二信號(hào)輸出端連接開關(guān)模塊102的控制端,控制 模塊105的第三信號(hào)輸出端連接輸出模塊103的控制端,控制模塊105的第四信號(hào)輸出端 連接閾值電壓選擇模塊107的控制端,閾值電壓選擇模塊107的輸出端連接第一電壓比較 器106的第二輸入端,第一電壓比較器106的輸出端連接控制模塊105的第二信號(hào)輸入端;
[0034] 閾值電壓生成模塊104將外部預(yù)設(shè)電壓與內(nèi)部多個(gè)基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較后獲取閾 值電壓邏輯信號(hào),并將閾值電壓邏輯信號(hào)輸出給控制模塊105 ;
[0035] 控制模塊105根據(jù)閾值電壓邏輯信號(hào)控制電壓閾值選擇模塊輸出與閾值電壓邏 輯信號(hào)相對(duì)應(yīng)的閾值電壓給第一電壓比較器106 ;
[0036] 第一電壓比較器106接收輸入電壓,并將輸入電壓與閾值電壓進(jìn)行比較,并將比 較結(jié)果發(fā)送給控制模塊105 ;
[0037] 當(dāng)輸入電壓大于閾值電壓時(shí),控制模塊105根據(jù)比較結(jié)果控制升壓模塊101將輸 入電壓輸出給開關(guān)模塊102,控制開關(guān)模塊102導(dǎo)通以將輸入電壓發(fā)送給輸出模塊103,并 調(diào)節(jié)輸出模塊103以使輸出模塊103根據(jù)輸入電壓輸出與所述閾值電壓值相同的電壓;
[0038] 當(dāng)輸入電壓小于閾值電壓時(shí),控制模塊105根據(jù)比較結(jié)果控制升壓模塊101將輸 入電壓進(jìn)行升壓后輸出給開關(guān)模塊102,控制開關(guān)模塊102導(dǎo)通以將經(jīng)過升壓后的輸入電 壓發(fā)送給輸出模塊103,并使輸出模塊103輸出電壓。
[0039] 其中,輸出電壓一共可以有三種檔位:5V、9V、12V,當(dāng)輸入電壓大于輸出電壓的時(shí) 候,開關(guān)模塊102進(jìn)入LDO模式,保持輸出電壓為閾值電壓,當(dāng)輸入電壓小于輸出電壓的時(shí) 候,升壓模塊101開始工作,開關(guān)模塊102進(jìn)入Load Switch模式。
[0040] 具體的,閾值電壓生成模塊104包括第一基準(zhǔn)電壓生成單元1041、第二基準(zhǔn)電 壓生成單元1042、第三基準(zhǔn)電壓生成單元1043、第二電壓比較器C0MP1、第三電壓比較器 C0MP2以及第四電壓比較器C0MP3 ;
[0041] 第一基準(zhǔn)電壓生成單元1041、第二基準(zhǔn)電壓生成單元1042以及第三基準(zhǔn)電壓生 成單元1043的電壓輸入端共接并構(gòu)成閾值電壓生成模塊104的電壓輸入端,第一基準(zhǔn)電壓 生成單元1041的電壓輸出端連接第二電壓比較器COMPl的第一輸入端,第二基準(zhǔn)電壓生成 單元1042的電壓輸出端連接第三電壓比較器C0MP2的第一輸入端,第三基準(zhǔn)電壓生成單元 1043的電壓輸出端連接第四電壓比較器C0MP3的第一輸入端,第二電壓比較器COMPl的第 二輸入端、第三電壓比較器C0MP2的第二輸入端以及第四電壓比較器C0MP3的第二輸入端 共接以輸入外部預(yù)設(shè)輸入電壓,第二電壓比較器COMPl的輸出端為閾值電壓生成模塊104 的第一信號(hào)輸出端,第三電壓比較器C0MP2的輸出端為閾值電壓生成模塊104的第二信號(hào) 輸出端,第四電壓比較器C0MP3的輸出端為閾值電壓生成模塊104的第三信號(hào)輸出端;
[0042] 第一基準(zhǔn)電壓生成單元1041輸出第一基準(zhǔn)電壓給第二電壓比較器C0MP1,第二電 壓比較器COMPl將第一基準(zhǔn)電壓與外部預(yù)設(shè)電壓進(jìn)行比較后輸出第一閾值電壓邏輯信號(hào) 給控制模塊105 ;
[0043] 第二基準(zhǔn)電壓生成單元1042輸出第二基準(zhǔn)電壓給第三電壓比較器C0MP2,第三電 壓比較器C0MP2將第二基準(zhǔn)電壓與外部預(yù)設(shè)電壓進(jìn)行比較后輸出第二閾值電壓邏輯信號(hào) 給控制模塊105 ;
[0044] 第三基準(zhǔn)電壓生成單元1043輸出第三基準(zhǔn)電壓給第四電壓比較器C0MP3,第三電 壓比較器C0MP3將第三基準(zhǔn)電壓與外部預(yù)設(shè)電壓進(jìn)行比較后輸出第三閾值電壓邏輯信號(hào) 給控制模塊105 ;
[0045] 控制模塊105根據(jù)第一閾值電壓邏輯信號(hào)、第二閾值電壓邏輯信號(hào)以及第三閾值 電壓邏輯信號(hào)獲取閾值電壓邏輯信號(hào)。
[0046] 具體的,第一基準(zhǔn)電壓生成單元1041包括第七電阻R7和第八電阻R8,第七電阻 R7的第一端為第一基準(zhǔn)電壓生成單元1041的電壓輸入端,第七電阻R7的第二端連接第八 電阻R8的第一端并構(gòu)成第一基準(zhǔn)電壓生成單元1041的電壓輸出端,第八電阻R8的第二端 接地。
[0047] 第二基準(zhǔn)電壓生成單元1042包括第五電阻R5和第六電阻R6,第六電阻R6的第一 端為第二基準(zhǔn)電壓生成單元1042的電壓輸入端,第六電阻R6的第二端連接第五電阻R5的 第一端并構(gòu)成第二基準(zhǔn)電壓生成單元1042的電壓輸出端,第五電阻R5的第二端接地;
[0048] 第三基準(zhǔn)電壓生成單元1043包括第三電阻R3和第四電阻R4,第三電阻R3的第一 端為第三基準(zhǔn)電壓生成單元1043的電壓輸入端,第三電阻R3的第二端連接第四電阻R4的 第一端并構(gòu)成第三基準(zhǔn)電壓生成單元1043的電壓輸出端,第四電阻R4的第二端接地;
[0049] 進(jìn)一步的,外部預(yù)設(shè)電壓可以通過預(yù)設(shè)電壓生成模塊110獲得,預(yù)設(shè)電壓生成模 塊110包括第一電容CU第一電阻Rl以及第二電阻R2 ;第一電容Cl的第一端和第二電阻 R2的第一端共接并連接升壓模塊101的電壓輸出端,第二電阻R2的第二端連接第一電阻 Rl的第一端并形成預(yù)設(shè)電壓生成模塊110的輸出端,以為閾值電壓生成模塊104提供外部 預(yù)設(shè)電壓。
[0050] 具體的,第一電容Cl上的電壓會(huì)被自動(dòng)穩(wěn)定在目標(biāo)值,其目標(biāo)值由參考電壓VREF 以及第二電阻R2與第一電阻Rl的比例決定,其計(jì)算公式為第一電容Cl上的電壓Vcl = VREF*(R1+R2)/R1。
[0051] 進(jìn)一步的,升壓模塊101包括升壓邏輯單元1011、第一開關(guān)管Ql以及第二開關(guān)管 Q2 ;
[0052] 升壓邏輯單元1011的控制端為升壓模塊101的控制端,升壓邏輯單元1011的第 一輸出端連接第一開關(guān)管Ql的柵極,升壓邏輯單元的第二輸出端連接第二開關(guān)管Q2的柵 極,第一開關(guān)管Ql的漏極和第二開關(guān)管Q2的源極共接構(gòu)成升壓模塊101的電壓輸入端,第 一開關(guān)管Ql的源極接地,第二開關(guān)管Q2的漏極為升壓模塊101的電壓輸出端。
[0053] 具體的,當(dāng)輸入電壓大于輸出電壓的時(shí)候,升壓模塊101將第一開關(guān)管Ql關(guān)斷,第 二開關(guān)管Q2常通,當(dāng)輸入電壓小于輸出電壓的時(shí)候,升壓模塊101開始工作,第一開關(guān)管Ql 與第二開關(guān)管Q2交互開啟。
[0054] 其中,第一開關(guān)管和第二開關(guān)管可以為場(chǎng)效應(yīng)管、三極管以及IGBT等等。
[0055] 進(jìn)一步的,輸出模塊103包括第九電阻R9和第十可變電阻RlO ;
[0056] 第九電阻R9的第一端為輸出模塊103的輸入端和輸出端,第九電阻R9的第二端 連接第十可變電阻RlO的第一端,第十可變電阻RlO的第二端接地,第十可變電阻RlO的控 制端為輸出模塊103的控制端。
[0057] 進(jìn)一步的,開關(guān)模塊102包括第五電壓比較器CMP4以及第三開關(guān)管Q3 ;
[0058] 第五電壓比較器CMP4的第一電壓輸入端連接參考電壓,第五電壓比較器CMP4的 第二電壓輸入端連接第九電阻的第二端,第五電壓比較器CMP4的控制端為開關(guān)模塊102的 控制端,第五電壓比較器CMP4的輸出端連接第三開關(guān)管Q3的柵極,第三開關(guān)管Q3的漏極 為開關(guān)模塊102的輸入端,第三開關(guān)管Q3的源極為開關(guān)模塊102的輸出端。
[0059] 本發(fā)明一種升壓芯片的具體實(shí)現(xiàn)原理如下:
[0060] 當(dāng)升壓芯片開啟時(shí),第三開關(guān)管Q3關(guān)斷,第一開關(guān)管Ql與第二開關(guān)管Q2組成 的升壓模塊101自動(dòng)工作,此時(shí),第一電容Cl上的電壓會(huì)被自動(dòng)穩(wěn)定在目標(biāo)值,其目標(biāo) 值由參考電壓VREF以及第二電阻R2與第一電阻Rl的比例決定,其計(jì)算公式為Vcl = VREF*(R1+R2)/R1?,F(xiàn)在假設(shè)第二電阻R2與第一電阻Rl的比例R2/R1 = N,第三電阻R3 與第四電阻R4的比例R3/R4 = nl,第六電阻R6與第五電阻R5的比例R6/R5 = n2,第 七電阻 R7 與第八電阻 R8 的比例 R7/R8 = n3,其中 VREF*(R3+R4)/R4, VREF*(R5+R6)/R6, VREF* (R7+R8) /R8 分別等于 5V,9V,12V。
[0061] 當(dāng)設(shè)置外部的電阻比例(第二電阻R2與第一電阻Rl的比例)使得第一電容電壓 Vcl是5V時(shí),設(shè)定第一基準(zhǔn)電壓模塊輸出電壓為VI,第二基準(zhǔn)電壓模塊輸出電壓為V2,第三 基準(zhǔn)電壓模塊輸出電壓為V3,輸入外部參考電壓為V4,那么V3幾乎等于外部參考電壓V4, 而V2小于V4,V1也小于V4 ;當(dāng)外部的電阻比例(R2和Rl的比例)使得Vcl是9V,那么V3 大于V4, V2等于V4,而Vl小于V4 ;當(dāng)外部的電阻比例(R2和Rl的比例)使得Vcl是12V 時(shí),那么V3大于V4, V2大于V4, Vl幾乎等于V4。
[0062] 因此,就可以產(chǎn)生出第一閾值電壓邏輯信號(hào)Sell、第二閾值電壓邏輯信號(hào)Sel2以 及第三閾值電壓邏輯信號(hào)Sel3,這三個(gè)閾值電壓邏輯信號(hào)再通過控制模塊105產(chǎn)生控制控 制信號(hào)Sel4和Sel5以分別控制升壓模塊101中的第一開關(guān)管Ql和第二開關(guān)管Q2以及 LDO