[发明专利]一种无缝切换降压和直通工作模式的转换电路及实现方法

权利要求书

1.一种无缝切换降压和直通工作模式的转换电路，包括具有电压输入端VIN和电压输出端VOUT的降压电路，为降压电路提供高电平使降压电路支持直通工作模式的高压自举电路，其特征在于，还包括用于消除电压输入端VIN低于电压输出端VOUT时电压输出端VOUT出现的纹波电压的BOOT自动升压电路。

2.根据权利要求1所述的一种无缝切换降压和直通工作模式的转换电路，其特征在于，所述BOOT自动升压电路包括比较器OP1，连接在比较器OP1输出端EN_CP上的电荷泵自动升压电路，串联后一端与电压输入端VIN连接、另一端与电压输出端VOUT连接的分压电阻R2、R3、R4和R5，所述电阻R2的另一端与电压输入端VIN连接，所述电阻R5的另一端与电压输出端VOUT连接，所述电阻R3和电阻R4的连接点接地，所述比较器OP1的反相输入端连接在电阻R2和R3的连接点上，所述比较器OP1的正相输入端连接在电阻R4和R5的连接点上。

3.根据权利要求2所述的一种无缝切换降压和直通工作模式的转换电路，其特征在于，所述电荷泵自动升压电路包括稳压器LDO，栅极均加载有控制时钟CP_CLK的MOS管P1和MOS管P2，一端连接在MOS管P1漏极上的电容C1，阴极连接在电容C1的另一端的肖特基二极管D1，阳极连接在肖特基二极管D1阴极的肖特基二极管D2，连接在肖特基二极管D2阴极的电容C2，肖特基二极管D2的阴极为BOOT电压输出端，所述MOS管P1的源极连接在稳压器LDO的输出端VCC上，肖特基二极管D1的阳极连接在电压输入端VIN上，所述MOS管P1、P2的漏极连接，该连接点为CP点，所述电容C2的另一端和MOS管P2的源极均接地，所述控制时钟CP_CLK由电荷泵提供，所述电荷泵的输入端与比较器OP1输出端EN_CP连接。

4.根据权利要求3所述的一种无缝切换降压和直通工作模式的转换电路，其特征在于，所述电荷泵自动升压电路为多个级联，级联时，下一级的电压输入端VIN连接在上一级的BOOT电压输出端上，下一级的CP点与上一级的CP点连接。

5.根据权利要求4所述的一种无缝切换降压和直通工作模式的转换电路，其特征在于，所述降压电路包括MOS管NM2，漏极连接在MOS管NM2源极的MOS管NM1，连接在MOS管NM2源极的电感L1，该连接点为SW，一端接地、另一端连接在电感L1另一端的电容Cout，所述MOS管NM2的栅极接HD信号，所述MOS管NM1的栅极外接LD信号，所述电感L1的另一端为电压输出端VOUT，所述MOS管NM2的漏极为电压输入端VIN，所述MOS管NM1的源极接地。

6.根据权利要求5所述的一种无缝切换降压和直通工作模式的转换电路，其特征在于，所述高压自举电路包括驱动器，肖特基二极管D5，所述驱动器的电源端BOOT连接在肖特基二极管D5的阴极，所述肖特基二极管D5的阳极连接在稳压器LDO的输出端VCC上，所述驱动器的控制端通过充电电容Cboot连接在肖特基二极管D5的阴极上，驱动器的控制端连接在MOS管NM1漏极和MOS管NM2源极之间，所述驱动器的输出端HD与MOS管NM2的栅极连接。

7.如权利要求1～6任一项所述的一种无缝切换降压和直通工作模式的转换电路的实现方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)输入电压VIN在降压电路中经过降压处理后得到输出电压VOUT，并将VIN和VOUT经过分压后传输至BOOT自动升压电路；

(2)在BOOT自动升压电路中，利用比较器OP1检测VIN和VOUT的关系，比较器OP1的反相输入端接VIN、正相输入端接VOUT；

(3)根据比较器OP1输出电平EN_CP控制电荷泵自动升压电路的工作状态，将电荷泵自动升压电路的输出信号BOOT反馈给高压自举电路，高压自举电路输出HD信号至降压电路，用于控制输出电压VOUT的状态。