[发明专利]为供电系统中驱动电路提供供电电压的电路和方法

说明书

本发明给出了一种供电系统和为该供电系统中驱动电路提供供电电压的方法。所述供电系统包括接收输入电压的输入端，提供系统输出电压的系统输出端，耦接于输入端和升压端之间的输入功率管，耦接于升压端和系统输出端之间的开关电路，耦接于自举端并在自举端提供自举电压的自举电容，第一电源产生电路以及具有电源端的第一驱动电路。开关电路可以工作在降压模式下将升压端接收的输入电压转换成系统输出电压或者升压模式下将系统输出电压转换成升压端的升压输出电压。第一电源产生电路根据输入电压，升压输出电压以及自举电压生成第一电源电压并输出到第一驱动电路的电源端。该供电系统具有较低的静态工作电流，且输入功率管可以快速的导通。

技术领域

本发明涉及供电系统，尤其涉及为供电系统中的驱动电路提供供电电压的电路和方法。

背景技术

目前，具有双向电压变换器的供电系统因可以在外部的输入电源掉电后由电池提供备用电源给系统中其它电路供电而广泛的应用于需要不间断供电的场合。其在输入电源正常时，由输入电源为双向电压转换电路以及系统中其它电路供电，当输入电源掉电时，电池通过双向电压转换电路为系统中的其它电路供电。

具有双向电压变换器的供电系统包括多个功率管以及多个电荷泵电路为这些功率管的驱动电路提供供电电压。但是电荷泵电路提供的供电电压的驱动能力受电荷泵电路的开关频率以及电荷泵电路中浮充电容的限制，当电荷泵电路的开关频率不高或者浮充电容的容值较小时，电荷泵电路提供的供电电压的驱动能力较小，功率管无法快速导通，而采用提高电荷泵电路的开关频率来增加电荷泵电路提供的供电电压的驱动能力会增加供电系统的静态工作电流，采用提高浮充电容的容值来增加电荷泵电路提供的供电电压的驱动能力会增加芯片面积。

因此，需要一种既具有低的静态工作电流，功率管也能快速导通的供电系统。

发明内容

本发明一实施例提出了一种供电系统，所述供电系统包括接收输入电压的输入端，提供系统输出电压的系统输出端，耦接于输入端和升压端之间的输入功率管，耦接于升压端和系统输出端之间的开关电路，耦接于自举端和高侧功率管与低侧功率管的公共端之间自举电容，第一电源产生电路以及第一驱动电路。其中自举电容在自举端提供自举电压，所述开关电路包括串联耦接于升压端和参考地之间的高侧功率管和低侧功率管，开关电路可以工作在降压模式下将升压端接收的输入电压转换成系统输出电压或者工作于升压模式下将系统输出电压转换成升压端的升压输出电压。第一电源产生电路具有第一输入端以接收输入电压，第二输入端以接收升压输出电压，第三输入端以接收自举电压，以及输出端以输出第一电源电压，所述第一电源产生电路根据输入电压，升压输出电压以及自举电压生成第一电源电压。第一驱动电路具有电源端，信号输入端以及信号输出端，其中电源端耦接于第一电源产生电路的输出端以接收第一电源电压，第一驱动电路将信号输入端接收的第一控制信号转换为第一驱动信号以控制输入功率管的导通和关断。

本发明一实施例提出了一种为供电系统中驱动电路提供供电电压的方法，所述供电系统包括接收输入电压的输入端，提供系统输出电压的系统输出端，耦接于输入端和升压端之间的输入功率管，耦接于升压端和系统输出端之间的开关电路，自举电容以及具有电源端的第一驱动电路，所述开关电路包括串联耦接于升压端和参考地之间的高侧功率管和低侧功率管，开关电路可以工作在降压模式下将升压端接收的输入电压转换成系统输出电压或者升压模式下将系统输出电压转换成升压端的升压输出电压，所述自举电容耦接于高侧功率管和低侧功率管的公共端和自举端之间并在自举端提供自举电压，所述方法包括：根据输入电压和升压输出电压生成输入电荷泵电压，其中当输入电压大于升压输出电压时，根据输入电压生成输入电荷泵电压，当输入电压小于升压输出电压时，根据升压输出电压生成输入电荷泵电压；根据自举电压和输入电荷泵电压生成第一电源电压，其中当自举电压大于输入电荷泵电压时，根据自举电压生成第一电源电压，当自举电压小于输入电荷泵电压时，根据输入电荷泵电压生成第一电源电压；以及输出第一电源电压到第一驱动电路的电源端。

根据本发明提供的供电系统，一方面减少了静态工作电流，同时供电系统中的功率管可以快速的导通，提高了供电系统的响应速度。