[发明专利]一种便于实现升压转换器超低静态电流的控制器

权利要求书

1.一种升压转换器，其特征在于，包括：MOS管M1、MOS管M2、电感L1、输入电容CIN、输出电容COUT、上管电流计、下管电流计、芯片偏置电路、故障检测器以及控制器；

所述控制器输出信号 LGate 和信号HGate 分别耦接到MOS管 M1 的栅极端和 MOS管M2 的栅极端；

所述电感L1的一端耦接输入电容CIN并加载有输入电压VIN，另一端耦接到MOS管M1和MOS管M2的漏极；

所述MOS管M2的源极耦接输出电容COUT并加载有输出电压VOUT；

所述上管电流计耦接MOS管M2的漏极，并通过输出ISEN信号的高、低电平来检测流过M2的电流量；

所述下管电流计耦接MOS管M1的漏极，用来检测流过MOS管M1的电流量；

所述芯片偏置电路具有一使能信号EN，为电路产生参考电流和参考电压；

所述控制器包括：比较器、自适应定时器、直通控制驱动器、纹波注入模块、反馈网络和参考电压；

所述比较器的正输入端耦接参考电压，该参考电压提供对温度、输入电压Vin、输出电压VOUT和负载电流不敏感的参考电压信号VREF；

所述比较器的负输入端耦接纹波注入模块，且纹波注入模块包括：纹波发生器和电感电流仿真器；

所述比较器输出信号Vtrigger，且所述纹波注入模块输出信号Vcontrol；

所述比较器的输出端耦接自适应定时器，在信号Vtrigger变高后，定时器将产生一个基于输入电压Vin和输出电压VOUT电压的脉冲OnTime；

所述自适应定时器的输出端耦接直通控制驱动器，且所述直通控制驱动器具有三路输出端，其中，第一路输出端且作为控制器的一个输出端输出信号HGATE耦接到MOS管M2的栅极，第二路输出端且作为控制器的另一输出端输出信号LGATE耦接到MOS管M1的栅极，第三路输出端输出纹波电压控制信号 Rcontrol耦接到纹波注入模块，且该输出的信号Rcontrol用于产生纹波电压；

所述反馈网络输出反馈电压FB耦接到纹波注入模块，且所述反馈网络将输出电压VOUT降压为反馈电压FB反馈给纹波注入模块；

所述直通控制驱动器产生的LowPower信号分别加载到上管电流计、下管电流计、芯片偏置电路和故障检测器上，该LowPower信号用于根据转换器的功率，选择性的将上管电流计、下管电流计、芯片偏置电路和故障检测器设为超低功率模式，降低电路的静态电流，实现超低静态电流。

2.根据权利要求1所述的一种升压转换器，其特征在于：所述比较器在判断信号Vcontrol与参考电压信号VREF的高、低过程中，所述控制器始终保持超低静态电流运行；且，

当信号Vcontrol低于参考电压信号VREF时，所述比较器输出信号Vtrigger将变高，当信号Vcontrol高于参考电压信号VREF，则所述比较器输出信号Vtrigger会变低。

3.根据权利要求1所述的一种升压转换器，其特征在于：所述自适应定时器的脉冲OnTime 能够基于不同的输入电压Vin和输出电压VOUT进行调整；且，

所述自适应定时器的脉冲OnTime与输入电压Vin和输出电压VOUT的关系为：

；其中，f为脉冲频率；

所述自适应定时器仅在比较器输出信号Vtrigger变高和脉冲OnTime 变低时才打开，用于维持超低静态功耗。

4.根据权利要求1所述的一种升压转换器，其特征在于：所述自适应定时器通过脉冲OnTime的高、低电平能够控制直通控制驱动器对功率器件MOS管M1和MOS管M2的电感电流调节；其中，

当 OnTime 为高电平时，所述直通控制驱动器将控制功率器件MOS管M1和MOS管M2以增加电感电流；

当OnTime为低电平时，且所述直通控制驱动器将控制功率器件MOS管M1和MOS管M2以释放电感电流。

5.根据权利要求1所述的一种升压转换器，其特征在于：所述直通控制驱动器通过输入信号ISEN产生LowPower信号；其中，

当功率器件MOS管M1和MOS管M2输出低电流时，上管电流计输出ISEN信号为低电平，LowPower信号变高。