一種升壓型dc-dc轉(zhuǎn)換器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[OOOU 本實用新型設(shè)及電學(xué)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種升壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器。
【背景技術(shù)】
[0002] 直流穩(wěn)壓電源也叫DC-DC轉(zhuǎn)換器、開關(guān)電源或開關(guān)調(diào)整器。直流穩(wěn)壓電源作為電 源系統(tǒng)的一個分支，廣泛應(yīng)用于通信、計算機(jī)、家用電器等領(lǐng)域中。穩(wěn)壓電源分為線性穩(wěn)壓 源和開關(guān)穩(wěn)壓源兩大類。線性穩(wěn)壓源的主要特點是調(diào)整管工作在線性放大狀態(tài)，具有穩(wěn)定 度高、可靠性好、成本較低等優(yōu)點，缺點是轉(zhuǎn)換效率低，功耗大、體積大，限制了線性穩(wěn)壓電 源的應(yīng)用。開關(guān)電源被稱為高效節(jié)能電源，近年來，隨著電子器件、電磁材料、電壓變換技術(shù) 的快速發(fā)展，開關(guān)電源技術(shù)得到了相當(dāng)大的突破，已經(jīng)可W逐漸替代線性穩(wěn)壓電源，成為穩(wěn) 壓電源的主流產(chǎn)品。開關(guān)電源轉(zhuǎn)換效率較低，內(nèi)部關(guān)鍵元器件工作在高頻開關(guān)狀態(tài)，系統(tǒng)的 穩(wěn)定性差，抗電源電壓波動能力低，且不具備欠電流與過電流檢測及控制能力。 【實用新型內(nèi)容】
[0003] 為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種升壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器。
[0004] 本實用新型通過W下技術(shù)方案得W實現(xiàn)。
[0005] 本實用新型提供的一種升壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器，包括電源Vin、電感L、續(xù)流二極管D、 濾波電容C、負(fù)載電阻R0~R4、脈沖寬度調(diào)制式控制器和開關(guān)管M;所述電源Vin的正負(fù)極 之間依次串聯(lián)有電感L、續(xù)流二極管D、負(fù)載電阻R1~R4和負(fù)載電阻R0,所述電源Vin的負(fù) 極還接地；所述脈沖寬度調(diào)制式控制器的Q端與開關(guān)管M的柵極連接，detectel檢測端與 負(fù)載電阻R3的后端連接，detecte2檢測端與開關(guān)管M的源級連接后與負(fù)載電阻R4的后端 連接；開關(guān)管M的漏極與電感L的后端連接；所述濾波電容C與負(fù)載電阻R1~R4并聯(lián)；所 述負(fù)載電阻R1和負(fù)載電阻R2之間、負(fù)載電阻R2和負(fù)載電阻R3之間分別設(shè)置有電壓輸出 端Voutl、Vout2。
[0006] 所述脈沖寬度調(diào)制式控制器包括誤差運(yùn)算放大器A、主比較器Cl、欠流比較器C2、 過流比較器C3、逆變器invl、銀齒波發(fā)生器U1、同或口XN0R1~XN0R2、與口AND1~AND3、 或口 0R1~0R2、RS觸發(fā)器U2、驅(qū)動電路化ive和軟啟動電路soft-start,誤差運(yùn)算放大 器A、主比較器C1、欠流比較器C2、過流比較器C3和銀齒波發(fā)生器U1的使能端en均與使 能信號端en油le連接；誤差運(yùn)算放大器A的正輸入端與標(biāo)準(zhǔn)電壓Vufi端連接，負(fù)輸入端與 detectel檢測端連接，輸出端與主比較器C1的負(fù)輸入端連接；主比較器C1的正輸入端與 銀齒波發(fā)生器U1的信號輸出端連接，輸出端通過逆變器invl與與口的一個輸入端連接；主 比較器C1的輸出端還與與口AND2的一個輸入端連接；銀齒波發(fā)生器U1的1腳和2腳分別 與Vhi端和V端連接。
[0007] 欠流比較器C2的正輸入端、過流比較器C3的負(fù)輸入端均與detecte2檢測端連 接，欠流比較器C2的負(fù)輸入端與標(biāo)準(zhǔn)電壓Vuf2端連接，過流比較器C3的正輸入端懸空；欠 流比較器C2的輸出端分別與同或口XN0R1的B端、同或口XN0R2的B端和或口 0R2的一個 輸入端連接，過流比較器C3的輸出端分別與同或口XNORl的A端、同或口XN0R2的A端和 或口 0R1的一個輸入端連接。
[000引同或口XN0R1的輸出端與與口AND1的另一輸入端連接，同或口XN0R2的輸出端與 與口AND2的另一輸入端連接；與口AND1的輸出端與或口 0R1的另一個輸入端連接，與口 AND2的輸出端與或口 0R2的另一個輸入端連接，或口 0R1和或口 0R2的輸出端分別與RS 觸發(fā)器U2的S端和R端連接，RS觸發(fā)器U2的輸出端與與口AND3的一個輸入端連接；與口 AND3的另一輸入端通過軟啟動電路soft-start與使能信號en油le端連接，輸出端通過驅(qū) 動電路化ive與脈沖寬度調(diào)制式控制器的輸出端Q連接。
[0009] 所述主比較器A包括開關(guān)管Ml~M13和逆變器inv2,開關(guān)管M5、M6、M8和M10的 源級均與電源Vdd端連接，開關(guān)管M5和M6的柵極均與偏置電流Bias端連接；開關(guān)管M5的 漏極分別與開關(guān)管Ml和M2的源級連接；開光Ml和M2的柵極分別與電源Vin+和Vin-連 接，開關(guān)管Ml的漏極分別與開關(guān)管M12的漏極、開關(guān)管M3的漏極和柵極連接，開關(guān)管M3的 柵極還與開關(guān)管M4的柵極連接。
[0010] 開關(guān)管M4的漏極分別與開關(guān)管M2的漏極、開關(guān)管M7的柵極連接；開關(guān)管M7的漏 極、開關(guān)管M6的漏極、開關(guān)管M8的柵極和開關(guān)管M9的柵極相連；開關(guān)管M9的漏極、開關(guān) 管M8的漏極、開關(guān)管M10的柵極和開關(guān)管Mil的柵極相連；開關(guān)管M10的漏極分別與開關(guān) 管Mil和M13的漏極連接后與電壓輸出端Vout3連接；使能信號en油le與逆變器inv2的 信號輸入端連接，逆變器inv2的信號輸出端分別與開關(guān)管M12和M13的柵極連接；開關(guān)管 M12、M3、M4、M7、M9、M11 和M13 的源級均接地。
[0011] 所述欠流比較器C2包括開關(guān)管M14~M17和運(yùn)算放大器B，開關(guān)管M16和M17的 源級均與電源Vdd端連接，柵極均與偏置電流Bias端連接，開關(guān)管M16的漏極分別與開關(guān) 管M14的源級和運(yùn)算放大器B的正輸入端連接，開關(guān)管M17的漏極分別與開關(guān)管M15的源級 和運(yùn)算放大器B的負(fù)輸入端連接；運(yùn)算放大器B的輸出端與欠流比較器C2的輸出端Vout4 連接；開關(guān)管M14的柵極與電源Vin+端連接，漏極與開關(guān)管M15的漏極連接，開關(guān)管M15的 柵極接地。
[0012] 本實用新型的有益效果在于：提供了一種高轉(zhuǎn)換效率、低輸出紋波的升壓型 DC-DC轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器具有很高的轉(zhuǎn)換效率、低工作電壓、欠電流與過電流檢測和節(jié)電模 式控制等特性；通過帶隙基準(zhǔn)電壓源對轉(zhuǎn)換器內(nèi)部工作點提供偏置，大大地提高了系統(tǒng)的 穩(wěn)定性，提高了抗電源電壓波動，溫度的變化W及噪聲引起的干擾的抑制；并采用0. 25ym 的CMOS工藝，其轉(zhuǎn)換效率可達(dá)到90%W上，在輸入電壓為2. 5V的條件下，輸出電壓為標(biāo)準(zhǔn) 的 3. 3V和 5V。
【附圖說明】
[001引圖1是本實用新型的電路圖；
[0014] 圖2是圖1中脈沖寬度調(diào)制式控制器的電路圖；
[0015] 圖3是圖2中主比較器的電路圖；
[0016] 圖4是圖2中欠流比較器的電路圖；
[0017] 圖5是圖3中主比較器的靈敏度分析仿真圖；
[001引圖6是圖4中欠電流比較器的靈敏度分析仿真圖；
[0019] 圖7是圖1的仿真結(jié)果圖。
【具體實施方式】
[0020] 下面進(jìn)一步描述本實用新型的技術(shù)方案，但要求保護(hù)的范圍并不局限于所述。
[002U 如圖1~圖7所示的一種升壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器，包括電源Vin、電感L、續(xù)流二極管 D、濾波電容C、負(fù)載電阻R0~R4、脈沖寬度調(diào)制式控制器和開關(guān)管M;所述電源Vin的正負(fù) 極之間依次串聯(lián)有電感L、續(xù)流二極管D、負(fù)載電阻R1~R4和負(fù)載電阻R0,所述電源Vin的 負(fù)極還接地；所述脈沖寬度調(diào)制式控制器的Q端與開關(guān)管M的柵極連接，detectel檢測端 與負(fù)載電阻R3的后端連接，detecte2檢測端與開關(guān)管M的源級連接后與負(fù)載電阻R4的后 端連接；開關(guān)管M的漏極與電感L的后端連接；所述濾波電容C與負(fù)載電阻R1~R4并聯(lián)； 所述負(fù)載電阻R1和負(fù)載電阻R2之間、負(fù)載電阻R2和負(fù)載電阻R3之間分別設(shè)置有電壓輸 出端Voutl、Vout2。開關(guān)管M的控制脈沖是由脈沖寬度調(diào)制式控制器（PWM)提供。開關(guān)管 M4受輸入脈沖控制導(dǎo)通或截止。當(dāng)開關(guān)管M導(dǎo)通時，