[发明专利]一种开关电源电路及电压升压方法

说明书

本发明提供了一种开关电源电路及电压升压方法，电压输入端连接到降压单元，降压单元的连接运放电路单元的负输入端，运放电路单元的正输入端连接功率管漏极，功率管栅极连接运放电路单元的输出端，功率管NM1的源极接地，运放电路单元连接振荡器，稳压单元连接振荡器且与电压输入端连接，稳压单元连接振荡器，且与运放电路单元的正输入端连接，电荷泵连接振荡器，电荷泵的输出端连接到电压输出端。本发明可以有效地在较低的输入电压下提供可以使后续电路正常的输出电压，并且使得输出电压更为稳定，既能够保证电路的正常工作，又不会导致功率管NM1产生较大的导通电阻值，提高系统可靠性，提高了输出电压的精确度和设计成本。

技术领域

本发明涉及电路电子技术领域，尤其是一种电源电路及升压方法。

背景技术

目前在许多电路应用中都会用到开关电阻电路。现有常用的开关电阻电路如图1所示，采用即功率管NM1来充当开关管，通过电路内部的控制电路NM1的通断来实现把输入电压VIN的电压降低一个电阻R1的压降后得到输出电压VOUT，这种方法需要的输入电压VIN达到一定的电压值之后才能正常工作。存在的问题是：

1.如果输入电压VIN的供电端电压较低，无法保证电路正常工作；

2.电路在较高的输入电压VIN下工作时，功率管NM1会产生较大的导通电阻值，会严重影响电路的精准度和效率，从而对后续电路产生极大地损害，有可能导致整体电路无法正常工作。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种开关电源电路及电压升压方法，在供电端电压较低时，既能够保证电路的正常工作，又不会导致功率管NM1产生较大的导通电阻值，提高系统可靠性，提高了输出电压的精确度和设计成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种开关电源电路，包括降压单元、运放电路单元、功率管NM1、振荡器、电荷泵和稳压单元，电压输入端连接到降压单元的一端，降压单元的另一端连接运放电路单元的负输入端，运放电路单元的正输入端连接功率管NM1的漏极，功率管NM1的栅极连接运放电路单元的输出端，功率管NM1的源极接地，运放电路单元的正输入端连接振荡器的第二输入端口，振荡器的第一输入端口和电荷泵的第一输入端口连接电压输入端，稳压单元的一端连接振荡器的第一输入端口，且与电压输入端连接，稳压单元的另一端连接振荡器的第二输入端口，且与运放电路单元的正输入端连接，电荷泵的第二输入端口连接振荡器的第三输出端口，电荷泵的第三输入端口连接振荡器的第四输出端口，电荷泵的输出端连接到电压输出端。

所述稳压单元为电容组成的电路，或者电容和稳压二极管并联的电路。

所述降压单元为直流电源单元，直流电源单元的正极与电压输入端连接，直流电源单元的负极连接运放电路单元的负输入端。

所述直流电源单元为由电阻构成的降压电路，或互补金属氧化物半导体构成的降压电路，或电阻与互补金属氧化物半导体共同构成的降压电路。

所述运放电路单元为差分运算放大器或二级运算放大器。

所述振荡器为电容电阻回路。

本发明提供了一种开关电源电路的电压升压方法，具体包括如下步骤：

降压单元根据接收到的电压输入端提供的输入电压降低的电压值，将降压后的输入电压输入运放电路单元的负输入端，使得运放电路单元控制功率管NM1的栅极，从而在功率管NM1的漏极产生降压后的输入电压；

振荡器根据振荡器的第一输入端口接收的输入电压和振荡器的第二输入端口接收的降压后的输入电压，产生电压电平信号，并将电压电平信号发送给电荷泵；

电荷泵根据电压电平信号将接收到的输入电压升高。