[发明专利]升降压变换装置

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，更具体地，涉及升降压变换装置。

背景技术

目前，在开关电源电路中，主电路主要通过两种架构实现：Buck架构和Boost架构，每种架构包含分别起到开关作用和续流作用的两个晶体管。其中，Buck架构用于实现对输入电压的降压，Boost架构用于实现对输入电压的降压，这两种结构通常由不同种类的芯片实现。

为了节省资源，如图1和图2所示，一种现有技术利用统一的主电路100实现两种架构。

如图1所示，当主电路100工作在降压模式时，主电路的第二端口IO_2接收由具有输入电容Cin的输入电源提供的输入电压Vin、第一端口IO_1提供输出电压Vout，使得主电路100形成Buck架构。当脉冲控制信号pwm为低电平时，P型的晶体管Q1导通，N型的晶体管Q2关断，此时能量从用于提供输入电压的输入电源经晶体管Q1传输到电感L；当脉冲控制信号pwm为高电平时，能量由电感L传输到第一端口IO_1的负载电容Cout，从而输出稳定的低于输入电压Vin的输出电压Vout。

如图2所示，当主电路100工作在升压模式时，主电路的第一端口IO_1接收由具有输入电容Cin的输入电源提供的输入电压Vin、第二端口IO_2提供输出电压Vout，使得主电路100形成Boost架构。当脉冲控制信号pwm为高电平时，N型的晶体管Q2导通，P型的晶体管Q1关断，此时能量从用于提供输入电压的输入电源传输到电感L；当脉冲控制信号pwm为低电平时，能量由电感L传输到第二端口IO_2的负载电容Cout，从而输出稳定的高于输入电压Vin的输出电压Vout。

上述现有技术实现了具有升压模式和降压模式的统一的主电路，然而主电路还需要在与之匹配的控制电路的控制下才能正确提供输出电压。如上所述，由于在不同模式下用于控制主电路的脉冲控制信号不同，因此目前需要两种不同的控制电路分别对两种模式下的主电路进行控制，不仅为设计人员带来的设计上和操作上的难度，也浪费了资源与成本。

因此，期待一种利用统一的电路架构实现的升降压变换装置。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供一种升降压变换装置，其能够通过统一的电路结构实现对主电路的升压模式和降压模式的控制。

本发明提供了一种升降压变换装置，包括：主电路，具有第一端口和第二端口，用于根据脉冲控制信号将经由第一端口和第二端口之一接收到的输入电压转换为输出电压经由第一端口和第二端口中的另一个输出；以及控制电路，与所述主电路连接，用于提供所述脉冲控制信号，其中，所述控制电路根据所述输出电压的反馈信号产生调节信号，在升压模式下，根据所述调节信号产生所述脉冲控制信号，在降压模式下，根据所述调节信号的反相信号产生所述脉冲控制信号。

优选地，所述控制电路包括：电压采样模块，可切换地连接到第一端口和第二端口之一以提供第一采样电压或第二采样电压；脉冲生成模块，根据所述电压采样模块提供的所述第一采样电压或所述第二采样电压和所述反馈信号产生所述脉冲控制信号。

优选地，所述电压采样模块包括：第一电压采样电路和第二电压采样电路，第一电压采样电路连接到所述第一端口以提供所述第一采样电压，第二电压采样电路连接到所述第二端口以提供所述第二采样电压；第一开关单元，用于在降压模式下将脉冲生成模块连接到所述第一电压采样电路，在升压模式下将脉冲生成模块连接到所述第二电压采样电路。

优选地，所述第一电压采样电路包括串联在地和所述第一端口之间的第一电阻和第二电阻，所述第一电阻和第二电阻之间的节点连接到所述第一开关单元，所述第二电压采样电路包括串联在地和所述第二端口之间的第三电阻和第四电阻，所述第三电阻和第四电阻之间的节点连接到所述第一开关单元。

优选地，所述脉冲生成模块包括：检测电路，用于从所述主电路获得所述反馈信号；误差放大器，其第一输入端连接到所述电压采样模块的所述第一开关单元，第二输入端接收参考电压，输出端提供误差信号；补偿电路，用于对所述反馈信号进行斜坡补偿以得到补偿信号；比较器，用于根据所述误差信号和所述补偿信号提供所述调节信号；逻辑电路，用于在时钟信号的控制下根据所述调节信号产生所述脉冲控制信号；以及第二开关单元，用于在升压模式下将所述调节信号直接输入至所述逻辑电路，在降压模式下将根据所述调节信号的反相信号输入至所述逻辑电路。

优选地，所述检测电路包括电流检测电路，所述脉冲生成模块还包括转换电路，用于将所述误差信号转换成电流的形式提供给比较器。