[发明专利]一种基于开关电容的反向降压型负压直流-直流变换器

说明书

本发明涉及一种基于开关电容的反向降压型负压直流‑直流变换器。该变换器利用了开关电容特性采用简单电路便可实现负压驱动信号的产生，无需使用外部恒定负电压源；且变换器电路中压控开关器件无需采用耐高压高压器件实现，且无需额外产生直流负压电源以实现压控开关器件的驱动，电路结构简单易实现。

技术领域

本发明涉及一种基于开关电容的反向降压型负压直流-直流变换器。

背景技术

负压直流-直流变换器（DC-DC）广泛用在OLED显示中。当前负压DC-DC变换器大多采用反向升压-降压(Boost-Buck)电路结构或基于开关电容结构进行实现。在这些电路结构中如何实现负压开关管的驱动，是设计的关键之一。当前设计要求采用外部恒定负电压源或者利用复杂的电荷泵电路来产生负压驱动信号以实现对负压开关管的驱动。有鉴于此，本发明提出了一种基于开关电容的反向降压型负压直流-直流变换器电路，该电路利用了开关电容特性采用简单电路便可实现负压驱动信号的产生，无需使用外部恒定负电压源。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于开关电容的反向降压型负压直流-直流变换器，该变换器电路中压控开关器件无需采用耐高压高压器件实现，且无需额外产生直流负压电源以实现压控开关器件的驱动，电路结构简单易实现。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种基于开关电容的反向降压型负压直流-直流变换器，包括电压控制模块、缓冲器、第1至第7压控开关器件、第1电容、第2电容；电压控制模块的输入端作为电压E的输入端，电压控制模块的输出端与第7压控开关器件的第二端连接，缓冲器的输入端作为时钟控制信号D的输入端，缓冲器的输出端与第1电容第二端连接，第2电容第一端与第2压控开关器件的第二端、第3压控开关器件的第一端、第7压控开关器件的第一端连接，第1压控开关器件的第一端与第2电容第二端、第6压控开关器件的第一端连接，并作为整个变换器的输出端，第1压控开关器件的第二端与第2压控开关器件的第一端、第6压控开关器件的控制端连接，第1压控开关器件的控制端、第2压控开关器件的控制端分别作为电压B、电压C的输入端，第3压控开关器件的第二端作为电压D的输入端，第3压控开关器件的控制端作为时钟控制信号C的输入端，第4压控开关器件的第一端作为电压A的输入端，第4压控开关器件的第二端与第5压控开关器件的第一端、第2电容第一端连接，第4压控开关器件的控制端作为时钟控制信号A的输入端，第5压控开关器件的第二端连接至GND，第5压控开关器件的控制端作为时钟控制信号B的输入端，第6压控开关器件的第二端连接至GND，第7压控开关器件的控制端作为时钟控制信号E的输入端。

在本发明一实施例中，所述第1至第7压控开关器件均为3端口器件，其端口分别为a、b、c，即分别对应控制端、第一端、第二端；所述第1至第2电容均为2端口器件，其端口分别为a、b，即分别对应其第一端、第二端。

在本发明一实施例中，第1、3、5、6压控开关器件的工作原理为：当其a端与b端或者c端之间的电压差高于阈值电压V_TH1时导通；否则断开；第2、4、7压控开关器件的工作原理为：当其b端或者c端与a端之间的电压差高于阈值电压V_TH2时导通；否则断开。

在本发明一实施例中，电压A为电源电压；电压B和D低于阈值电压V_TH1；电压C低于阈值电压V_TH2；电压E高于阈值电压V_TH2和V_TH1。

在本发明一实施例中，当电压控制模块的输出端电压低于输入端电压时，将强制性把电压控制模块的输出电压抬升到接近输入电压；当电压控制模块的输出端电压高于输入端电压时，电压控制模块将停止工作。

在本发明一实施例中，时钟控制信号A、时钟控制信号B、时钟控制信号C、时钟控制信号D和时钟控制信号E为方波信号。

在本发明一实施例中，电压A、电压B、电压C、电压D和电压E为直流电压。