[发明专利]电压变换电路及方法以及升降压变换电路

说明书

本发明揭示了一种电压变换电路及方法以及升降压变换电路，所述电压变换电路包括线性电路、电荷泵电路、控制电路；线性电路耦接输入电源；电荷泵电路耦接所述线性电路及所述电压变换电路的输出端；控制电路分别耦接所述线性电路及所述电荷泵电路，根据电压变换电路输出端的输出电压控制所述线性电路的导通程度及所述电荷泵电路的驱动时钟信号摆动幅度。本发明提出的电压变换电路及方法以及升降压变换电路，无需电感即可实现升降压的过程，减小电路体积，降低产品成本。

技术领域

本发明属于电子电路技术领域，尤其涉及一种电压变换电路及方法以及升降压变换电路。

背景技术

升降压电路是一种常用的电源管理电路，它满足了既能升压又能降压的需求，从而使得单一输入电源能够提供更宽广的输出电压范围。传统的升压电路或者降压电路只能满足特定的升压或者降压功能。目前的主流升降压电路还是基于开关电路类型的结构，需要配合外部电感完成能量的存储与释放。开关类型的升降压电路能够支持比较高的负载同时效率比较高，因此得到了广泛的研究。但是开关型升降压电路有体积大，价格昂贵等缺点，在对负载及效率要求不高的场景下需要有新的升降压电路结构来满足成本及体积的需求。

图1所示的电路为典型开关型升降压电路；该结构基于4个功率管MOS及单电感组成的H 型结构来实现升降压功能。通过控制逻辑来控制4个MOS的开关状态来实现升压或者降压的功能。

传统的开关型升降压电路设计存在的缺点有2个：

(1)由于电感的存在使得方案的体积较大，并且电感价格比较贵，从而推高整体方案成本。

(2)集成4个开关管会占据比较大的芯片面积，另外控制逻辑复杂，需要较多的芯片管脚；在管脚资源紧张的应用场景下不适合。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种电压变换方式，以便克服现有电压变换方式存在的上述缺陷。

发明内容

本发明提供一种电压变换电路及方法以及升降压变换电路，无需电感即可实现升降压的过程，减小电路体积，降低产品成本。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，采用如下技术方案：一种电压变换电路，所述电压变换电路包括：

线性电路，耦接输入电源；

电荷泵电路，耦接所述线性电路及所述电压变换电路的输出端；以及

控制电路，分别耦接所述线性电路及所述电荷泵电路，根据电压变换电路输出端的输出电压控制所述线性电路的导通程度及所述电荷泵电路的驱动时钟信号摆动幅度。

作为本发明的一种实施方式，在所述输出电压低于参考电压时，所述控制电路用以控制所述线性电路的导通电阻降低，控制电荷泵电路的驱动时钟信号摆动幅度升高，从而控制输出电压升高；

在所述输出电压高于所述参考电压时，所述控制电路用以控制所述线性电路的导通电阻升高，控制电荷泵电路的驱动时钟信号摆动幅度降低，从而控制输出电压降低。

作为本发明的一种实施方式，控制电路包括：

差值信号产生电路，基于输出电压反馈信号与参考信号的差值产生差值信号；

导通程度控制电路，用以根据所述差值信号控制所述线性电路的导通程度；以及摆动幅度控制电路，用以根据所述差值信号调节所述电荷泵电路的驱动时钟信号摆动幅度。

作为本发明的一种实施方式，所述差值信号产生电路包括：

跨导放大电路，其第一端耦接电压变换电路的输出端，其第二端耦接基准信号，其输出端提供表征所述反馈信号与参考信号差值的电流信号；以及