自舉電壓刷新控制電路及電壓轉換電路的製作方法
2023-04-30 19:49:46 1
專利名稱：自舉電壓刷新控制電路及電壓轉換電路的製作方法
技術領域：
本實用新型的實施例涉及功率變換器，尤其涉及功率變換器中的自舉電壓刷新控制電路。
背景技術：
功率變換器，例如開關型電壓轉換器，已經被廣泛應用於各種工業電子設備及消費電子設備中。以降壓型直流電壓轉換器為例，由於其具有較高的轉換效率、較大的帶寬並且易於實現穩定性補償，而經常被應用於需要將相對較高的直流輸入電壓轉換為相對較低的直流輸出電壓的場合。圖1示出了一種典型的降壓型直流電壓轉換電路50的簡化示意圖。簡言之，降壓型直流電壓轉換電路50通過輸入端IN接收輸入電壓Vin，並通過控制電路51控制高側開關Mhs (圖1中示意為M0SFET)和低側開關Mj圖1中示意為M0SFET)的導通與關斷，以實現將輸入電壓Vin轉換為合適的輸出電壓Vo在其輸出端OUT輸出的目的。其中，高側開關Mhs(圖1中示意為M0SFET)和低側開關Mu串聯耦接在輸入端IN和參考地GND之間，並且高側開關Mhs和低側開關Mu的耦接點SW(即切換電壓輸出端SW)通過感性儲能元件Lo耦接至輸出端0UT，容性儲能元件Co耦接在輸出端OUT與參考地GND之間以平滑輸出電壓Vo。高側開關Mhs可以包括N溝道功率開關器件，例如N溝道FET、N溝道DMOS等以節約晶片面積、降低電壓轉換電路50的尺寸並改善電壓轉換電路50的工作性能。在這種情況下，為了使高側開關Mhs能夠很好地導通(意味著使Mhs工作在飽和區，這樣Mhs的導通電阻很小)，高側開關Mhs的控制端(例如FET/DM0S的柵端)與其耦接SW節點的一端(例如FET/DM0S的源端)之間的電壓差應該足夠大，至少大於高側開關Mhs的導通閾值電壓。然而，若高側開關Mhs導通，SW節點的電壓可以是輸入電壓Vin，這時，需要為高側開關Mhs的控制端提供高於SW節點的電壓，即高於輸入電壓Vin，的電壓才能使高側開關Mhs充分導通。為了在降壓型直流電壓轉換電路50中獲得高於輸入電壓Vin的電壓，通常降壓型直流電壓轉換電路50還包括自舉電路52，用於以SW節點的電壓為參考電勢產生自舉電壓Vbst,該自舉電壓Vbst可以用於提升/增強由控制電路51為高側開關Mhs的控制端提供的控制信號DRh的驅動能力，從而很好地控制高側開關Mhs的導通和關斷。圖1中將自舉電路52示意為包括二極體DB和自舉電容CB，串聯耦接於自舉供電輸入端VB和切換電壓輸出端SW之間，其中二極體DB的陰極耦接自舉供電輸入端VB，二極體DB的陽極耦接自舉電容CB的第一端，自舉電容CB的第二端耦接切換電壓輸出端SW，自舉供電輸入端VB接收自舉供電電壓，自舉電容CB第一端和第二端之間的電壓即為自舉電壓VBST。自舉電路52的工作原理是本領域的普通技術人員所熟知的，即，當高側開關Mhs關斷時，低側開關Mu導通，自舉供電電壓通過二極體DB為自舉電容CB充電，使得自舉電容CB第一端和第二端之間具有自舉電壓Vbst ;當高側開關Mhs導通時，低側開關As關斷，電壓轉換電路50中的輸入電壓Vin被傳輸至切換電壓輸出端SW，即自舉電容第二端的電壓變為Vin，則此時自舉電容CB第一端的電壓被抬升為輸入電壓Vin疊加上自舉電壓Vbst，從而實現了在降壓型直流電壓轉換電路50中獲得高於輸入電壓Vin的電壓的目的。自舉電容CB第一端的電壓被抬升為輸入電壓Vin疊加上自舉電壓Vbst後，二極體DB反向偏置而被關斷，從而可以保護提供自舉供電電壓的電源不受相對較高的輸入電壓Vin的損壞。可見，自舉電路52通過在低側開關Mu導通時將自舉電容CB第二端的電壓拉低至參考地，而獲得為自舉電容CB充電的機會，以提供自舉電壓VBST。然而在某些工作狀態下，可能由於自舉電容CB上的電荷不足而又不能及時被充電到足夠的水平，而導致自舉電路52提供的自舉電壓Vbst下降，不足以使高側開關Mhs正常導通和關斷，那麼電壓轉換電路50也因此不能正常工作。例如若電壓轉換電路50工作在負載較輕或者空載的情況下，則控制電路51會降低聞側開關Mhs和低側開關M15的導通時間和/或者切換頻率以提聞轉換效率，這樣可能由於低側開關Mu的導通時間很短或者高側開關Mhs和低側開關Mu在較長時間內沒有進行導通和關斷切換而無法使自舉電容CB及時充電。另外，若電壓轉換電路50的輸出電壓Vo接近輸入電壓Vin，則可能需要高側開關Mhs以很高、甚至100 %的佔空比工作(即，高側開關Mhs的導通時間可能佔整個切換周期的相當大的比例、甚至是滿周期)，那麼低側開關Mu的導通時間就非常短、甚至沒有導通機會，而使自舉電容CB無法及時充電。這樣要等到輸出電壓Vo降低後，自舉電容CB才有機會被充電以使自舉電壓Vbst恢復，這會引起輸出電壓Vo出現波動尖峰。例如，若輸入電壓Vin為6V，輸出電壓Vo為3. 3V，而自舉電壓Vbst至少為3V才足夠讓高側開關Mhs正常導通與關斷。這種情況下，如果電壓轉換電路50的輸出電流較小或者為零(即，電壓轉換電路50工作在負載較輕或者空載的情況下)，自舉電壓Vbst必然會降至低於2. 7V，而使高側開關Mhs無法正常導通。那麼，電壓轉換電路50需要等到輸出電壓Vo降低至小於3V後，才有機會使自舉電容CB充電以讓自舉電壓Vbst恢復至3V。然後電壓轉換電路50正常工作使輸出電壓Vo回到3. 3V的期望值。每次輸出電壓Vo由低於3V恢復至3. 3V的過程中都會出現較大的波動尖峰，這不僅對電壓轉換電路50不利更有可能損害負載，因而是不希望出現的。
實用新型內容針對現有技術中的一個或多個問題，本實用新型的實施例提供一種自舉電壓刷新控制電路以及電壓轉換電路。在本實用新型的一個方面，提出了一種自舉電壓刷新控制電路，用於電壓轉換電路，其中所述電壓轉換電路包括高側開關和低側開關以及用於為所述高側開關提供自舉電壓的自舉電容，所述電壓轉換電路基於所述高側開關和低側開關的導通和關斷切換提供輸出電壓和輸出電流，所述自舉電壓刷新控制電路包括第一比較模塊，具有第一比較輸入端、第二比較輸入端和第一比較輸出端，其中所述第一比較輸入端用於接收所述自舉電壓，所述第二比較輸入端用於接收自舉電壓刷新閾值，所述第一比較模塊用於將所述自舉電壓與所述自舉電壓刷新閾值進行比較並在所述第一比較輸出端提供自舉電壓刷新信號；以及控制模塊，具有第一控制輸入端用於接收所述自舉電壓刷新信號，基於所述自舉電壓刷新信號控制所述高側開關和所述低側開關的導通與關斷切換以控制所述自舉電容的充電。根據本實用新型的實施例，所述控制模塊還具有第二控制輸入端和第三控制輸入端，其中所述第二控制輸入端用於檢測所述電壓轉換電路的輸出電壓，所述第三控制輸入端用於檢測所述電壓轉換電路的輸出電流；若所述自舉電壓低於所述自舉電壓刷新閾值，所述自舉電壓刷新信號具有第一邏輯狀態，若所述自舉電壓高於所述自舉電壓刷新閾值，所述自舉電壓刷新信號具有第二邏輯狀態；若所述自舉電壓刷新信號具有第一邏輯狀態，所述控制模塊基於所述自舉電壓刷新信號控制所述高側開關和所述低側開關以大致恆定的頻率互補地進行導通和關斷切換，以為所述自舉電容充電；若所述自舉電壓刷新信號具有第二邏輯狀態，所述控制模塊基於所述自舉電壓刷新信號控制所述高側開關和所述低側開關根據所述輸出電壓和所述輸出電流進行導通和關斷切換。根據本實用新型的實施例，所述自舉電壓刷新閾值包括第一刷新閾值和第二刷新閾值，其中所述第一刷新閾值小於所述第二刷新閾值；若所述自舉電壓低於所述第一刷新閾值，所述自舉電壓刷新信號具有第一邏輯狀態；若所述自舉電壓高於所述第二刷新閾值，所述自舉電壓刷新信號具有第二邏輯狀態。根據本實用新型的實施例，所述控制模塊包括第二比較模塊，具有使能輸入端、第三比較輸入端、第四比較輸入端和第二比較輸出端，其中所述使能輸入端用於接收所述自舉電壓刷新信號，所述第三比較輸入端用於接收表徵所述電壓轉換電路的輸出電流的負載信號，所述第四比較輸入端用於接收輕載閾值，所述第二比較模塊用於將所述負載信號與所述輕載閾值進行比較並在所述第二比較輸出端提供負載比較信號；若所述自舉電壓低於所述自舉電壓刷新閾值，所述自舉電壓刷新信號控制所述第二比較模塊不使能，若所述自舉電壓高於所述自舉電壓刷新閾值，所述自舉電壓刷新信號控制所述第二比較模塊使能；若所述第二比較模塊使能，當所述負載信號高於所述輕載閾值時，所述負載比較信號具有第一邏輯狀態，當所述負載信號低於所述輕載閾值時，所述負載比較信號具有第二邏輯狀態；若所述第二比較模塊不使能，所述負載比較信號大致恆定地具有所述的第一邏輯狀態；若所述負載比較信號具有所述的第一邏輯狀態，所述控制模塊基於該負載比較信號控制所述高側開關和所述低側開關進行脈衝寬度調製的定頻導通與關斷切換；若所述負載比較信號具有所述的第二邏輯狀態，所述控制模塊基於該負載比較信號控制所述高側開關和所述低側開關進行脈衝頻率調製的變頻導通與關斷切換。根據本實用新型的實施例，所述負載比較信號具有所述的第一邏輯狀態時，所述高側開關和所述低側開關的導通與關斷切換頻率為大致恆定的第一切換頻率；所述負載比較信號具有所述的第二邏輯狀態時，所述高側開關和所述低側開關的導通與關斷切換頻率為變化的第二切換頻率；其中所述第二切換頻率根據所述負載信號的變化而變化。根據本實用新型的實施例，所述控制模塊進一步包括脈衝寬度調製模塊，具有第一調製輸入端、第二調製輸入端、第三調製輸入端和調製輸出端，其中所述第一調製輸入端用於接收所述負載比較信號，所述第二調製輸入端用於檢測所述輸出電壓，所述第三調製輸入端用於檢測所述輸出電流，所述調製輸出端基於所述輸出電壓和所述輸出電流提供高側開關控制信號和低側開關控制信號；並且所述脈衝寬度調製模塊根據所述負載比較信號調節所述高側開關控制信號和所述低側開關控制信號，當所述當負載比較信號具有第一邏輯狀態時，所述高側開關控制信號和所述低側開關控制信號保持脈衝寬度調製或者由脈衝頻率調製轉換為脈衝寬度調製，使所述高側開關和所述低側開關進行脈衝寬度調製的定頻導通與關斷切換；當所述負載比較信號具有第二邏輯狀態時，所述高側開關控制信號和所述低側開關控制信號由脈衝寬度調製轉換為脈衝頻率調製，使所述高側開關和所述低側開關進行脈衝頻率調製的變頻導通與關斷切換。根據本實用新型的實施例，當所述負載比較信號具有第一邏輯狀態時，所述脈衝寬度調製模塊控制高側開關和低側開關進行脈衝寬度調製的定頻導通和關斷切換；當所述負載比較信號具有第二邏輯狀態時，所述脈衝寬度調製模塊控制所述高側開關和所述低側開關關斷，停止導通和關斷切換。根據本實用新型的實施例，所述脈衝寬度調製模塊包括脈衝寬度調製信號發生電路，接收表徵所述輸出電壓的第一反饋信號和表徵所述輸出電流的第二反饋信號，並基於所述第一反饋信號和所述第二反饋信號提供脈衝寬度調製信號；切換頻率控制電路，接收所述負載比較信號，並基於該負載比較信號提供切換頻率調製信號，當該負載比較信號具有第一邏輯狀態時，切換頻率調製信號具有大致恆定的第一切換頻率，當該負載比較信號具有第二邏輯狀態時，切換頻率調製信號具有隨所述負載信號變化的第二切換頻率；和邏輯控制電路，接收所述脈衝寬度調製信號和所述切換頻率調製信號，並基於所述脈衝寬度調製信號和所述切換頻率調製信號提供所述高側開關控制信號和所述低側開關控制信號；當所述負載比較信號具有第一邏輯狀態時，所述高側開關控制信號和所述低側開關控制信號為具有所述第一切換頻率的脈衝寬度調製信號，用於控制所述高側開關和所述低側開關進行脈衝寬度調製的定頻導通與關斷切換；當所述負載比較信號具有第二邏輯狀態時，所述高側開關控制信號和所述低側開關控制信號為具有所述第二切換頻率的脈衝頻率調製信號，用於控制高側開關和低側開關進行脈衝頻率調製的變頻導通與關斷切換。根據本實用新型的實施例，所述的自舉電壓刷新控制電路進一步包括過零檢測模塊，具有第一檢測輸入端、第二檢測輸入端和檢測輸出端，其中所述第一檢測輸入端用於接收表徵流過所述低側開關的電流的第三反饋信號，所述第二檢測輸入端用於接收低側開關限流閾值，所述檢測輸出端用於根據所述第三反饋信號與所述低側開關限流閾值的比較結果提供過零比較信號；當所述第三反饋信號高於所述低側開關限流閾值時，所述過零比較信號具有第一邏輯狀態，當所述第三反饋信號低於所述低側開關限流閾值時，所述過零比較信號具有第二邏輯狀態；當所述過零比較信號具有第一邏輯狀態時，所述自舉電壓刷新控制電路基於該過零比較信號允許所述低側開關進行導通和關斷切換，當所述過零比較信號具有第二邏輯狀態時，所述自舉電壓刷新控制電路基於該過零比較信號將所述低側開關關斷，使其停止導通和關斷切換。根據本實用新型的實施例，所述低側開關限流閾值具有設定的低於零且接近於零的補償值。根據本實用新型的實施例，所述的自舉電壓刷新控制電路進一步包括自舉欠壓閥鎖電路，具有第一閥鎖輸入端、第二閥鎖輸入端和閥鎖輸出端，其中所述第一閥鎖輸入端用於接收所述自舉電壓，所述第二閥鎖輸入端用於接收自舉電壓欠壓閾值，且所述自舉電壓欠壓閾值小於所述自舉電壓刷新閾值，所述自舉欠壓閥鎖電路用於將所述自舉電壓與所述自舉電壓欠壓閾值相比較，並在所述閥鎖輸出端提供自舉欠壓信號；若所述自舉電壓低於所述自舉電壓欠壓閾值，所述自舉欠壓信號具有第一邏輯狀態，若所述自舉電壓高於所述自舉電壓欠壓閾值，所述自舉欠壓信號具有第二邏輯狀態；當所述自舉欠壓信號具有第一邏輯狀態時，所述自舉電壓刷新控制電路基於該自舉欠壓信號將所述高側開關和所述低側開關關斷，停止導通與關斷切換；當所述自舉欠壓信號具有第二邏輯狀態時，所述自舉電壓刷新控制電路基於該自舉欠壓信號允許所述高側開關和所述低側開關進行導通和關斷切換。在本實用新型的另一方面，提出了一種電壓轉換電路，包括輸入端，用於接收輸入電壓；輸出端，用於提供輸出電壓及輸出電流；高側開關和低側開關，串聯耦接於所述輸入端和參考地之間，並且所述高側開關和所述低側開關的耦接點形成切換電壓輸出端；輸出濾波電路，耦接於所述切換電壓輸出端和所述輸出端之間，用於將所述切換電壓輸出端處的切換電壓轉化為所述輸出電壓；自舉電路，包括自舉電容，耦接所述輸入端和所述低側開關，使得所述自舉電容在所述低側開關導通時充電以產生自舉電壓；以及控制電路，接收所述自舉電壓，基於該自舉電壓為所述高側開關提供增強的導通與關斷驅動信號，並基於該自舉電壓通過控制所述高側開關和所述低側開關的導通和關斷切換來控制所述自舉電容的充電。根據本實用新型的實施例，所述控制電路包括第一比較模塊，具有第一比較輸入端、第二比較輸入端和第一比較輸出端，其中所述第一比較輸入端用於接收所述自舉電壓，所述第二比較輸入端用於接收自舉電壓刷新閾值，所述第一比較模塊用於將所述自舉電壓與所述自舉電壓刷新閾值進行比較並在所述第一比較輸出端提供自舉電壓刷新信號；以及控制模塊，具有第一控制輸入端用於接收所述自舉電壓刷新信號，基於所述自舉電壓刷新信號控制所述高側開關和所述低側開關的導通與關斷切換以控制所述自舉電容的充電。[0031 ] 根據本實用新型的實施例，所述控制模塊還具有第二控制輸入端和第三控制輸入端，其中所述第二控制輸入端用於檢測所述電壓轉換電路的輸出電壓，所述第三控制輸入端用於檢測所述電壓轉換電路的輸出電流；若所述自舉電壓低於所述自舉電壓刷新閾值，所述自舉電壓刷新信號具有第一邏輯狀態，若所述自舉電壓高於所述自舉電壓刷新閾值，所述自舉電壓刷新信號具有第二邏輯狀態；若所述自舉電壓刷新信號具有第一邏輯狀態，所述控制模塊基於所述自舉電壓刷新信號控制所述高側開關和所述低側開關以大致恆定的頻率互補地進行導通和關斷切換，以為所述自舉電容充電；若所述自舉電壓刷新信號具有第二邏輯狀態，所述控制模塊基於所述自舉電壓刷新信號控制所述高側開關和所述低側開關根據所述輸出電壓和所述輸出電流進行導通和關斷切換。根據本實用新型的實施例，所述自舉電壓刷新閾值包括第一刷新閾值和第二刷新閾值，其中所述第一刷新閾值小於所述第二刷新閾值；若所述自舉電壓低於所述第一刷新閾值，所述自舉電壓刷新信號具有第一邏輯狀態；若所述自舉電壓高於所述第二刷新閾值，所述自舉電壓刷新信號具有第二邏輯狀態。根據本實用新型的實施例，所述控制模塊包括第二比較模塊，具有使能輸入端、第三比較輸入端、第四比較輸入端和第二比較輸出端，其中所述使能輸入端用於接收所述自舉電壓刷新信號，所述第三比較輸入端用於接收表徵所述電壓轉換電路的輸出電流的負載信號，所述第四比較輸入端用於接收輕載閾值，所述第二比較模塊用於將所述負載信號與所述輕載閾值進行比較並在所述第二比較輸出端提供負載比較信號；其特徵還在於，若所述自舉電壓低於所述自舉電壓刷新閾值，所述自舉電壓刷新信號控制所述第二比較模塊不使能，若所述自舉電壓高於所述自舉電壓刷新閾值，所述自舉電壓刷新信號控制所述第二比較模塊使能；若所述第二比較模塊使能，當所述負載信號高於所述輕載閾值時，所述負載比較信號具有第一邏輯狀態，當所述負載信號低於所述輕載閾值時，所述負載比較信號具有第二邏輯狀態；若所述第二比較模塊不使能，所述負載比較信號大致恆定地具有所述的第一邏輯狀態；其特徵還在於，若所述負載比較信號具有所述的第一邏輯狀態，所述控制模塊基於該負載比較信號控制所述高側開關和所述低側開關進行脈衝寬度調製的定頻導通與關斷切換；若所述負載比較信號具有所述的第二邏輯狀態，所述控制模塊基於該負載比較信號控制所述高側開關和所述低側開關進行脈衝頻率調製的變頻導通與關斷切換。根據本實用新型的實施例，所述的電壓轉換電路進一步包括過零檢測模塊，具有第一檢測輸入端、第二檢測輸入端和檢測輸出端，其中所述第一檢測輸入端用於接收表徵流過所述低側開關的電流的第三反饋信號，所述第二檢測輸入端用於接收低側開關限流閾值，所述檢測輸出端用於根據所述第三反饋信號與所述低側開關限流閾值的比較結果提供過零比較信號；其特徵還在於，當所述第三反饋信號高於所述低側開關限流閾值時，所述過零比較信號具有第一邏輯狀態，當所述第三反饋信號低於所述低側開關限流閾值時，所述過零比較信號具有第二邏輯狀態；其特徵還在於當所述過零比較信號具有第一邏輯狀態時，所述控制電路基於該過零比較信號允許所述低側開關進行導通和關斷切換，當所述過零比較信號具有第二邏輯狀態時，所述控制電路基於該過零比較信號將所述低側開關關斷，使其停止導通和關斷切換。根據本實用新型的實施例，所述低側開關限流閾值具有設定的低於零且接近於零的補償值。利用上述方案，根據本實用新型實施例的自舉電壓刷新控制電路在自舉電壓不足時通過調整高側開關和低側開關的導通與關斷切換及時使該自舉電壓恢復，無需增加更多開關器件便可實現。包括該自舉電壓刷新控制電路的電壓轉換電路具有良好的工作穩定性，在其輸入電壓和輸出電壓比較接近時仍可以正常工作，且功耗較小。
下面的附圖有助於更好地理解接下來對本實用新型不同實施例的描述。這些附圖並非按照實際的特徵、尺寸及比例繪製，而是示意性地示出了本實用新型一些實施方式的主要特徵。這些附圖和實施方式以非限制性、非窮舉性的方式提供了本實用新型的一些實施例。為簡明起見，不同附圖中具有相同功能的相同或類似的組件或結構採用相同的附圖己 O圖1示出了一種典型的降壓型直流電壓轉換電路50的簡化示意圖；圖2示出了根據本實用新型一個實施例的電壓轉換電路100的電路架構示意圖；圖3示出了根據本實用新型一個實施例的電壓轉換電路200的電路架構示意圖；圖4示出了根據本實用新型一個實施例的切換頻率控制電路的架構示意圖；圖5示出了根據本實用新型一個實施例的如圖3所示電壓轉換電路200的主要工作波形示意圖。
具體實施方式
下面將詳細說明本實用新型的一些實施例。在接下來的說明中，一些具體的細節，例如實施例中的具體電路結構和這些電路元件的具體參數，都用於對本實用新型的實施例提供更好的理解。本技術領域的技術人員可以理解，即使在缺少一些細節或者其他方法、元件、材料等結合的情況下，本實用新型的實施例也可以被實現。在本實用新型的說明書中，提及「一個實施例」時均意指在該實施例中描述的具體特徵、結構或者參數、步驟等至少包含在根據本實用新型的一個實施例中。因而，在本實用新型的說明書中，若採用了諸如「根據本實用新型的一個實施例」、「在一個實施例中」等用語並不用於特指在同一個實施例中，若採用了諸如「在另外的實施例中」、「根據本實用新型的不同實施例」、「根據本實用新型另外的實施例」等用語，也並不用於特指提及的特徵只能包含在特定的不同的實施例中。本領域的技術人員應該理解，在本實用新型說明書的一個或者多個實施例中公開的各具體特徵、結構或者參數、步驟等可以以任何合適的方式組合。另外，在本實用新型的說明書及權利要求中，「耦接」一詞意指通過電氣或者非電氣的方式實現直接或者間接的連接。「一個」並不用於特指單個，而是可以包括複數形式。「在……中」可以包括「在……中」和「在……上」的含義。除非特別明確指出，「或」可以包括「或」、「和」及「或/和」的含義，並不用於特指只能選擇幾個並列特徵中的一個，而是意指可以選擇其中的一個或幾個或其中某幾個特徵的組合。除非特別明確指出，「基於」 一詞不具有排它性，而是意指除了基於明確描述的特徵之外，還可以基於其它未明確描述的特徵。「電路」意指至少將一個或者多個有源或無源的元件耦接在一起以提供特定功能的結構。「信號」至少可以指包括電流、電壓、電荷、溫度、數據、壓力或者其它類型的信號。若「電晶體」的實施例可以包括「場效應電晶體」或者「雙極結型電晶體」，則「柵極/柵區」、「源極/源區」、「漏極/漏區」分別可以包括「基極/基區」、「發射極/發射區」、「集電極/集電區」，反之亦然。本領域的技術人員應該理解，以上羅列的對本實用新型中描述用語的解釋僅僅是示例性的，並不用於對各用語進行絕對的限定。圖2示出了根據本實用新型一個實施例的電壓轉換電路100的電路架構示意圖。該電壓轉換電路100包括:輸入端IN，用於接收輸入電壓Vin ;輸出端0UT，用於提供輸出電壓Vo和輸出電流1 ;高側開關Mhs和低側開關M&串聯耦接於輸入端IN和參考地GND之間，並且高側開關Mhs和低側開關I的耦接點形成切換電壓輸出端SW;輸出濾波電路101耦接於切換電壓輸出端SW和輸出端OUT之間，用於將切換電壓輸出端SW處的切換電壓Vsw轉化為輸出電壓Vo ;自舉電路102，包括自舉電容CB，耦接輸入端IN和低側開關M&使得自舉電容CB在低側開關Μ。 導通時被充電以產生自舉電壓Vbst ;控制電路103，接收自舉電壓Vbst,基於該自舉電壓Vbst為高側開關Mhs提供增強的導通與關斷驅動信號DRh，並基於該自舉電壓Vbst通過控制高側開關Mhs和低側開關As的導通和關斷切換來控制自舉電容CB的充電。根據本實用新型的一個實施例，控制電路103將自舉電壓Vbst與自舉電壓刷新閾值Vthl(第一閾值電壓Vthl)相比較，輸出自舉電壓刷新信號RFS。若自舉電壓Vbst低於自舉電壓刷新閾值Vthl，則表明自舉電壓Vbst太低，以致控制電路103基於該自舉電壓Vbst提供的導通與關斷驅動信號DRh的驅動能力下降，不能驅動高側開關Mhs正常導通。這時，控制電路103基於該自舉電壓刷新信號RFS控制高側開關Mhs和低側開關Mu以大致恆定的頻率互補地進行導通和關斷切換，這樣可以使低側開關Mu在每一個切換周期具有合適的導通時間，以為自舉電容CB充電。如此，經過一定數量的切換周期後，自舉電壓Vbst逐漸增大，直到自舉電壓Vbst高於自舉電壓刷新閾值Vthl。若自舉電壓Vbst高於自舉電壓刷新閾值Vthl，則表明該自舉電壓Vbst已足夠大，控制電路103能夠基於該自舉電壓Vbst提供增強的導通與關斷驅動信號DRh，驅動高側開關Mhs充分導通，這時，控制電路103基於該自舉電壓刷新信號RFS控制高側開關Mhs和低側開關Mu根據輸出電壓Vo和輸出端OUT的負載狀態(例如重載、輕載以及空載等狀態)進行導通和關斷切換。根據本實用新型的一個實施例，若自舉電壓Vbst高於自舉電壓刷新閾值VthlJlJ控制電路103基於該自舉電壓刷新信號RFS控制高側開關Mhs和低側開關Mu根據輸出電壓Vo和輸出電流1進行導通和關斷切換。這是因為輸出電流1事實上可以表徵輸出端OUT的負載狀態，輸出電流1越大則表明輸出端OUT的負載越重，輸出電流1越小則表明輸出端OUT的負載越輕。例如，若輸出電流1較大，則表明輸出端OUT的負載較重，若輸出電流1較小，則表明輸出端OUT的負載較輕，若輸出電流1為零，則表明輸出端OUT的負載為空載。因而，根據本實用新型基於圖2描述的各示例性實施例及其變型實施方式，控制電路103基於自舉電壓Vbst控制聞側開關Mhs和低側開關M15的導通和關斷切換，以控制自舉電容CB的充電，從而保證自舉電壓Vbst足夠大，使控制電路103能夠基於該自舉電壓Vbst提供增強的導通與關斷驅動信號DRh，驅動高側開關Mhs充分導通。由於控制電路103對高偵岍關Mhs和低側開關I的導通和關斷切換控制基於自舉電壓Vbst，因而可以根據自舉電壓Vbst的狀態及時調整聞側開關Mhs和低側開關M15的導通和關斷切換(例如:調整聞側開關Mhs和低側開關Μ。的導通時間以及導通和關斷切換頻率)，從而在自舉電壓Vbst太低時，及時為自舉電容CB充電，以使自舉電壓Vbst能夠及時恢復。並且根據本實用新型的各實施例，無需增加更多開關器件及相應的控制電路，而是通過基於自舉電壓Vbst調整高側開關Mhs和低側開關Mu的導通和關斷切換，便可實現及時為自舉電容CB充電，以保證自舉電壓Vbst能夠用於增強高側開關Mhs的導通與關斷驅動。根據本實用新型基於圖2描述的各示例性實施例及其變型實施方式，控制電路103檢測自舉電壓VBST，並通過將自舉電壓Vbst與自舉電壓刷新閾值Vthl相比較判斷自舉電壓Vbst是否太低；若自舉電壓Vbst太低(即低於自舉電壓刷新閾值Vthl)，不論電壓轉換電路100的負載狀態如何，例如重載、輕載或者空載等，控制電路103均控制高側開關Mhs和低側開關Mu以大致恆定的頻率互補地進行導通和關斷切換，以使低側開關Μ。在每一個切換周期具有合適的導通時間，從而為自舉電容CB充電；若自舉電壓Vbst正常(即高於自舉電壓刷新閾值vthl)，則控制電路103控制高側開關Mhs和低側開關Mu根據輸出電壓Vo和輸出端OUT的負載進行導通和關斷切換。例如:根據本實用新型的一個實施例，若自舉電壓Vbst高於自舉電壓刷新閾值Vthl，當輸出端OUT的負載較重或者正常時，控制電路103控制高側開關Mhs和低側開關Mu根據輸出電壓Vo和輸出端OUT的負載進行脈衝寬度調製的大致恆定頻率導通和關斷切換；當輸出端OUT的負載較輕或者為空載時，控制電路103控制高側開關Mhs和低側開關Μ。根據輸出電壓Vo和輸出端OUT的負載狀態進行脈衝頻率調製的變頻導通和關斷切換，以降低高側開關Mhs和低側開關Mu的切換頻率，從而降低電壓轉換電路100的功耗。根據本實用新型的一個實施例，自舉電壓刷新閾值Vthl (第一閾值Vthl)可以包括第一刷新閾值Vthk和第二刷新閾值Vthi11，其中所述第一刷新閾值Vth^小於所述第二刷新閾值VthlH。若自舉電壓Vbst低於第一刷新閾值Vthly則控制電路103基於所述自舉電壓刷新信號RFS控制高側開關Mhs和低側開關Μ。以大致恆定的頻率互補地進行導通和關斷切換。若自舉電壓Vbst高於第二刷新閾值VthlH，則控制電路103基於所述自舉電壓刷新信號RFS控制高側開關Mhs和低側開關Μ。根據輸出電壓Vo和輸出端OUT的負載狀態進行導通和關斷切換。這樣在第一刷新閾值VthL和第二刷新閾值Vthl11之間具有一定的遲滯，可以避免由於自舉電壓Vbst的微小波動而引起誤觸發，從而改善電壓轉換電路100的工作穩定性。根據本實用新型的一個實施例，自舉電容CB，耦接於輸入端IN和切換電壓輸出端Sff之間，用於以切換電壓輸出端SW處的切換電壓Vsw為參考電勢產生自舉電壓VBST，當低側開關Mu導通時，自舉電容CB被充電以刷新自舉電&VBST。根據本實用新型的一個實施例，自舉電路102還可以包括自舉開關DB，耦接於輸入端IN和自舉電容CB之間，自舉開關DB與低側開關同步地導通與關斷。當低側開關Mls導通時，自舉開關DB導通，為自舉電容CB提供從輸入端IN到參考地GND的充電通路。當低側開關Mu關斷時，自舉開關DB關斷，以保證自舉電容CB充電通路的安全性。在如圖2的示意性實施例中，自舉開關DB被示意為包括二極體DB，然而本領域的普通技術人員應該理解自舉開關DB的實現方式並不限於二極體，自舉開關DB還可以包括MOSFET，JFET，BJT等可控開關器件。在這種 情況下，可以由控制電路103為自舉開關DB提供開關控制信號，以驅動其與低側開關Mu同步地導通與關斷。根據本實用新型的一個實施例，自舉電路102還可以包括自舉供電調節模塊BSTREG，耦接輸入端IN和自舉電容CB，用於將輸入電壓Vin調整為合適的自舉充電供電電壓VB以為自舉電容CB充電。這樣，給自舉電容CB充電獲得的自舉電壓Vbst的最大值可以被限定在自舉充電供電電壓VB。例如:若輸入電壓Vin為12V，希望獲得5V的自舉電壓VBST，則可以通過自舉供電調節模塊BSTREG將12V的輸入電壓Vin調整為5V的自舉充電供電電壓以為自舉電容CB充電。根據本實用新型的一個實施例，自舉供電調節模塊BSTREG包括低壓差電壓調節器。根據本實用新型的一個實施例，控制電路103可以包括第一比較模塊104，該第一比較模塊104具有第一比較輸入端、第二比較輸入端和第一比較輸出端，並且在該第一比較輸入端接收自舉電壓VBST，在該第二比較輸入端接收自舉電壓刷新閾值Vthl，並將自舉電壓Vbst與自舉電壓刷新閾值Vthl (第一閾值電壓Vthl)相比較，從而在該第一比較輸出端提供所述的自舉電壓刷新信號RFS。若自舉電壓Vbst低於自舉電壓刷新閾值Vthl，則自舉電壓刷新信號RFS具有第一邏輯狀態(比如高電平邏輯狀態)。若自舉電壓Vbst高於自舉電壓刷新閾值Vthl，則自舉電壓刷新信號RFS具有第二邏輯狀態(比如低電平邏輯狀態)。根據本實用新型的一個實施例，自舉電壓刷新閾值Vthl (第一閾值Vthl)可以包括第一刷新閾值Vthk和第二刷新閾值Vthi11，其中所述第一刷新閾值Vth^小於所述第二刷新閾值VthlH。若自舉電壓Vbst低於第一刷新閾值Vthly則自舉電壓刷新信號RFS具有第一邏輯狀態(比如高電平邏輯狀態)。若自舉電壓Vbst高於第二刷新閾值Vthl11，則自舉電壓刷新信號RFS具有第二邏輯狀態(比如低電平邏輯狀態)。這樣在第一刷新閾值VthL和第二刷新閾值Vthl11之間具有一定的遲滯，可以避免由於自舉電壓Vbst的微小波動而引起誤觸發。根據本實用新型的一個實施例，控制電路103還可以包括控制模塊105，具有第一控制輸入端，用於接收自舉電壓刷新信號RFS，該控制模塊105基於自舉電壓刷新信號RFS控制高側開關Mhs和低側開關Mb的導通與關斷切換，從而控制自舉電容CB的充電。根據本實用新型的一個實施例，該控制模塊105還具有第二控制輸入端和第三控制輸入端，其中所述第二控制輸入端用於檢測輸出電壓Vo，所述第三控制輸入端用於檢測表徵輸出端OUT的負載狀態的輸出電流Ιο。該控制模塊105基於自舉電壓刷新信號RFS、輸出電壓Vo和輸出電流1提供高側開關控制信號SH和低側開關控制信號SL。當自舉電壓刷新信號RFS具有第一邏輯狀態時，控制模塊105提供的高側開關控制信號SH和低側開關控制信號SL用於控制高側開關Mhs和低側開關Mb以大致恆定的頻率互補地進行導通和關斷切換，使低側開關Μ。在每一個切換周期具有合適的導通時間，以為自舉電容CB充電。當自舉電壓刷新信號RFS具有第二邏輯狀態時，控制模塊105提供的高側開關控制信號SH和低側開關控制信號SL用於控制高側開關Mhs和低側開關M15根據輸出電壓Vo和輸出電流1進行導通和關斷切換。 根據本實用新型的一個實施例，控制模塊105可以通過檢測流過輸出電感Lo的電流Iw或者流過高側開關Mhs的電流Ih來檢測輸出電流1，以提供表徵輸出端OUT的負載狀態的信號，即負載信號VlMd。根據本實用新型的一個實施例，控制電路103還可以包括驅動模塊106，接收自舉電壓Vbst、高側開關控制信號SH和低側開關控制信號SL，並基於自舉電壓Vbst和高側開關控制信號SH提供增強的高側開關驅動信號DRh，用於驅動高側開關Mhs的導通和關斷，同時，基於低側開關控制信號SL提供增強的低側開關驅動信號0&，用於驅動低側開關Μ。的導通和關斷。根據本實用新型的一個實施例，驅動模塊106可以包括高側開關驅動器106H和低側開關驅動器101。高側開關驅動器106h接收自舉電壓Vbst和高側開關控制信號SH，並基於自舉電壓Vbst和高側開關控制信號SH提供增強的高側開關驅動信號DRh，用於驅動高側開關Mhs的導通和關斷。低側低側開關驅動器101接收低側開關控制信號SL，並基於低側開關控制信號SL提供增強的低側開關驅動信號D&，用於驅動低側開關Mu的導通和關斷。根據本實用新型的一個實施例，所述高側開關驅動器106H可以包括一個或多個反相器，所述自舉電壓Vbst用作所述一個或多個反相器的供電電源。類似地，所述低側開關驅動106^也可以包括一個或多個反相器。[0072]根據本實用新型的一個實施例，控制電路103還可以包括自舉欠壓閥鎖電路107，具有第一閥鎖輸入端、第二閥鎖輸入端和閥鎖輸出端。該第一閥鎖輸入端用於接收自舉電壓Vbst，該第二閥鎖輸入端用於接收自舉電壓欠壓閾值Vth2(第二閾值電壓Vth2)。所述自舉欠壓閥鎖電路用於將自舉電壓Vbst與自舉電壓欠壓閾值Vth2相比較，並在所述閥鎖輸出端提供自舉欠壓信號LOCK。若自舉電壓Vbst低於自舉電壓欠壓閾值Vth2，則自舉欠壓信號LOCK具有第一邏輯狀態(比如高電平邏輯狀態)。這時控制電路103控制高側開關Mhs和低側開關I關斷，停止導通與關斷切換。若自舉電壓Vbst高於自舉電壓欠壓閾值Vth2，則自舉欠壓信號LOCK具有第二邏輯狀態(比如低電平邏輯狀態)，這時控制電路103允許控制高側開關Mhs和低側開關Mu進行導通和關斷切換。根據本實用新型的一個實施例，所述自舉電壓欠壓閾值Vth2小於所述自舉電壓刷新閾值Vthl。自舉欠壓閥鎖電路107有助於在所述自舉電壓Vbst已經低於自舉電壓欠壓閾值Vth2，而且未能及時被刷新(B卩，自舉電容CB未能被及時充電使該自舉電壓Vbst恢復至高於該自舉電壓欠壓閾值Vth2)時，將所述高側開關Mhs和所述低側開關Mb均關斷，以改善電壓轉換電路100的工作安全性能。圖3示出了根據本實用新型一個實施例的電壓轉換電路200的電路架構示意圖。為了簡明且便於理解，電壓轉換電路200中的那些功能上與在電壓轉換電路100中相同的同樣或類似的組件或結構沿用了相同的附圖標記。如圖3所示，根據本實用新型的一個實施例，控制模塊105可以包括第二比較模塊201，具有第三比較輸入端、第四比較輸入端和第二比較輸出端。所述第三比較輸入端用於接收表徵所述輸出電流1 (即表徵輸出端OUT的負載狀態)的負載信號VlMd，所述第四比較輸入端用於接收輕載閾值Vth3 (第三閾值電壓Vth3)。所述第二比較模塊用於將負載信號V1-與輕載閾值Vth3進行比較，並在所述第二比較輸出端提供負載比較信號CMP。若負載信號Vltjad高於輕載閾值Vth3，則表明電壓轉換電路200工作在非輕載及非空載狀態，這時負載比較信號CMP具有第一邏輯狀態(比如高電平邏輯狀態)。若負載信號Vltjad低於輕載閾值Vth3，則表明電壓轉換電路200工作在輕載或者空載狀態，這時負載比較信號CMP具有第二邏輯狀態(比如低電平邏輯狀態)。根據本實用新型的一個實施例，若負載比較信號CMP具有第一邏輯狀態(即，負載信號Vlrad高於輕載閾值Vth3，輸出端OUT的負載狀態為非輕載及空載)，則控制電路103基於該負載比較信號CMP控制高側開關Mhs和低側開關As工作在脈衝寬度調製(PWM)的定頻導通與關斷切換模式。若負載比較信號CMP具有第二邏輯狀態(即，負載信號Vltjad低於輕載閾值Vth3，輸出端OUT的負載狀態為輕載或空載)，則控制電路103基於該負載比較信號CMP控制高側開關Mhs和低側開關Μ。工作在脈衝頻率調製(PFM)的變頻導通與關斷切換模式。根據本實用新型的一個實施例，若負載比較信號CMP具有第一邏輯狀態，高側開關Mhs和低側開關Mb工作在脈衝寬度調製(PWM)的定頻切換模式時，所述高側開關Mhs和所述低偵U開關Mu的導通與關斷切換頻率基本為恆定的第一切換頻率F。。若負載比較信號CMP具有第一邏輯狀態，高側開關Mhs和低側開關Μ。工作在脈衝頻率調製(PFM)的變頻切換模式時，所述高側開關Mhs和所述低側開關Mu的導通與關斷切換頻率為變化的第二切換頻率Fs，其根據輸出端OUT的負載狀態，即根據負載信號Vltjad的變化而變化，輸出端OUT的負載越小(例如，負載信號Vltjad越小)，該第二切換頻率Fs也越小，以降低電壓轉換電路200在輕載或空載情況下(即，負載信號Vltjad低於輕載閾值Vth3時)的功耗。[0076]根據本實用新型的一個實施例，第二比較模塊201還具有使能輸入端用於接收所述的自舉電壓刷新信號RFS，該自舉電壓刷新信號RFS用於控制所述第二比較模塊201的使能與不使能。當自舉電壓刷新信號RFS具有第一邏輯狀態(S卩，自舉電壓Vbst低於自舉電壓刷新閾值Vthl)時，第二比較模塊201不使能，其輸出的負載比較信號CMP大致恆定地具有第一邏輯狀態。當自舉電壓刷新信號RFS具有第二邏輯狀態(即，自舉電壓Vbst高於自舉電壓刷新閾值Vthl)時，第二比較模塊201使能，其輸出的負載比較信號CMP根據表徵輸出端OUT的負載狀態的負載信號Vltjad與輕載閾值Vth3的比較結果具有第一邏輯狀態或者第二邏輯狀態。這樣，若自舉電壓Vbst低於自舉電壓刷新閾值Vthl，則自舉電壓刷新信號RFS使第二比較模塊201不使能，即使負載信號VlMd已經低於輕載閾值Vth3(即輸出端OUT的負載狀態為輕載或空載)，第二比較模塊201輸出的負載比較信號CMP仍具有第一邏輯狀態，控制電路103將控制高側開關Mhs和低側開關Μ。工作在脈衝寬度調製(PWM)的定頻導通與關斷切換模式，高側開關Mhs和低側開關Mu以大致恆定的頻率(例如所述第一頻率F。)周期性地、互補地進行導通和關斷切換，使低側開關Μ。在每一個切換周期具有合適的導通時間，以為自舉電容CB充電。直到自舉電容CB上的電荷量被充到足夠多，使得自舉電壓Vbst被刷新到高於自舉電壓刷新閾值VthlJU自舉電壓刷新信號RFS使第二比較模塊201使能，控制電路103根據負載信號Vltjad與輕載閾值Vth3的比較結果(即負載比較信號CMP)控制高側開關Mhs和低側開關Μ。工作在脈衝頻率調製(PFM)的變頻切換模式或者脈衝寬度調製(PWM)的定頻切換模式。根據本實用新型的一個示例性實施例，當自舉電壓刷新信號RFS具有第一邏輯狀態時，其控制輕載閾值Vth3降低(例如，控制輕載閾值Vth3耦接至參考地GND)，以使第二比較模塊201不使能，使第二比較模塊201輸出的負載比較信號CMP大致恆定地具有第一邏輯狀態。當自舉電壓刷新信號RFS具有第二邏輯狀態時，其控制輕載閾值Vth3復原，以使第二比較模塊201使能，使第二比較模塊201輸出的負載比較信號CMP根據負載信號Vltjad與輕載閾值Vth3的比較結果具有第一邏輯狀態或者第二邏輯狀態。根據本實用新型的一個實施例，控制模塊105還可以包括脈衝寬度調製模塊202，具有第一調製輸入端、第二調製輸入端、第三調製輸入端和調製輸出端，其中所述第一調製輸入端用於接收所述負載比較信號CMP，所述第二調製輸入端用於檢測輸出電壓Vo，所述第三調製輸入端用於檢測輸出電流1，所述調製輸出端基於所述輸出電壓Vo和所述輸出電流1提供脈衝寬度調製的高側開關控制信號SH和低側開關控制信號SL。根據本實用新型的一個實施例，脈衝寬度調製模塊202還根據負載比較信號CMP調節所述脈衝寬度調製的高側開關控制信號SH和低側開關控制信號SL，當負載比較信號CMP具有第一邏輯狀態(即，負載信號Vload高於輕載閾值Vth3)時，高側開關控制信號SH和低側開關控制信號SL保持脈衝寬度調製或者由脈衝頻率調製轉換為脈衝寬度調製，使得高側開關Mhs和低側開關Mb進行脈衝寬度調製的定頻導通與關斷切換。當負載比較信號CMP具有第二邏輯狀態(S卩，負載信號Vltjad低於輕載閾值Vth3)時，高側開關控制信號SH和低側開關控制信號SL由脈衝寬度調製轉換為脈衝頻率調製，使得高側開關Mhs和低側開關Mls進行脈衝頻率調製的變頻導通與關斷切換。根據本實用新型的一個實施例，當負載比較信號CMP具有第一邏輯狀態(即，負載信號Vlrad高於輕載閾值Vth3)時，脈衝寬度調製模塊202使高側開關控制信號SH和低側開關控制信號SL控制高側開關Mhs和低側開關Μ。保持/恢復脈衝寬度調製的定頻導通和關斷切換。當負載比較信號CMP具有第二邏輯狀態(即，負載信號VlMd低於輕載閾值Vth3)時，脈衝寬度調製模塊202使高側開關控制信號SH和低側開關控制信號SL控制高側開關Mhs和低側開關As關斷，停止導通和關斷切換。這樣，脈衝寬度調製模塊202便實現了根據負載比較信號CMP使高側開關控制信號SH和低側開關控制信號SL在脈衝寬度調製和脈衝頻率調製之間的轉換，進而實現了控制高側開關Mhs和低側開關Μ。在脈衝寬度調製的定頻導通與關斷切換和脈衝頻率調製的變頻導通與關斷切換之間的轉換。根據本實用新型的一個實施例，脈衝寬度調製模塊202可以包括脈衝寬度調製信號發生電路203、切換頻率控制電路204和邏輯控制電路205。脈衝寬度調製信號發生電路203接收表徵輸出電壓Vo的第一反饋信號Vfb和表徵輸出端OUT的負載電流的第二反饋信號Vcsl，並基於第一反饋信號Vfb和第二反饋信號Vcsl提供脈衝寬度調製信號CPWM。切換頻率控制電路204接收由第二比較模塊201輸出的負載比較信號CMP，並基於該負載比較信號CMP提供切換頻率調製信號Clk，當負載比較信號CMP具有第一邏輯狀態時，切換頻率調製信號Clk具有大致恆定的第一切換頻率F。，當負載比較信號CMP具有第二邏輯狀態時，切換頻率調製信號Clk具有隨表徵輸出端OUT的負載狀態的負載信號Vltjad變化的第二切換頻率Fs。邏輯控制電路205接收脈衝寬度調製信號Cpwm和切換頻率調製信號Clk，並基於所述的脈衝寬度調製信號Cpwm和切換頻率調製信號Clk提供高側開關控制信號SH和低側開關控制信號SL。當負載比較信號CMP具有第一邏輯狀態時，高側開關控制信號SH和低側開關控制信號SL為具有大致恆定的第一切換頻率F。的脈衝寬度調製信號，用於控制高側開關Mhs和低側開關Mu進行脈衝寬度調製的定頻導通與關斷切換。當負載比較信號CMP具有第二邏輯狀態時，高側開關控制信號SH和低側開關控制信號SL為具有隨輸出端OUT的負載狀態(即隨負載信號VlMd)變化的第二切換頻率Fs的脈衝頻率調製信號，用於控制高側開關Mhs和低側開關Μ。進行脈衝頻率調製的變頻導通與關斷切換。根據本實用新型的一個示例性實施例，脈衝寬度調製信號發生電路203可以包括誤差放大器206和脈衝寬度調製比較器207，其中，誤差放大器206的第一輸入端(例如，圖3中示意的端)接收表徵輸出電壓Vo的第一反饋信號Vfb，其第二輸入端(例如，圖3中示意的「 + 」端)接收表徵輸出電壓Vo的期望值的基準電壓Vref，其輸出端用於提供表徵輸出電壓Vo與其期望值間差值的差值放大信號Ve ;脈衝寬度調製比較器207的第一輸入端(例如，圖3中示意的端)接收所述的差值放大信號Ve，其第二輸入端(例如，圖3中示意的「 + 」端)接收表徵輸出端OUT的負載電流1的第二反饋信號Vcsl，其輸出端用於提供脈衝寬度調製信號cPWM。根據本實用新型的一個示例性實施例，控制電路103通過檢測流過高側開關Mhs的電流Ih獲得表徵輸出端OUT的負載電流1的第二反饋信號Vcsl。根據本實用新型的一個示例性實施例，控制電路103還可以包括高側開關電流檢測電路208，用於檢測流過高側開關Mhs的電流Ih並提供所述的第二反饋信號Vcsl。根據本實用新型的一個示例性實施例，所述的表徵輸出端OUT的負載狀態的負載信號Vltjad可以包括所述的差值放大信號Ve。根據本實用新型的一個示例性實施例，切換頻率控制電路204可以包括振蕩器OSC和邏輯電路LOGIC，如圖4所示。振蕩器OSC用於產生頻率大致恆定的時鐘信號CLOCK，根據本實用新型的一個實施例，時鐘信號CLOCK的頻率即為所述的第二頻率F。。邏輯電路LOGIC具有第一邏輯輸入端、第二邏輯輸入端和邏輯輸出端，該第一邏輯輸入端用於接收所述時鐘信號CLOCK，該第二邏輯輸入端用於接收所述負載比較信號CMP，該邏輯電路基於所述時鐘信號CLOCK和所述負載比較信號CMP提供所述的切換頻率調製信號Clk。當所述負載比較信號具有第一邏輯狀態(例如高電平邏輯狀態)時，所述邏輯電路LOGIC將所述時鐘信號CLOCK作為切換頻率調製信號Clk輸出，當所述負載比較信號具有第二邏輯狀態(例如低電平邏輯狀態)時，所述邏輯電路LOGIC輸出的切換頻率調製信號Clk為低電平邏輯狀態，也就是說，這時所述時鐘信號CLOCK被屏蔽(所述邏輯電路LOGIC跳過了所述時鐘信號CLOCK的一部分脈衝)。圖4示意的示例性實施例中，邏輯電路LOGIC包括與電路。下面仍參照圖3所示，根據本實用新型的一個實施例，控制電路103還可以包括過零檢測模塊209，其第一輸入端(例如，圖3中示意的「 + 」端)接收表徵流過低側開關Mu的電流的第三反饋信號Vcs2，其第二輸入端(例如，圖3中示意的端)接收低側開關限流閾值Vth4(第四閾值電壓Vth4)，其輸出端根據第三反饋信號Vcs2與低側開關限流閾值Vth4的比較結果提供過零比較信號Czm。當第三反饋信號Vcs2高於低側開關限流閾值Vth4時，過零比較信號Czm具有第一邏輯狀態(例如:高電平邏輯狀態)，控制電路103基於該過零比較信號Czm允許低側開關Mu進行導通和關斷切換。當第三反饋信號Vcs2低於低側開關限流閾值Vth4時，過零比較信號Czm具有第二邏輯狀態(例如:低電平邏輯狀態)，控制電路103基於該過零比較信號Czm將低側開關Μ。關斷，使其停止導通和關斷切換。根據本實用新型的一個實施例，所述控制電路103通過將所述過零比較信號Czm耦接至所述低側開關驅動器101來實現根據所述過零比較信號Czm對所述低側開關的控制。例如，根據本實用新型的一個實施例，所述低側開關驅動器101具有使能輸入端，用於接收所述過零比較信號Czm。當所述過零比較信號Czm具有第一邏輯狀態時，該低側開關驅動器101使能並驅動低側開關Mls進行導通和關斷切換。當所述過零比較信號Czm具有第二邏輯狀態時，該低側開關驅動器101不使能，將低側開關Mu關斷，使其停止導通和關斷切換。根據本實用新型的一個實施例，低側開關限流閾值Vth4為零，以便在第三反饋信號Vcs2低於零時(即流過低側開關Μ。的電流込低於零時)將低側開關I關斷，從而降低低側開關Mu的導通損耗和切換損耗，提高電壓轉換電路200的轉換效率。根據本實用新型的一個實施例，低側開關限流閾值Vth4可以具有設定的低於零並且接近於零的補償值Vffi，該補償值Vffi的幅值比較小，可以根據實際設計及應用需求選擇合適的值。例如，補償值Vre可以參考在電壓轉換電路200工作在超輕載或空載時流過高側開關的電流Ih需要保持的最小峰值來選擇。將低側開關限流閾值Vth4設定為低於零並且接近於零的補償值Vre，意味著允許流過低側開關Μ。的電流k小於零但卻接近於零。這樣有助於在電壓轉換電路200工作在超輕載或空載時，仍能夠保證流過高側開關Mhs的電流Ih大於零，用於對流過低側開關Mb的電流k的小於零的部分進行補償。在這種情況下，當自舉電壓刷新信號RFS具有第一邏輯狀態(即，自舉電壓Vbst低於自舉電壓刷新閾值Vthl)時，如果電壓轉換電路200工作在輕載或空載狀態(即，負載比較信號CMP具有第一邏輯狀態)，那麼以第一頻率F。進行脈衝寬度調製的導通與關斷互補切換的高側開關Mhs和低側開關Mu都可以具有相對較大的導通時間，從而使自舉電容CB在一個切換周期內具有合適的充電時間，以便儘快將自舉電壓Vbst刷新到至少高於自舉電壓刷新閾值Vthl，保證高側開關Mhs的正常導通與關斷切換，從而增強電壓轉換電路200的工作穩定性。同時，由於補償值低於零並且接近於零，其幅值比較小，因而允許流過低側開關Mu的電流Ij氏於零的部分很小，不會明顯增大低側開關Mu的導通損耗和切換損耗，對電壓轉換電路200的轉換效率也不會造成消極影響。圖5示出了 根據本實用新型一個實施例的如圖3所示電壓轉換電路200的主要工作波形示意圖。接下來將結合圖3和圖5對電壓轉換電路200作進一步的解釋。在圖5的示例性示意中，控制電路103通過檢測流過高側開關Mhs的電流Ih以獲得表徵負載電流1的所述第二反饋信號Vcsl，所述表徵輸出端OUT的負載狀態的負載信號Vltjad包括所述的差值放大信號Ve。由於差值放大信號Ve限定了流過高側開關Mhs的電流Ih的峰值，因而差值放大信號Ve可以被用作表徵輸出端負載狀態的負載信號VlMd。當然，選用差值放大信號Ve作為負載信號Vltjad只是根據本實用新型的一種示例性實施方式，本領域的普通技術人員應該理解，根據本實用新型的不同實施例，負載信號VlMd還可以選用其它合適的信號，比如負載電流Ιο、輸出電感電流Iy高側開關Mhs的電流IH，或者它們的峰值、平均值，及其採樣信號，等等。如圖5所示，負載電流1在h到t3時間內較低，可以認為輸出端OUT的負載較輕，在t3時刻後負載電流10突然增大,可以認為輸出端OUT的負載變得較重。在t0至t1時刻，自舉電壓Vbst高於第一刷新閾值Vthllj,則第一比較模塊104輸出的自舉電壓刷新信號RFS具有第二邏輯狀態(圖5中示意為低電平邏輯狀態)，此時第二比較模塊201是使能的，其輸出的負載比較信號CMP的邏輯狀態取決於負載信號Ve和輕載閾值Vth3的比較結果，控制電路103根據負載比較信號CMP控制高側開關Mhs和低側開關I工作在脈衝頻率調製的變頻切換模式。具體地，結合本實用新型如圖3和圖4所示的示例性實施例，當負載信號Ve高於輕載閾值Vth3時，負載比較信號CMP具有第一邏輯狀態(圖5中示意為高電平邏輯狀態)，振蕩器OSC產生的時鐘信號CLOCK作為頻率切換控制信號Clk (可以認為，此時頻率切換控制信號Clk複製了時鐘信號CLOCK的部分脈衝，具有大致恆定的第一切換頻率F。)。當負載信號Ve低於輕載閾值Vth3時，負載比較信號CMP具有第二邏輯狀態(圖5中示意為低電平邏輯狀態)，頻率切換控制信號Clk為低電平(可以認為，此時頻率切換控制信號Clk跳過了時鐘信號CLOCK的部分脈衝)。因此，切換頻率調製信號Clk具有隨負載信號Ve變化的第二切換頻率Fs，從而控制模塊105基於該切換頻率控制信號Clk控制高側開關Mhs和低側開關Μ。工作在脈衝頻率調製的變頻切換模式。在h時亥1J，自舉電壓Vbst下降到低於第一刷新閾值Vthllj,第一比較模塊104輸出的自舉電壓刷新信號RFS跳變為具有第一邏輯狀態(圖5中是以為高電平邏輯狀態)，此時自舉電壓刷新信號RFS控制第二比較模塊201不使能(圖5中示意為通過將輕載閾值Vth3降低至耦接至參考地GND來實現)，則負載比較信號CMP大致恆定地具有第一邏輯狀態(圖5中示意為高電平邏輯狀態)，此時可以認為頻率切換控制信號Clk又複製了時鐘信號CLOCK的一部分脈衝，具有第一切換頻率F。；那麼控制模塊105控制高側開關Mhs和低側開關Mu以該第一切換頻率F。互補地進行導通和關斷切換，在每一個切換周期的低側開關Μ。的導通時間內為自舉電容CB充電。經過幾個切換周期，直到t2時刻，自舉電壓Vbst被充電至高於第二刷新閾值Vthl11，則自舉電壓刷新信號RFS恢復到具有第二邏輯狀態(圖5中示意為低電平邏輯狀態)，使第二比較模塊201恢復使能。在〖2至〖3時刻內，自舉電壓Vbst持續高於第一刷新閾值Vthly電壓轉換電路200的工作過程與『至^時刻相同，控制電路103根據負載比較信號CMP控制高側開關Mhs和低側開關Μ。工作在脈衝頻率調製的變頻切換模式。在t3時刻，輸出電流1突然增大(輸出端OUT的負載加重)，表徵該輸出電流1的負載信號Ve持續高於輕載閾值Vth3，從而負載比較信號CMP具有第一邏輯狀態(圖5中示意為高電平邏輯狀態)，頻率切換控制信號Clk複製了時鐘信號CLOCK的一部分脈衝，具有大致恆定的第一切換頻率F。；那麼控制模塊105控制高側開關Mhs和低側開關Μ。以該第一切換頻率F。進行脈衝頻率調製的定頻導通與關斷切換，在每一個切換周期的低側開關Mu的導通時間，自舉電容CB充電，自舉電壓Vbst逐漸增大，直到穩定在自舉充電供電電壓VB (通過自舉供電調節模塊BSTREG的調整實現)。根據本實用新型基於圖3至圖5所描述的各示例性實施例及其變形實施方式，控制電路103基於自舉電壓Vbst通過控制高側開關Mhs和低側開關I的導通和關斷切換來控制自舉電容CB的充電，以便在自舉電壓Vbst不足時(即，在自舉電壓Vbst低於自舉電壓刷新閾值Vthl時)，將自舉電壓Vbst及時刷至足夠大(即，使自舉電壓Vbst刷新至高於自舉電壓刷新閾值Vthl)，從而保證高側開關Mhs的正常導通與關斷驅動，使電壓轉換電路200正常工作。根據本實用新型基於圖3至圖5所描述的各示例性實施例及其變形實施方式，第一比較模塊104將自舉電壓Vbst與自舉電壓刷新閾值Vthl相比較提供自舉電壓刷新信號RFS,以控制第二比較模塊201的使能與不使能；若第二比較模塊201使能，則在負載電流1較小時(即，表徵輸出電流1的負載信號Vltjad低於輕載閾值Vth3時，輸出端OUT的負載較輕)，控制電路103將控制高側開關Mhs和低側開關Mb工作在脈衝頻率調製的變頻切換模式，在負載電流1較大時(即，表徵輸出電流1的負載信號Vltjad高於輕載閾值Vth3時，輸出端OUT的負載較重)，控制電路103將控制高側開關Mhs和低側開關Mu工作在脈衝寬度調製的定頻切換模式；若第二比較模塊201不使能，則無論負載電流1的狀態(輸出端OUT的負載狀態 )如何，控制電路103都使高側開關Mhs和低側開關Mu工作在脈衝寬度調製的定頻切換模式，以為自舉電容CB充電。因此，在自舉電壓Vbst低於自舉電壓刷新閾值Vthl時(S卩，自舉電壓Vbst不足時)，控制電路103通過自舉電壓刷新信號RFS將第二比較模塊不使能，以使高側開關Mhs和低側開關Mu進行脈衝寬度調製的定頻導通與關斷切換，從而使自舉電容CB在每個切換周期的低側開關的導通時間內充電，以刷新自舉電壓Vbst。根據本實用新型基於圖3至圖5所描述的各示例性實施例及其變形實施方式，即使輸出端OUT的負載較輕(即，負載電流1較小，表徵輸出電流1的負載信號Vltjad已低於輕載閾值Vth3)、高側開關Mhs和低側開關Mu本應工作在脈衝頻率調製的變頻切換模式時(例如圖5所示的h至t3時刻內)，一旦自舉電壓Vbst低於自舉電壓刷新閾值Vthl (例如圖5所示的h時刻)，則控制電路103使高側開關Mhs和低側開關Μ。恢復脈衝寬度調製的定頻導通與關斷切換，以使自舉電容CB充電(例如圖5所示的h至t2時刻內)，自舉電壓Vbst開始恢復。在h至t2時刻內，由於高側開關的電流Ih的峰值電流較小，輸出電壓Vo的電壓紋波也相對較小，而且電壓轉換電路的轉換效率仍然較高。高側開關Mhs和低側開關Μ。經過一定數量周期的小峰值電流脈衝寬度調製的定頻導通與關斷切換，直到自舉電壓Vbst恢復至高於自舉電壓刷新閾值Vthl (例如圖5所示的t2時刻)，控制電路103使高側開關Mhs和低側開關As繼續本應進行的脈衝頻率調製的變頻導通與關斷切換。這樣根據本實用新型各示例性實施例及其變形實施方式的電壓轉換電路可以工作在輸出電壓Vo與輸出電壓Vin較接近的情況下，控制電路103不僅可以使自舉電壓Vbst能夠及時恢復至足夠驅動高側開關Mhs的水平，而且不會弓丨起輸出電壓Vo的較大波動，還可以確保電壓轉換電路具有較高的轉換效率。根據本實用新型各實施例及其變形實施方式的自舉電壓刷新控制電路103其包括自舉電壓刷新控制電路103的電壓轉換電路的有益效果不應該被認為僅僅局限於以上所述的。根據本實用新型各實施例的這些及其它有益效果可以通過閱讀本實用新型的詳細說明及研究各實施例的附圖被更好地理解。雖然本說明書中以降壓型電壓轉換電路為例對根據本實用新型各實施例的自舉電壓刷新控制電路以及包含該自舉電壓刷新控制電路的電壓轉換電路進行了示意與描述，但這並不意味著對本實用新型的限定，本領域的技術人員應該理解這裡給出的結構及原理也可以適用於具有其它拓撲結構的電壓轉換電路，例如升壓型電壓轉換電路、降壓-升壓型電壓轉換電路等等。因此，上述本實用新型的說明書和實施方式僅僅以示例性的方式對本實用新型實施例的自舉電壓刷新控制電路以及包含該自舉電壓刷新控制電路的電壓轉換電路進行了說明，並不用於限定本實用新型的範圍。對於公開的實施例進行變化和修改都是可能的，其他可行的選擇性實施例和對實施例中元件的等同變化可以被本技術領域的普通技術人員所了解。本實用新型所公開的實施例的其他變化和修改並不超出本實用新型的精神和保護範圍。
權利要求1.一種自舉電壓刷新控制電路，用於電壓轉換電路，其中所述電壓轉換電路包括高側開關和低側開關以及用於為所述高側開關提供自舉電壓的自舉電容，所述電壓轉換電路基於所述高側開關和低側開關的導通和關斷切換提供輸出電壓和輸出電流，其特徵在於，所述自舉電壓刷新控制電路包括: 第一比較模塊，具有第一比較輸入端、第二比較輸入端和第一比較輸出端，其中所述第一比較輸入端用於接收所述自舉電壓，所述第二比較輸入端用於接收自舉電壓刷新閾值，所述第一比較模塊用於將所述自舉電壓與所述自舉電壓刷新閾值進行比較並在所述第一比較輸出端提供自舉電壓刷新信號；以及 控制模塊，具有第一控制輸入端用於接收所述自舉電壓刷新信號，基於所述自舉電壓刷新信號控制所述高側開關和所述低側開關的導通與關斷切換以控制所述自舉電容的充電。
2.根據權利要求1的自舉電壓刷新控制電路，其特徵在於: 所述控制模塊還具有第二控制輸入端和第三控制輸入端，其中所述第二控制輸入端用於檢測所述電壓轉換電路的輸出電壓，所述第三控制輸入端用於檢測所述電壓轉換電路的輸出電流； 若所述自舉電壓低於所述自舉電壓刷新閾值，所述自舉電壓刷新信號具有第一邏輯狀態，若所述自舉電壓高於所述自舉電壓刷新閾值，所述自舉電壓刷新信號具有第二邏輯狀態； 若所述自舉電壓刷新信號具有第一邏輯狀態，所述控制模塊基於所述自舉電壓刷新信號控制所述高側開關和所述低側開關以大致恆定的頻率互補地進行導通和關斷切換，以為所述自舉電容充電；若所述自舉電壓刷新信號具有第二邏輯狀態，所述控制模塊基於所述自舉電壓刷新信號控制所述高側開關和所述低側開關根據所述輸出電壓和所述輸出電流進行導通和關斷切換。
3.根據權利要求2所述的自舉電壓刷新控制電路，其特徵在於: 所述自舉電壓刷新閾值包括第一刷新閾值和第二刷新閾值，其中所述第一刷新閾值小於所述第二刷新閾值； 若所述自舉電壓低於所述第一刷新閾值，所述自舉電壓刷新信號具有第一邏輯狀態； 若所述自舉電壓高於所述第二刷新閾值，所述自舉電壓刷新信號具有第二邏輯狀態。
4.根據權利要求1至3其中之一所述的自舉電壓刷新控制電路，其特徵在於，所述控制模塊包括: 第二比較模塊，具有使能輸入端、第三比較輸入端、第四比較輸入端和第二比較輸出端，其中所述使能輸入端用於接收所述自舉電壓刷新信號，所述第三比較輸入端用於接收表徵所述電壓轉換電路的輸出電流的負載信號，所述第四比較輸入端用於接收輕載閾值，所述第二比較模塊用於將所述負載信號與所述輕載閾值進行比較並在所述第二比較輸出端提供負載比較信號； 若所述自舉電壓低於所述自舉電壓刷新閾值，所述自舉電壓刷新信號控制所述第二比較模塊不使能，若所述自舉電壓高於所述自舉電壓刷新閾值，所述自舉電壓刷新信號控制所述第二比較模塊使能；若所述第二比較模塊使能，當所述負載信號高於所述輕載閾值時，所述負載比較信號具有第一邏輯狀態，當所述負載信號低於所述輕載閾值時，所述負載比較信號具有第二邏輯狀態； 若所述第二比較模塊不使能，所述負載比較信號大致恆定地具有所述的第一邏輯狀態； 若所述負載比較信號具有所述的第一邏輯狀態，所述控制模塊基於該負載比較信號控制所述高側開關和所述低側開關進行脈衝寬度調製的定頻導通與關斷切換； 若所述負載比較信號具有所述的第二邏輯狀態，所述控制模塊基於該負載比較信號控制所述高側開關和所述低側開關進行脈衝頻率調製的變頻導通與關斷切換。
5.根據權利要求4所述的自舉電壓刷新控制電路，其特徵在於，所述負載比較信號具有所述的第一邏輯狀態時，所述高側開關和所述低側開關的導通與關斷切換頻率為大致恆定的第一切換頻率；所述負載比較信號具有所述的第二邏輯狀態時，所述高側開關和所述低側開關的導通與關斷切換頻率為變化的第二切換頻率；其中所述第二切換頻率根據所述負載信號的變化而變化。
6.根據權利要求4所述的自舉電壓刷新控制電路，其特徵在於所述控制模塊進一步包括: 脈衝寬度調製模塊，具有第一調製輸入端、第二調製輸入端、第三調製輸入端和調製輸出端，其中所述第一調製輸入端用於接收所述負載比較信號，所述第二調製輸入端用於檢測所述輸出電壓，所述第三調製輸入端用於檢測所述輸出電流，所述調製輸出端基於所述輸出電壓和所述輸出電流提供高側開關控制信號和低側開關控制信號；並且 所述脈衝寬度調製模塊根據所述負載比較信號調節所述高側開關控制信號和所述低側開關控制信號，當所述當負載比較信號具有第一邏輯狀態時，所述高側開關控制信號和所述低側開關控制信號保持脈衝寬度調製或者由脈衝頻率調製轉換為脈衝寬度調製，使所述高側開關和所述低側開關進行脈衝寬度調製的定頻導通與關斷切換；當所述負載比較信號具有第二邏輯狀態時，所述高側開關控制信號和所述低側開關控制信號由脈衝寬度調製轉換為脈衝頻率調製，使所述高側開關和所述低側開關進行脈衝頻率調製的變頻導通與關斷切換。
7.根據權利要求6所述的自舉電壓刷新控制電路，其特徵在於: 當所述負載比較信號具有第一邏輯狀態時，所述脈衝寬度調製模塊控制高側開關和低側開關進行脈衝寬度調製的定頻導通和關斷切換； 當所述負載比較信號具有第二邏輯狀態時，所述脈衝寬度調製模塊控制所述高側開關和所述低側開關關斷，停止導通和關斷切換。
8.根據權利要求6所述的自舉電壓刷新控制電路，其特徵在於，所述脈衝寬度調製模塊包括: 脈衝寬度調製信號發生電路，接收表徵所述輸出電壓的第一反饋信號和表徵所述輸出電流的第二反饋信號，並基於所述第一反饋信號和所述第二反饋信號提供脈衝寬度調製信號; 切換頻率控制電路，接收所述負載比較信號，並基於該負載比較信號提供切換頻率調製信號，當該負載比較信號具有第一邏輯狀態時，切換頻率調製信號具有大致恆定的第一切換頻率，當該負載比較信號具有第二邏輯狀態時，切換頻率調製信號具有隨所述負載信號變化的第二切換頻率；和 邏輯控制電路，接收所述脈衝寬度調製信號和所述切換頻率調製信號，並基於所述脈衝寬度調製信號和所述切換頻率調製信號提供所述高側開關控制信號和所述低側開關控制信號；當所述負載比較信號具有第一邏輯狀態時，所述高側開關控制信號和所述低側開關控制信號為具有所述第一切換頻率的脈衝寬度調製信號，用於控制所述高側開關和所述低側開關進行脈衝寬度調製的定頻導通與關斷切換；當所述負載比較信號具有第二邏輯狀態時，所述高側開關控制信號和所述低側開關控制信號為具有所述第二切換頻率的脈衝頻率調製信號，用於控制高側開關和低側開關進行脈衝頻率調製的變頻導通與關斷切換。
9.根據權利要求1所述的自舉電壓刷新控制電路，其特徵在於進一步包括: 過零檢測模塊，具有第一檢測輸入端、第二檢測輸入端和檢測輸出端，其中所述第一檢測輸入端用於接收表徵流過所述低側開關的電流的第三反饋信號，所述第二檢測輸入端用於接收低側開關限流閾值，所述檢測輸出端用於根據所述第三反饋信號與所述低側開關限流閾值的比較結果提供過零比較信號； 當所述第三反饋信號高於所述低側開關限流閾值時，所述過零比較信號具有第一邏輯狀態，當所述第三反饋信號低於所述低側開關限流閾值時，所述過零比較信號具有第二邏輯狀態； 當所述過零比較信號具有第一邏輯狀態時，所述自舉電壓刷新控制電路基於該過零比較信號允許所述低側開關進行導通和關斷切換，當所述過零比較信號具有第二邏輯狀態時，所述自舉電壓刷新控制電路基於該過零比較信號將所述低側開關關斷，使其停止導通和關斷切換。
10.根據權利要求9所述的自舉電壓刷新控制電路，其特徵在於所述低側開關限流閾值具有設定的低於零且接近於零的補償值。
11.根據權利要求1所述的自`舉電壓刷新控制電路，其特徵在於進一步包括: 自舉欠壓閥鎖電路，具有第一閥鎖輸入端、第二閥鎖輸入端和閥鎖輸出端，其中所述第一閥鎖輸入端用於接收所述自舉電壓，所述第二閥鎖輸入端用於接收自舉電壓欠壓閾值，且所述自舉電壓欠壓閾值小於所述自舉電壓刷新閾值，所述自舉欠壓閥鎖電路用於將所述自舉電壓與所述自舉電壓欠壓閾值相比較，並在所述閥鎖輸出端提供自舉欠壓信號； 若所述自舉電壓低於所述自舉電壓欠壓閾值，所述自舉欠壓信號具有第一邏輯狀態，若所述自舉電壓高於所述自舉電壓欠壓閾值，所述自舉欠壓信號具有第二邏輯狀態； 當所述自舉欠壓信號具有第一邏輯狀態時，所述自舉電壓刷新控制電路基於該自舉欠壓信號將所述高側開關和所述低側開關關斷，停止導通與關斷切換；當所述自舉欠壓信號具有第二邏輯狀態時，所述自舉電壓刷新控制電路基於該自舉欠壓信號允許所述高側開關和所述低側開關進行導通和關斷切換。
12.—種電壓轉換電路，其特徵在於，包括: 輸入端，用於接收輸入電壓； 輸出端，用於提供輸出電壓及輸出電流； 高側開關和低側開關，串聯耦接於所述輸入端和參考地之間，並且所述高側開關和所述低側開關的耦接點形成切換電壓輸出端；輸出濾波電路，耦接於所述切換電壓輸出端和所述輸出端之間，用於將所述切換電壓輸出端處的切換電壓轉化為所述輸出電壓； 自舉電路，包括自舉電容，耦接所述輸入端和所述低側開關，使得所述自舉電容在所述低側開關導通時充電以產生自舉電壓；以及 控制電路，接收所述自舉電壓，基於該自舉電壓為所述高側開關提供增強的導通與關斷驅動信號，並基於該自舉電壓通過控制所述高側開關和所述低側開關的導通和關斷切換來控制所述自舉電容的充電。
13.根據權利要求12所述的電壓轉換電路，其特徵在於，所述控制電路包括: 第一比較模塊，具有第一比較輸入端、第二比較輸入端和第一比較輸出端，其中所述第一比較輸入端用於接收所述自舉電壓，所述第二比較輸入端用於接收自舉電壓刷新閾值，所述第一比較模塊用於將所述自舉電壓與所述自舉電壓刷新閾值進行比較並在所述第一比較輸出端提供自舉電壓刷新信 號；以及 控制模塊，具有第一控制輸入端用於接收所述自舉電壓刷新信號，基於所述自舉電壓刷新信號控制所述高側開關和所述低側開關的導通與關斷切換以控制所述自舉電容的充電。
14.根據權利要求13所述的電壓轉換電路，其特徵在於: 所述控制模塊還具有第二控制輸入端和第三控制輸入端，其中所述第二控制輸入端用於檢測所述電壓轉換電路的輸出電壓，所述第三控制輸入端用於檢測所述電壓轉換電路的輸出電流； 若所述自舉電壓低於所述自舉電壓刷新閾值，所述自舉電壓刷新信號具有第一邏輯狀態，若所述自舉電壓高於所述自舉電壓刷新閾值，所述自舉電壓刷新信號具有第二邏輯狀態； 若所述自舉電壓刷新信號具有第一邏輯狀態，所述控制模塊基於所述自舉電壓刷新信號控制所述高側開關和所述低側開關以大致恆定的頻率互補地進行導通和關斷切換，以為所述自舉電容充電；若所述自舉電壓刷新信號具有第二邏輯狀態，所述控制模塊基於所述自舉電壓刷新信號控制所述高側開關和所述低側開關根據所述輸出電壓和所述輸出電流進行導通和關斷切換。
15.根據權利要求13所述的電壓轉換電路，其特徵在於: 所述自舉電壓刷新閾值包括第一刷新閾值和第二刷新閾值，其中所述第一刷新閾值小於所述第二刷新閾值； 若所述自舉電壓低於所述第一刷新閾值，所述自舉電壓刷新信號具有第一邏輯狀態； 若所述自舉電壓高於所述第二刷新閾值，所述自舉電壓刷新信號具有第二邏輯狀態。
16.根據權利要求13至15其中之一所述的電壓轉換電路，其特徵在於，所述控制模塊包括: 第二比較模塊，具有使能輸入端、第三比較輸入端、第四比較輸入端和第二比較輸出端，其中所述使能輸入端用於接收所述自舉電壓刷新信號，所述第三比較輸入端用於接收表徵所述電壓轉換電路的輸出電流的負載信號，所述第四比較輸入端用於接收輕載閾值，所述第二比較模塊用於將所述負載信號與所述輕載閾值進行比較並在所述第二比較輸出端提供負載比較信號；其特徵還在於，若所述自舉電壓低於所述自舉電壓刷新閾值，所述自舉電壓刷新信號控制所述第二比較模塊不使能，若所述自舉電壓高於所述自舉電壓刷新閾值，所述自舉電壓刷新信號控制所述第二比較模塊使能；其特徵還在於， 若所述第二比較模塊使能，當所述負載信號高於所述輕載閾值時，所述負載比較信號具有第一邏輯狀態，當所述負載信號低於所述輕載閾值時，所述負載比較信號具有第二邏輯狀態； 若所述第二比較模塊不使能，所述負載比較信號大致恆定地具有所述的第一邏輯狀態；其特徵還在於， 若所述負載比較信號具有所述的第一邏輯狀態，所述控制模塊基於該負載比較信號控制所述高側開關和所述低側開關進行脈衝寬度調製的定頻導通與關斷切換； 若所述負載比較信號具有所述的第二邏輯狀態，所述控制模塊基於該負載比較信號控制所述高側開關和所述低側開關進行脈衝頻率調製的變頻導通與關斷切換。
17.根據權利要求12所述的電壓轉換電路，其特徵在於，進一步包括: 過零檢測模塊，具有第一檢測輸入端、第二檢測輸入端和檢測輸出端，其中所述第一檢測輸入端用於接收表徵流過所述低側開關的電流的第三反饋信號，所述第二檢測輸入端用於接收低側開關限流閾值，所述檢測輸出端用於根據所述第三反饋信號與所述低側開關限流閾值的比較結果提供過零比較信號；其特徵還在於， 當所述第三反饋信號高於所述低側開關限流閾值時，所述過零比較信號具有第一邏輯狀態，當所述第三反饋信號低於所述低側開關限流閾值時，所述過零比較信號具有第二邏輯狀態；其特徵還在於 當所述過零比較信號具有第一邏輯狀態時，所述控制電路基於該過零比較信號允許所述低側開關進行導通和關 斷切換，當所述過零比較信號具有第二邏輯狀態時，所述控制電路基於該過零比較信號將所述低側開關關斷，使其停止導通和關斷切換。
18.根據權利要求17所述的電壓轉換電路，其特徵在於，所述低側開關限流閾值具有設定的低於零且接近於零的補償值。
專利摘要提出了一種自舉電壓刷新控制電路、電壓轉換電路。自舉電壓刷新控制電路檢測電壓轉換電路中的自舉電壓，基於該自舉電壓為該電壓轉換電路的高側開關提供增強的導通與關斷驅動信號，並基於該自舉電壓通過控制該電壓轉換電路的高側開關和低側開關的導通和關斷切換來控制該自舉電壓的充電。該自舉電壓刷新控制電路可以在自舉電壓不足時通過調整高側開關和低側開關的導通與關斷切換及時使該自舉電壓恢復，無需增加更多開關器件便可實現。包括該自舉電壓刷新控制電路的電壓轉換電路具有良好的工作穩定性，在其輸入電壓和輸出電壓比較接近時仍可以正常工作，且功耗較小。
文檔編號H02M3/07GK202918193SQ201220437368
公開日2013年5月1日 申請日期2012年8月30日 優先權日2012年8月30日
發明者李伊珂 申請人:成都芯源系統有限公司