[发明专利]工作模式可重构的能量收集控制电路及DC-DC转换器

权利要求书

1.工作模式可重构的能量收集控制电路，其特征是，由开关信号S1和S2产生电路、开关信号S4产生电路、以及开关信号S3和S5产生电路组成；

所述开关信号S1和S2产生电路包括快速比较器I1，缓冲器I2，延时生成器I3、I4，以及反相器I21；快速比较器I1的同相输入端形成能量收集控制电路的信号V_CIN输入端，快速比较器I1的反相输入端形成能量收集控制电路的信号V_M输入端；快速比较器I1的输出端接缓冲器I2的输入端，缓冲器I2的输出端同时接延时生成器I3和I4的输入端；延时生成器I3的输出端形成能量收集控制电路的开关信号S2输出端；延时生成器I4的输出端形成能量收集控制电路的开关信号S1输出端；反相器I21的输入端接延时生成器I4的输出端；

所述开关信号S4产生电路包括基准电源I5，振荡器I6，迟滞比较器I7，以及一个三输入与非门I8；基准电源I5的输出端接迟滞比较器I7的同相输入端，迟滞比较器I7的反相输入端形成能量收集控制电路的信号V_OUT输入端；延时生成器I4的输出端、迟滞比较器I7的输出端和振荡器I6的输出端分别接三输入与非门I8的一个输入端；三输入与非门I8的输出端形成能量收集控制电路的开关信号S4输出端；

所述开关信号S3和S5产生电路包括迟滞比较器I9，延时生成器I14，反相器I11、I15，比较器I10、I12，以及两输入与门I13、I16；

比较器I10的同相输入端形成能量收集控制电路的信号V_BAT输入端；比较器I10的反相输入端与比较器I12的反相输入端相连后，形成能量收集控制电路的信号V1输入端；比较器I12的同相输入端同时接迟滞比较器I9的反相输入端和迟滞比较器I7的同相输入端；迟滞比较器I9的同相输入端接基准电源I5的输出端；迟滞比较器I9的输出端同时接反相器I11的输入端和比较器I10的控制端；反相器I11的输出端接比较器I12的控制端；迟滞比较器I9的控制端和两输入与门I13的其中一个输入端同时接迟滞比较器I7的输出端；两输入与门I13的另一输入端接反相器I21的输出端；两输入与门I13的输出端接延时生成器I14的输入端，延时生成器I14的输出端同时接快速比较器I1的控制端和反相器I15的输入端；反相器I15的输出端和比较器I12的输出端分别接两输入与门I16的一个输入端；两输入与门I16的输出端形成能量收集控制电路的开关信号S3输出端；比较器I10的输出端形成能量收集控制电路的开关信号S5输出端。

2.利用权利要求1所述的工作模式可重构的能量收集控制电路所构建的DC-DC转换器，其特征是，包括最大功率点采样电路，电感L1，电容C_IN、C_OUT，NMOS管NM1、NM2、NM3，PMOS管PM1、PM2、PM3，以及工作模式可重构的能量收集控制电路；

最大功率点采样电路的一个输入端与环境能量电池相连；电容C_IN的一端和NMOS管NM1的漏极相连后，同时连接最大功率点采样电路的另一个输入端和能量收集控制电路的信号V_CIN输入端；最大功率点采样电路的输出端接能量收集控制电路的信号V_M输入端；NMOS管NM1的源极、NMOS管NM2的漏极和PMOS管PM1的漏极与电感L1的一端连接；电感L1的另一端与PMOS管PM2的源极、PMOS管PM3的源极、NMOS管NM3的漏极相连后，与能量收集控制电路的信号V1输入端连接；PMOS管PM1的源极与PMOS管PM2的漏极相连后，与能量收集控制电路的信号V_BAT输入端和备用电池相连；PMOS管PM3的漏极与电容C_OUT的一端相连后，与能量收集控制电路的信号V_OUT输入端和负载相连；电容C_IN的另一端、NMOS管NM2的栅极和源极、NMOS管NM3的源极、以及电容C_OUT的另一端同时接地；能量收集控制电路的开关信号S1输出端接NMOS管NM1的栅极；能量收集控制电路的开关信号S2输出端接NMOS管NM3的栅极；能量收集控制电路的开关信号S3输出端接PMOS管PM3的栅极；能量收集控制电路的开关信号S4输出端接PMOS管PM1的栅极；能量收集控制电路的开关信号S5输出端接PMOS管PM2的栅极。