应用于高压DC-DC转换器的自举充电电路

摘要

本发明公开了一种应用于高压DC-DC转换器的自举充电电路，主要解决现有内部电源驱动能力有限和自举电压依赖DC-DC转换器输出引脚SW电压的问题。该自举充电电路包括电压差采样电路(1)，误差放大器(2)和跨导放大器(3)；电压差采样电路将DC-DC转换器输出引脚BST与输出引脚SW的差值转换为电压差信号SENSE；该电压差信号与DC-DC转换器内部基准电压REF经误差放大器差分放大，输出差分信号CTL；该差分信号经跨导放大器转换为电流信号，并通过二极管连接到电压差采样电路，构成负反馈控制环路；跨导放大器以DC-DC转换器高压电源VIN作为电源，保证充电电流直接由芯片电源提供。本发明有效地提高了主开关管驱动能力，保证自举电压稳定且不依赖于输出端SW电压，可用于大负载DC-DC转换器。

主权项

一种应用于高压DC‑DC转换器的自举充电电路，其特征在于：它包括电压差采样电路(1)、误差放大器(2)和跨导放大器(3)；所述电压差采样电路(1)，用于采样DC‑DC转换器的输出引脚BST与输出引脚SW之间的电压差，并输出电压差信号SENSE到误差放大器(2)；所述误差放大器(2)，用于将电压差采样电路(1)输入的电压差信号SENSE与DC‑DC转换器内部基准电压REF进行比较，并将两者差值放大得到的差分信号CTL输出到跨导放大器(3)；所述跨导放大器(3)用于将误差放大器(2)输入的差分信号CTL转换为电流信号，并通过二极管D1连接到电压差采样电路(1)，从而构成负反馈控制环路，对引脚BST电压进行精确控制；该跨导放大器(3)包括源、漏极之间耐压值大于12V的高压PMOS管M8和低压PMOS管M7；所述低压PMOS管M7的源极作为跨导放大器(3)的输入端H与DC‑DC转换器的高压输入电源VIN连接；其栅极作为跨导放大器(3)的输入端G与误差放大器(2)输入的差分信号CTL相连接；其漏极与所述高压PMOS管M8的源极相连；所述高压PMOS管M8的栅极与DC‑DC转换器内部偏置电压BIAS连接；其漏极作为跨导放大器(3)的输出端L通过二极管D1连接到电压差采样电路(1)的输入端A，在DC‑DC转换器每个周期的续流阶段给外部自举电容C0充电，保证DC‑DC转换器的输出引脚BST与输出引脚SW的电压差恒定；该跨导放大器所产生的充电电流使用DC‑DC转换器的高压输入电源VIN作为电源，保证充电电流直接由芯片电源提供，提高了充电驱动能力，能够加快充电速度，避免出现充电不足的情况；并且高压输入电源VIN的使用，使得此自举充电电路的工作电压范围增大，在充电阶段，DC‑DC转换器的输出引脚SW电压大小不影响DC‑DC转换器的输出引脚BST与输出引脚SW之间的电压差，即使输出引脚SW电压在充电阶段无法变为0电平，外部自举电容C0也能够实现完全充电。