[发明专利]单电感多输出的直流-直流转换器

说明书

本发明提供一种单电感多输出的直流‑直流转换器，其包括：降压输出电路，其包括第一开关、第二开关、电感和N条输出支路，输入电源经串联的第一开关和第二开关接地；电感一端与第一开关和第二开关之间的节点相连，另一端与第二连接节点相连；每条输出支路中，支路开关和支路电容串联于第二连接节点和接地端之间，支路开关和支路电容之间的节点与支路输出端相连；反馈控制电路，其第一至第N个输入端分别与N个支路输出端相连，其第一至第N个输出端分别与N个支路开关控制端相连，其第N+1个输出端与第一开关控制端相连；其第N+2个输出端与第二开关控制端相连；电压抑制电路，其连接于第二连接节和接地端之间。与现有技术相比，本发明可以减小芯片面积和能量损耗。

【技术领域】

本发明涉及集成电路领域，特别涉及一种单电感多输出的直流-直流转换器。

【背景技术】

单电感多输出的直流-直流转换器可以节省电感数量，相当于多个直流-直流转换器共用一个电感。请参考图1所示，其为现有技术中的一种单电感多输出的直流-直流转换器，图1所示的单电感多输出的直流-直流转换器采用一个电感L1，产生两路输出电压VO1、VO2，其中，VIN是输入电源，VO1为第一路输出电压，VO2为第二路输出电压。图1所示的单电感多输出的直流-直流转换器包括FB_CTRL模块、高压开关HVK1、HVK2、HVK3、HVK4、电感L1、电容C1、C2。FB_CTRL模块为负反馈控制电路，根据VO1和VO2的电压构建负反馈电路，将VO1和VO2电压调整至目标值。

在一种应用例子中，VIN为锂电池的电压，一般其工作电压为3V～4.2V，此时通常为了耐受此电压，开关HVK1～HVK4采用高压5V器件(即耐受5V电压的器件)。这将导致以下问题：第一、5V器件占用芯片面积较大，导致成本较高；第二、由于5V器件占用芯片面积较大，导致其寄生电容也较大，这些寄生电容也导致开关损耗(当对这些寄生电容充放电时，会浪费能量)。

因此，有必要提出一种改进的技术方案来克服上述问题。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种单电感多输出的直流-直流转换器，其不仅可以减小芯片面积，而且可以减小能量损耗。

根据本发明的一个方面，本发明提供一种直流-直流转换器，其包括：降压输出电路，其包括输入电源VIN、第一开关HVK1、第二开关HVK2、电感L1和N条输出支路，其中，每条输出支路包括支路开关、支路电容和支路输出端，所述输入电源VIN通过依次串联的所述第一开关HVK1和第二开关HVK2接地；所述第一开关HVK1和第二开关HVK2之间的连接节点称为第一连接节点SW1；所述电感L1的一端与所述第一连接节点SW1相连，其另一端与第二连接节点SW2相连；每条输出支路中，所述支路开关和支路电容依次串联于所述第二连接节点SW2和接地端之间，所述支路开关和支路电容之间的连接节点与所述支路输出端相连，其中，N为大于等于2的自然数；反馈控制电路，其第一至第N个输入端分别与所述N条输出支路的N个支路输出端相连，其第一至第N个输出端分别与所述N条输出支路的N个支路开关的控制端相连，其第N+1个输出端与第一开关HVK1的控制端相连；其第N+2个输出端与第二开关HVK2的控制端相连；电压抑制电路，其连接于所述第二连接节点SW2和接地端之间，其用于抑制所述第二连接节点SW2的电压。

进一步的，当所述反馈控制电路控制某条输出支路中的支路开关导通时，控制其余输出支路中的支路开关关断，所述反馈控制电路基于该输出支路的支路输出端的电压控制第一开关HVK1和第二开关HVK2交替导通，以将该输出支路的支路输出端的电压调整到目标值。

进一步的，所述电压抑制电路包括电压抑制电容C3，所述电压抑制电容C3连接于所述第二连接节点SW2和接地点之间。

进一步的，所述电压抑制电容C3的取值范围为100pF～100nF。