节电压和所述DC‑DC升压电路中电感的输出端电压共同实现对所述自举管脚上自举电压的调节。本发明电路，结构简单、实现成本低，能够在不牺牲输出电压范围的条件下，确保自举管脚的安全。

技术研发人员：肖飞
受保护的技术使用者：圣邦微电子（北京）股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13