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低输入电压DC-DC升压转换器的启动电路

时间:08-06 来源:互联网 点击:

为0.8 V。随着Vdd的增大,最终使ctrl1和ctrl2的状态发生翻转,从而实现电路控制。Vfb的翻转点电压可通过改变R1的阻值以及VMn4的宽长比来改变。

3 启动电路整体电路
启动电路原理如图4所示。在电路的启动阶段,反馈控制电路的输出是ctrl=“l”,ctrl2=“0”,VMp1和VMp2截止,即便0SC2产生振荡信号,也无法通过选通电路而作用在功率管栅极上。VMp4受ctrl2控制处于长导通状态。

振荡器OSCl可以在低输入电压下工作,输出方波振荡信号,初始振荡频率较低,且随着Vdd的升高而逐渐变大。当振荡信号为低电平VL时,VMp3导通,下拉出一个比较大电流,通过VMp4管,对电容C1充电,使C1在该周期获得压降△V;当振荡信号变为高电平VH时,VMp3截止,停止对C1充电。利用电容电荷不能突变的原理,功率管VMp4的栅电压上升为VA+△V;如此反复数个周期后,VMp3栅电压峰值逐渐上升,达到并逐渐高于VMn3阈值电压,实现了功率管的导通与关断,外接电感可以在功率管的控制下,完成电能的储存和释放,使Vdd逐渐升高。
随着Vdd的上升,振荡器0SC2开始正常工作,输出稳定的振荡信号。0SCl的振荡频率则随Vdd的增大而增大。当Vdd=1.5 V时,反馈控制电路的输出状态发生翻转,ctrl1=“O”,ctrl2=“1”,VMp4截止,自举回路被关断。OSCl也因为ctrl2的作用而停止工作。同时VMp1和VMp2导通,OSC2的振荡信号可以通过,继续控制功率管,使电源电压进一步上升,最终可以输出一个较稳定的电压。图5为整体电路的仿真结果,图6为输出电压纹波波形。由图5中可以看出,输出电压受2个振荡器交替控制,最终稳定在2.4 V。由图6可以得出,随着0SC2振荡信号的输出,输出电压比较稳定,电压纹波小于40 mV。

4 结论
基于电容自举原理,设计了一种适用于低输入电压DC-DC升压转换器的启动电路,该启动电路采用2个结构不同的环形振荡器实现电容自举,并利用反馈控制模块进行合理的逻辑控制,最终将输出电压升高到2.4 V.电压纹波小于40 mV,可以为DC-DC模块提供稳定的电源电压。

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