CN109474173A - 电压转换器与电压转换器的操作方法 - Google Patents

电压转换器与电压转换器的操作方法 Download PDF

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Abstract

本公开提出了一种电压转换器及其操作方法。电压转换器包括：电感器，连接在输出节点和开关节点之间；电容器，连接在输出节点和地节点之间；第一晶体管，连接在开关节点和地节点之间；第二晶体管，连接在开关节点和输入节点之间；升压电容器，连接在开关节点和升压节点之间；第一驱动器，被配置为基于地节点的地电压和电力节点的电源电压来驱动第一晶体管的栅极电压；第二驱动器，被配置为基于开关节点的开关电压和升压节点的升压电压来驱动第二晶体管的栅极电压；以及调节器，被配置为根据电压转换器的状态控制升压电压。

Description

电压转换器与电压转换器的操作方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年9月8日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2017-0115348的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本公开的发明构思的示例实施例涉及半导体电路，更具体地涉及电压转换器和/或其操作方法。
背景技术
电压转换器被配置为转换输入电压的电平，并输出经过转换的输入电压，作为输出电压。电压转换器用于各种电子设备中。通常，家庭、公司或公共设施中提供的电源电压的电平为110V或220V。
然而，电子设备通常使用具有低于110V或220V的电平的内部电压。为了将电源电压转换为内部电压，在电子设备中使用各种电压转换器。因此，对用于各种电子设备的高度可靠的电压转换器的需求持续增加。
发明内容
本发明构思的一些示例实施例提供了具有改进的可靠性的电压转换器和/或其操作方法。
根据示例实施例，电压转换器包括：电感器，连接在输出节点和开关节点之间；电容器，连接在输出节点和地节点之间；第一晶体管，连接在开关节点和地节点之间；第二晶体管，连接在开关节点和输入节点之间；升压电容器，连接在开关节点和升压节点之间；第一驱动器，被配置为基于地节点的地电压和电力节点的电源电压来驱动第一晶体管的栅极电压；第二驱动器，被配置为基于开关节点的开关电压
和升压节点的升压电压来驱动第二晶体管的栅极电压；以及调节器，被配置为根据电压转换器的状态控制升压电压。
根据示例实施例，电压转换器包括：电感器，连接在输入节点和开关节点之间；第一电容器，连接在输入节点和地节点之间；第一晶体管，连接在开关节点和地节点之间；第二晶体管，连接在开关节点和输出节点之间；升压电容器，连接在开关节点和升压节点之间；第二电容器，连接在输出节点和地节点之间；第一驱动器，被配置为驱动第一晶体管的栅极电压；第二驱动器，被配置为根据升压节点的升压电压和开关节点的开关电压来驱动第二晶体管的栅极电压；以及调节器，被配置为通过根据电压转换器的状态选择两个或更多个模式中的一个模式来控制升压电压。
根据示例实施例，包括第一开关晶体管和第二开关晶体管的电压转换器的操作方法包括：确定电压转换器的状态；以及根据电压转换器的状态调整要施加到第一开关晶体管和第二开关晶体管中的至少一个开关晶体管的栅极的栅极电压。
附图说明
从参考以下附图的以下描述中，以上和其他目的和特征将变得显而易见，其中，除非另有说明，否则相似的附图标记在各个附图中指代相似的部件，在附图中：
图1示出了根据本发明构思的示例实施例的电压转换器；
图2示出了用于解决上述问题的根据本发明构思的示例实施例的电压转换器；
图3是示出根据本发明构思的示例实施例的电压转换器的操作方法的流程图；
图4是示出根据本发明构思的示例实施例的控制器的框图；
图5示出了根据本发明构思的示例实施例的最大占空检测器的示例；
图6示出了从时钟信号、反相时钟信号和延迟时钟信号生成最大占空检测信号的示例；
图7示出了第二块随着第一驱动信号的脉冲宽度改变而生成复位信号的示例；
图8示出了第三块随着第一驱动信号的脉冲宽度改变而生成置位信号的示例；
图9示出了根据本发明构思的示例实施例的升压电压检测器的示例；
图10示出了根据本发明构思的示例实施例的调节信号发生器的示例；
图11示出了根据本发明构思的示例实施例的调节器的示例；
图12示出了当第一信号和第二信号被去激活时与调节信号生成块相关联的信号的示例；
图13示出了如何通过图12的信号控制调节器；
图14示出了当第一信号被激活且第二信号被去激活时与调节信号生成块相关联的信号的示例；
图15示出了如何通过图14的信号控制调节器；
图16示出了当第一信号被去激活且第二信号被激活时与调节信号生成块相关联的信号的示例；
图17示出了如何通过图16的信号控制调节器；以及
图18示出了根据本发明构思的示例实施例的电压转换器。
具体实施方式
下面以使本领域普通技术人员容易实现本发明构思的程度详细并清楚地描述了本发明构思的一些示例性实施例。
图1示出了根据本发明构思的示例实施例的电压转换器10。参考图1，电压转换器10包括第一晶体管12和第二晶体管13、第一栅极驱动器14和第二栅极驱动器15、电平移位器16、二极管17、控制器18、输出电容器COUT、电感器“L”和升压电容器CBST。
电压转换器10可以将输入节点NIN的输入电压VIN转换为输出节点NOUT的输出电压VOUT。例如，电压转换器10可以是降压转换器，其降低输入电压VIN的电平以输出输出电压VOUT。
第一晶体管12和第二晶体管13可以串联连接在提供有地电压的地节点GND和输入节点NIN之间。第一晶体管12和第二晶体管13之间的节点可以是开关节点NSW。电感器“L”连接在开关节点NSW和输出节点NOUT之间。输出电容器COUT连接在输出节点NOUT和地节点GND之间。
第一栅极驱动器14由电源电压VDD和地电压偏置。第一栅极驱动器14可以输出第一栅极驱动信号GD1以控制第一晶体管12的栅极。第二栅极驱动器15由升压节点NBST的升压电压VBST和开关节点NSW的开关电压VSW偏置。第二栅极驱动器15可以输出第二栅极驱动信号GD2以控制第二晶体管13的栅极。
控制器18可以接收时钟信号CLK和输出电压VOUT。控制器18可以响应于时钟信号CLK和输出电压VOUT来控制第一栅极驱动器14和第二栅极驱动器15。控制器18的第一驱动信号DRV1发送到第一栅极驱动器14。
控制器18的第二驱动信号DRV2通过电平移位器16发送到第二栅极驱动器15。电平移位器16可以将第二驱动信号DRV2的电平转换(例如，增加)为通过升压电压VBST和开关电压VSW限定的电平。
升压电容器CBST连接在升压节点NBST和开关节点NSW之间。电源电压VDD通过二极管17发送到升压电容器CBST。当第一晶体管12导通时，升压电容器CBST可以由电源电压VDD充电。第一晶体管12和第二晶体管13、第一栅极驱动器14和第二栅极驱动器15、电平移位器16、二极管17和控制器18可以用单个芯片11实现。
当第一晶体管12截止时，升压电容器CBST可以将升压电压VBST保持为比开关电压VSW高出所充电压的量。也就是说，升压电容器CBST可以将用于偏置第二栅极驱动器15的升压电压VBST控制为大于开关电压VSW，以便输出允许第二栅极驱动器15将第二晶体管13导通的电平。
然而，在图1中示出的电压转换器10中可能出现一些问题。例如，当电压转换器10通电时，升压电容器CBST可能不被充电。也就是说，升压电压VBST可能与开关电压VSW相同，并且第二栅极驱动器15的第二栅极驱动信号GD2可能无法导通第二晶体管13。因此，电压转换器10可能导致异常操作。
电压转换器10可以进入省电模式或睡眠模式，或者可以在外部设备的控制下停止电压转换。例如，电压转换的停止被称为“脉冲跳过(pulse skip)”。在脉冲跳过期间，升压电容器CBST中所充的电压可能泄漏。因此，第二栅极驱动信号GD2可能无法导通第二晶体管13，从而导致电压转换器10的异常操作。
电压转换器10的第一栅极驱动信号GD1和第二栅极驱动信号GD2是互补的。当第二栅极驱动信号GD2的占空比接近100％时，第二栅极驱动信号GD2具有最大占空。如果第二栅极驱动信号GD2具有最大占空，则第一栅极驱动信号GD1的占空比接近0％。也就是说，当在第二栅极驱动信号GD2中出现最大占空时，第一晶体管12可能不导通，并且升压电容器CBST可能不被充电。因此，在电压转换器10中可能发生第二栅极驱动信号GD2无法导通第二晶体管13的异常操作。
图2示出了根据本发明构思的示例实施例的电压转换器100，用于解决上述问题。参考图2，电压转换器100包括第一晶体管120和第二晶体管130、第一栅极驱动器140和第二栅极驱动器150、电平移位器160、控制器180、调节器190、电感器“L”、输出电容器COUT和升压电容器CBST。
电压转换器100可以将输入节点NIN的输入电压VIN转换为输出节点NOUT的输出电压VOUT。例如，电压转换器10可以是降压转换器，其降低输入电压VIN的电平以输出输出电压VOUT。
第一晶体管120和第二晶体管130可以串联连接在提供有地电压的地节点GND和输入节点NIN之间。第一晶体管120和第二晶体管130之间的节点可以是开关节点NSW。电感器“L”连接在开关节点NSW和输出节点NOUT之间。输出电容器COUT连接在输出节点NOUT和地节点GND之间。
第一栅极驱动器140和第二栅极驱动器150可以在控制器180的控制下，分别控制第一晶体管120和第二晶体管130。第一栅极驱动器140由电源电压VDD和地电压偏置。第一栅极驱动器140可以输出第一栅极驱动信号GD1以控制第一晶体管120的栅极(或栅极电压)。
第二栅极驱动器150由升压节点NBST的升压电压VBST和开关节点NSW的开关电压VSW偏置。第二栅极驱动器150可以输出第二栅极驱动信号GD2以控制第二晶体管130的栅极(或栅极电压)。
控制器180可以接收时钟信号CLK、输出电压VOUT和开关电压VSW。控制器180可以响应于时钟信号CLK、输出电压VOUT和/或开关电压VSW来控制第一驱动信号DRV1和第二驱动信号DRV2。例如，控制器180可以控制第一驱动信号DRV1和第二驱动信号DRV2，使得输出电压VOUT或开关电压VSW保持在目标电平。
控制器180的第一驱动信号DRV1发送到第一栅极驱动器140。控制器180的第二驱动信号DRV2通过电平移位器160发送到第二栅极驱动器150。电平移位器160可以将第二驱动信号DRV2的电平转变(例如，增加)为通过升压电压VBST和开关电压VSW限定的电平。
控制器180还可以接收升压电压VBST和脉冲跳过信号PSK。控制器180可以响应于时钟信号CLK、升压电压VBST、开关电压VSW和脉冲跳过信号PSK而产生控制信号CP。控制信号CP可以被发送到调节器190以控制调节器190的操作。
脉冲跳过信号PSK可以从控制脉冲跳过的外部设备(例如，逻辑)接收。如果电压转换器100被控制为以脉冲跳过模式来操作，则可以激活脉冲跳过信号PSK(例如，(激活)到高电平)。如果电压转换器100从脉冲跳过模式退出并且经过了给定时间，则可以将脉冲跳过信号PSK去激活(例如，低电平)。
调节器190可以从控制器180接收控制信号CP。调节器190还可以接收输入电压VIN和输出电压VOUT。调节器190可以响应于控制信号CP、输入电压VIN和输出电压VOUT来控制升压节点NBST的电压。升压电容器CBST连接在升压节点NBST和开关节点NSW之间。
调节器190可以在控制信号CP的控制下以至少三种模式操作。至少三种模式可以包括正常模式、输入电压泵浦模式和输出电压泵浦模式。在正常模式中，调节器190可以将电源电压VDD输出到升压节点NBST。
在输入电压泵浦模式中，调节器190可以将从输入电压VIN泵浦的电压输出到升压节点NBST。在输出电压泵浦模式中，调节器190可以将从输出电压VOUT泵浦的电压输出到升压节点NBST。稍后将详细描述调节器190的操作。
第一晶体管120和第二晶体管130、第一栅极驱动器140和第二栅极驱动器150、电平移位器160、控制器180和调节器190可以用单个芯片110实现。然而，包括在单个芯片110中的组件不限于第一晶体管120和第二晶体管130、第一栅极驱动器140和第二栅极驱动器150、电平移位器160、控制器180和调节器190。
图3是示出根据本发明构思的示例实施例的电压转换器100的操作方法的流程图。参考图2和图3，在操作S110中，电压转换器100确定升压电压VBST是否不足。例如，当升压电压VBST和开关电压VSW之差低于参考电压时，电压转换器100可以确定升压电压VBST不足。作为另一示例，当电压转换器100从脉冲跳过模式退出时，电压转换器100可以确定升压电压VBST不足。
如果升压电压VBST不足，则电压转换器100进入输出电压泵浦模式。在操作S120中，电压转换器100可以通过泵浦输出电压VOUT来控制升压电压VBST。例如，调节器190可以将升压电压VBST的电平控制为比输出电压VOUT的电平高出电源电压VDD的量。
在两种情况下，升压电压VBST可能不足。例如，当电压转换器100开始供电时，升压电压VBST可能不足。当电压转换器100从脉冲跳过模式退出时，升压电压VBST可能不足。
在电压转换器100用于包括电池的移动设备的情况下，输出电压VOUT可以是电池的电压。当没有向电压转换器100供电时或者当电压转换器100处于脉冲跳过模式中时，开关电压VSW可以逐渐增加到输出电压VOUT。
如果当开始向电压转换器100提供电力时或者当电压转换器100从脉冲跳过模式退出时从输出电压VOUT泵浦升压电压VBST，则可以确保升压电压VBST大于开关电压VSW。因此，可以防止或缓解第二晶体管130未导通的异常操作。
例如，如果升压电压VBST足够，则电压转换器100可以进入正常模式。例如，在正常模式中，电压转换器100可以根据操作S150来控制升压电压VBST，这将在以下描述。
如果升压电压VBST足够，则执行操作S130。在操作S130中，电压转换器100可以确定是否发生了最大占空。例如，当第二驱动信号DRV2的占空比大于阈值时，可以确定最大占空。如果确定了最大占空，则电压转换器100可以进入输入电压泵浦模式。在输入电压泵浦模式中，执行操作S140。
在操作S140中，电压转换器100可以通过从输入电压VIN泵浦来控制升压电压VBST。如果出现最大占空，则在第一晶体管120和第二晶体管130的操作时段中，第二晶体管130处于导通状态的时间比第一晶体管120处于导通状态的时间长。
当第二晶体管130导通时，开关电压VSW与输入电压VIN相同。如果在第二晶体管130导通时从输入电压VIN泵浦升压电压VBST，则可以确保升压电压VBST大于开关电压VSW。因此，可以防止或缓解第二晶体管130未导通的异常操作。
例如，如果电压转换器100不再具有最大占空，则电压转换器100可以进入正常模式。例如，在正常模式中，电压转换器100可以根据操作S150来控制升压电压VBST，这将在以下描述。
如果升压电压VBST足够并且未确定最大占空，则电压转换器100可以在正常模式中操作。在正常模式中，执行操作S150。在操作S150中，调节器190可以将电源电压VDD输出到升压节点NBST。当第一晶体管120导通时，升压电容器CBST可以被充电到电源电压VDD。
当第二晶体管130导通时，升压电压VBST可以是与开关电压VSW(例如，输入电压VIN)和升压电容器CBST的充电电压的和相对应的电压。因此，可以确保升压VBST大于开关电压VSW。因此，可以防止或缓解第二晶体管130未导通的异常操作。
图4是示出根据本发明构思的示例实施例的控制器180的框图。参考图4，控制器180包括脉冲宽度调制器181、栅极驱动电压发生器183、最大占空检测器185、升压电压检测器187和调节信号发生器189。
脉冲宽度调制器181可以接收时钟信号CLK和输出电压VOUT。脉冲宽度调制器181可以输出脉冲宽度调制信号PWM，脉冲宽度调制信号PWM的脉冲宽度根据输出电压VOUT的电平而变化。脉冲宽度调制信号PWM被发送到栅极驱动电压发生器183。
栅极驱动电压发生器183可以响应于脉冲宽度调制信号PWM而输出第一驱动信号DRV1和第二驱动信号DRV2。例如，随着脉冲宽度调制信号PWM的脉冲宽度增加，栅极驱动电压发生器183可以增大(或减小)第一驱动信号DRV1或第二驱动信号DRV2的高电平间隔或低电平间隔。
第一驱动信号DRV1和第二驱动信号DRV2可以是互补的。如果第一驱动信号DRV1的高电平间隔增加(或者其低电平间隔减小)，则第二驱动信号DRV2的高电平间隔可以减小(或者其低电平间隔可以增加)。类似地，如果第一驱动信号DRV1的高电平间隔减小(或者其低电平间隔增加)，则第二驱动信号DRV2的高电平间隔可以增加(或者其低电平间隔可以减小)。
脉冲宽度调制器181和栅极驱动电压发生器183可以根据输出电压VOUT的电平来调整第一驱动信号DRV1和第二驱动信号DRV2的高电平间隔或低电平间隔的长度。通过调整第一驱动信号DRV1和第二驱动信号DRV2可以将输出电压VOUT控制到目标电平。
最大占空检测器185接收时钟信号CLK和第一驱动信号DRV1。最大占空检测器185可以响应于时钟信号CLK和第一驱动信号DRV1来确定第二驱动信号DRV2是否具有最大占空。最大占空检测器185可以输出确定结果，作为最大占空信号DMAX。
如果第二驱动信号DRV2具有最大占空，则最大占空检测器185可以激活最大占空信号DMAX(或者可以使最大占空信号DMAX为高)。如果第二驱动信号DRV2不具有最大占空，则最大占空检测器185可以对最大占空信号DMAX进行去激活(或者可以使最大占空信号DMAX为低)。
升压电压检测器187可以接收升压电压VBST和开关电压VSW。升压电压检测器187可以确定升压VBST和开关电压VSW之差是否小于参考电压。如果该差小于参考电压，则升压电压检测器187可以激活升压电压信号DVBST(或者可以使升压电压信号DVBST为低)。如果该差不小于参考电压，则升压电压检测器187可以将升压电压信号DVBST去激活(或者可以使升压电压信号DVBST为高)。
调节信号发生器189可以接收时钟信号CLK、最大占空信号DMAX、升压电压信号DVBST、脉冲跳过信号PSK和第二驱动信号DRV2。调节信号发生器189可以响应于时钟信号CLK、最大占空信号DMAX、升压电压信号DVBST、脉冲跳过信号PSK和第二驱动信号DRV2来控制第一控制信号CP_S1至第四控制信号CP_S4。
第一控制信号CP_S1至第四控制信号CP_S4可以发送到调节器190。调节信号发生器189可以允许调节器190通过使用第一控制信号CP_S1至第四控制信号CP_S4来以至少三种模式中的一种模式操作，至少三种模式包括输入电压泵浦模式、输出电压泵浦模式和正常模式。
图5示出了根据本发明构思的示例实施例的最大占空检测器185的示例。最大占空检测器185可以响应于时钟信号CLK和第一驱动信号DRV1来确定第二驱动信号DRV2的最大占空。参见图4和图5，最大占空检测器185包括第一块至第三块185a、185b和185c以及触发器185d。
在示例实施例中，最大占空检测器185可以基于第一驱动信号DRV1和第二驱动信号DRV2的互补特性来根据第一驱动信号DRV1检测第二驱动信号DRV2的最大占空。然而，本发明构思的范围和精神不限于此。在一些示例实施例中，最大占空检测器185可直接根据第二驱动信号DRV2检测最大占空。
第一块185a可以周期性地输出最大占空检测脉冲DMD，用于检测第二驱动信号DRV2的最大占空。第一块185a可以包括第一延迟器185a1、第一反相器185a2和第一“与(AND)”元件185a3。
第一延迟器185a1可以延迟时钟信号CLK以输出延迟时钟信号CLKP。第一反相器185a2可以使时钟信号CLK反相，以输出反相时钟信号CLKB。第一“与”元件185a3可以对延迟时钟信号CLKP和反相时钟信号CLKB执行“与”操作，以输出最大占空检测脉冲DMD。
第二块185b可以输出表示第二驱动信号DRV2不具有最大占空的复位信号RST。第二块185b可以包括第二“与”元件185b1、第二延迟器185b2和第三“与”元件185b3。第二“与”元件185b1可以输出对最大占空检测脉冲DMD和第一驱动信号DRV1执行“与”操作的结果，作为第一内部信号A1。
第二延迟器185b2可以延迟第一内部信号A1以输出第二内部信号A2。第三“与”元件185b3可以输出对第一内部信号A1和第二内部信号A2执行“与”操作的结果，作为复位信号RST。复位信号RST可以发送到触发器185d的复位输入端。
在示例实施例中，第二延迟器185b2和第三“与”元件185b3可以防止或减轻复位信号RST在最大占空检测脉冲DMD或第一驱动信号DRV1的电平被转换时发生波动。在抗波动系统中，第二“与”元件185b1的输出可以用作复位信号RST。
第三块185c可以输出表示第二驱动信号DRV2具有最大占空的置位信号SET。置位信号SET可以发送到触发器185d的置位输入端。第三块185c可以包括第二反相器185c1、第四“与”元件185c2、第三延迟器185c3和第五“与”元件185c4。
第二反相器185c1可以使第一驱动信号DRV1反相，以输出反相第一驱动信号DRV1B。第四“与”元件185c2可以输出对最大占空检测脉冲DMD和反相第一驱动信号DRV1B执行“与”操作的结果，作为第三内部信号A3。
第三延迟器185c3可以延迟第三内部信号A3以输出第四内部信号A4。第五“与”元件185c4可以输出对第三内部信号A3和第四内部信号A4执行“与”操作的结果，作为置位信号SET。触发器185d的输出可以响应于置位信号SET而设置，并且可以响应于复位信号RST而复位。触发器185d的输出可以是最大占空信号DMAX。触发器185d可以包括置位-复位触发器(SRFF)。
在示例实施例中，当最大占空检测脉冲DMD或第一驱动信号DRV1的电平被转换时，第三延迟器185c3和第五“与”元件185c4可以防止或减轻置位信号SET发生波动。在抗波动系统中，第四“与”元件185c2的输出可以用作置位信号SET。
图6示出了从时钟信号CLK、反相时钟信号CLKB和延迟时钟信号CLKP生成最大占空检测信号DMD的示例。参见图2、图5和图6，反相时钟信号CLKB可以具有时钟信号CLK的反相波形。延迟时钟信号CLKP可以具有延迟了延迟时间DT的反相时钟信号CLKB的波形。
可以通过反相时钟信号CLKB和延迟时钟信号CLKP的逻辑“与”来生成最大占空检测脉冲DMD。因此，最大占空检测脉冲DMD在反相时钟信号CLKB和延迟时钟信号CLKP全都具有高电平的间隔中具有高电平。
最大占空检测脉冲DMD在反相时钟信号CLKB和延迟时钟信号CLKP中的至少一个具有低电平的间隔中具有低电平。在图6中示出了最大占空检测脉冲DMD，其被示为周期性地具有高电平的第一脉冲P1至第五脉冲P5。在示例实施例中，可以调整第一延迟器185a1的延迟量以将最大占空检测脉冲DMD的脉冲宽度设置为期望值。
图7示出了第二块185b随着第一驱动信号的脉冲宽度改变而生成复位信号RST的示例。参考图2、图5和图7，第一脉冲P1至第五脉冲P5被示为最大占空检测脉冲DMD。第一驱动信号DRV1的脉冲宽度可以逐渐减小。也就是说，第二驱动信号DRV2的脉冲宽度可以逐渐增加。
例如，第一驱动信号DRV1的脉冲宽度可以关于第一脉冲P1至第三脉冲P3逐渐减小。关于第四脉冲P4和第五脉冲P5，可以不生成第一驱动信号DRV1的脉冲。关于第四脉冲P4和第五脉冲P5，第二驱动信号DRV2可以具有最大占空。
可以通过对最大占空检测脉冲DMD和第一驱动信号DRV1执行“与”操作来生成内部信号A1。因此，当最大占空检测脉冲DMD和第一驱动信号DRV1都具有高电平时，第一内部信号A1具有高电平。当最大占空检测脉冲DMD和第一驱动信号DRV1中的至少一个具有低电平时，第一内部信号A1具有低电平。
第二内部信号A2可以是通过延迟第一内部信号A1而生成的信号。通过对第一内部信号A1和第二内部信号A2执行“与”操作来生成复位信号RST。因此，当第一内部信号A1和第二内部信号A2都具有高电平时，复位信号RST可以具有高电平。
关于第一脉冲P1和第二脉冲P2，第一内部信号A1和第二内部信号A2具有其中二者的高电平彼此重叠的间隔。因此，关于第一脉冲P1和第二脉冲P2，第二块185b可以输出(或激活)复位信号RST。也就是说，关于第一脉冲P1和第二脉冲P2，第二块185b可以确定第二驱动信号DRV2不具有最大占空。
作为触发器185d的输出的最大占空信号DMAX可以响应于激活的复位信号RST而周期性地复位。例如，关于第一脉冲P1和第二脉冲P2，触发器185d可以将最大占空信号DMAX复位至低电平。
关于第三脉冲P3至第五脉冲P5，第一内部信号A1和第二内部信号A2不具有其中二者的高电平彼此重叠的间隔。因此，关于第三脉冲P3至第五脉冲P5，第二块185b可以不输出(或激活)复位信号RST。例如，第二块185b不确定第二驱动信号DRV2不具有最大占空。
图8示出了第三块185c随着第一驱动信号DRV1的脉冲宽度改变而生成置位信号SET的示例。参考图2、图5和图8，第一脉冲P1至第五脉冲P5被示为最大占空检测脉冲DMD。第一驱动信号DRV1的脉冲宽度可以逐渐减小。也就是说，第二驱动信号DRV2的脉冲宽度可以逐渐增加。
反相第一驱动信号DRV1B可以是第一驱动信号DRV1的反相波形。可以通过对最大占空检测脉冲DMD和反相第一驱动信号DRV1B执行“与”操作来生成第三内部信号A3。因此，第三内部信号A3在最大占空检测脉冲DMD和反相第一驱动信号DRV1B都具有高电平的间隔中具有高电平。
第四内部信号A4可以是通过延迟第三内部信号A3而生成的信号。置位信号SET通过对第三内部信号A3和第四内部信号A4执行“与”操作而生成。因此，置位信号SET可以在第三内部信号A3和第四内部信号A4都具有高电平的间隔中具有高电平。
关于第一脉冲P1和第二脉冲P2，第三内部信号A3不具有高电平。因此，关于第一脉冲P1和第二脉冲P2，第三块185c可以不输出(或激活)置位信号SET。关于第三脉冲P3至第五脉冲P5，第三内部信号A3具有高电平。
关于第三脉冲P3至第五脉冲P5，第三内部信号A3和第四内部信号A4具有其中二者的高电平彼此重叠的间隔。因此，关于第三脉冲P3至第五脉冲P5，第三块185c可以输出(或激活)表示第二驱动信号DRV2具有最大占空的置位信号SET。
当第三块185c激活了置位信号SET时，触发器185d可以将最大占空信号DMAX激活至高电平。例如，关于第三脉冲P3至第五脉冲P5，第三块185c可以周期性地将触发器185d的最大占空信号DMAX设置为高电平。
本发明构思不限于最大占空检测器185仅当第二驱动信号DRV2完全具有最大占空时才激活最大占空信号DMAX的情况。在一些示例实施例中，当第二驱动信号DRV2的占空比大于阈值时，最大占空检测器185便可以激活最大占空信号DMAX。阈值可以由在第三内部信号A3和第四内部信号A4彼此重叠的间隔中具有高电平的电压转换器100的参数来确定。
如上所述，如果第二驱动信号DRV2的占空比(或第一驱动信号DRV1的低电平的占空比)大于阈值，则最大占空检测器185可以将最大占空信号DMAX激活至高电平。如果第二驱动信号DRV2的占空比不大于阈值，则最大占空检测器185可以将最大占空信号DMAX去激活至低电平。因此，最大占空检测器185可以检测第二驱动信号DRV2的最大占空。
图9示出了根据本发明构思的示例实施例的升压电压检测器187的示例。参考图5和图9，升压电压检测器187包括第一电阻器187a至第四电阻器187d、第一比较器187e、第五电阻器187f和第二比较器187g。
第一电阻器187a和第二电阻器187b可以对升压电压VBST进行分压。作为通过由第一电阻器187a和第二电阻器187b对升压电压VBST进行分压获得的结果，第一电压V1可以发送到第一比较器187e的正输入端。第三电阻器187c和第四电阻器187d可以对开关电压VSW进行分压。作为通过由第三电阻器187c和第四电阻器187d对开关电压VSW进行分压获得的结果，第二电压V2可以发送到第一比较器187e的负输入端。
在示例实施例中，第一电阻器187a和第二电阻器187b的分压比以及第三电阻器187c和第四电阻器187d的分压比可以相同。也就是说，第一电压V1和第二电压V2之差可以与升压电压VBST和开关电压VSW之差成比例。
第一比较器187e可以比较第一电压V1和第二电压V2。第一比较器187e可以输出与第一电压V1和第二电压V2之差成比例的第三电压V3。第三电压V3可以与升压电压VBST和开关电压VSW之差成比例。第三电压V3可以发送到第二比较器187g的正输入端。
第五电阻器187f可以允许在第一比较器187e的输出端处生成第三电压V3。第二比较器187g可以比较第三电压V3和参考电压VREF。如果第三电压V3大于参考电压VREF，即，如果升压电压VBST与开关电压VSW之差(或者与该差成比例的电压)大于参考电压VREF，则第二比较器187g可以将升压电压信号DVBST去激活(或者可以使升压电压信号DVBST为高)。
如果第三电压V3不大于参考电压VREF，即，如果升压电压VBST与开关电压VSW之差(或者与该差成比例的电压)不大于参考电压VREF，则第二比较器187g可以激活升压电压信号DVBST(或者可以使升压电压信号DVBST为低)。
如果升压电压信号DVBST被去激活(例如，为高电平)，则升压电压VBST被确定为充分大于开关电压VSW。例如，如果第二栅极驱动器150驱动第二晶体管130导通，则升压电压VBST被确定为足够。
如果升压电压信号DVBST被激活(例如，至低电平)，则升压电压VBST被确定为未充分大于开关电压VSW。例如，如果第二栅极驱动器150未能驱动第二晶体管130导通，则升压电压VBST被确定为不足。
图10示出了根据本发明构思的示例实施例的调节信号发生器189的示例。参考图2、图5和图10，调节信号发生器189包括状态确定块189a和调节信号生成块189b。状态确定块189a可以响应于最大占空信号DMAX、升压电压信号DVBST和脉冲跳过信号PSK来确定电压转换器100的状态。
状态确定块189a可以基于所确定的状态来控制第一信号S1和第二信号S2。例如，如果升压电压VBST和开关电压VSW之差小于参考电压，或者如果确定电压转换器100从脉冲跳过模式退出，且由此升压电压VBST不足，则状态确定块189a可以将第一信号S1激活至高电平。
在升压电压VBST足够的情况下，状态确定块189a可以将第一信号S1去激活至低电平。如果升压电压VBST足够，但第二驱动信号DRV2被确定为具有最大占空(参考图3的操作S130)，则状态确定块189a可以将第二信号S2激活至高电平。
状态确定块189a包括第一状态确定反相器189a_1、第一状态确定“与”元件189a_2、状态确定“或非”元件189a_3、第二状态确定反相器189a_4以及第二状态确定“与”元件189a_5。第一状态确定反相器189a_1可以将升压电压信号DVBST反相并输出。
第一状态确定“与”元件189a_2可以输出升压电压信号DVBST和脉冲跳过信号PSK的逻辑积。状态确定“或非”元件189a_3可以输出第一状态确定反相器189a_1的输出和第一状态确定“与”元件189a_2的输出的逻辑“或非”。
第二状态确定反相器189a_4可以将状态确定“或非”元件189a_3的输出反相以输出第一信号S1。第二状态确定“与”元件189a_5可以输出最大占空信号DMAX和状态确定“或非”元件189a_3的输出的逻辑积以输出第二信号S2。
如果升压电压信号DVBST具有低电平(例如，升压电压VBST未足够高)或者脉冲跳过信号PSK具有高电平(例如，如果电压转换器100从脉冲跳过模式退出)，则状态确定块189a可以确定升压电压VBST不足(参考图3的操作S110)。根据升压电压信号DVBST和脉冲跳过信号，PSK第一信号S1可以具有表1的值。
表1
如果升压电压VBST足够，但第二驱动信号DRV2具有最大占空，则状态确定模块189a可以激活第二信号S2。根据第一信号S1和最大占空信号DMAX，第二信号S2可以具有表2的值。
表2
调节信号生成块189b可以响应于第一信号S1和第二信号S2、时钟信号CLK以及第二驱动信号DRV2来控制第一控制信号CP_S1至第四控制信号CP_S4。调节信号生成块189b包括第一调节反相器189b_1、调节“与非”元件189b_2、第二调节反相器189b_3、第一调节“与”元件189b_4、调节“或非”元件189b_5、第二调节“与”元件189b_6、调节“或”元件189b_7、第三调节反相器189b_8、调节“或非”元件189b_9和第四调节反相器189b_10。
第一调节反相器189b_1可以将时钟信号CLK反相，以输出反相时钟信号CLKB。调节“与非”元件189b_2可以输出对第二驱动信号DRV2、反相时钟信号CLKB和第二信号S2执行“与非”操作的结果，作为第三信号S3。
第二调节反相器189b_3可以将第三信号S3反相，以输出第二控制信号CP_S2。第一调节“与”元件189b_4可以输出对第三信号S3、时钟信号CLK和第二信号S2执行“与”操作的结果，作为第四信号S4。调节“或非”元件189b_5可以输出对第二信号S2和第一信号S1执行“或非”操作的结果，作为第五信号S5。
第二调节“与”元件189b_6可以输出对第一信号S1和时钟信号CLK执行“与”操作的结果，作为第六信号S6。调节“或”元件189b_7可以输出对第四信号S4、第五信号S5和第六信号S6执行“或”操作的结果，作为第一控制信号CP_S1。
第三调节反相器189b_8可以将第一信号S1反相，以输出第七信号S7。调节“或非”元件189b_9可以输出对第七信号S7和第六信号S6执行“或非”操作的结果，作为第四控制信号CP_S4。第四调节反相器189b_10可以将第一信号S1反相，以输出第三控制信号CP_S3。第一控制信号CP_S1至第四控制信号CP_S4可以被发送到调节器190。
图11示出了根据本发明构思的示例实施例的调节器190的示例。参考图2和图11，调节器190包括第一晶体管191a至第四晶体管194a、第一驱动器191b至第四驱动器194b、电平移位器192c、第一二极管195a至第三二极管195c以及电容器196。
第一晶体管191a和第二晶体管192a串联连接在地节点GND和输入节点NIN之间。第一晶体管191a和第二晶体管192a之间的节点可以是低节点LN。第一晶体管191a的栅极电压由第一驱动器191b控制。第二晶体管192a的栅极电压由第二驱动器192b控制。
第三晶体管193a和第四晶体管194a串联连接在地节点GND和输出节点NOUT之间。第三晶体管193a的栅极电压由第三驱动器193b控制。第四晶体管194a的栅极电压由第四驱动器194b控制。
第一二极管195a的阴极连接到低节点LN。第一二极管195a的阳极连接到第三晶体管193a和第四晶体管194a之间的节点。第二二极管195b和第三二极管195c串联连接在电力节点和升压节点NBST之间，其中，电源电压VDD被提供到所述电力节点。第二二极管195b和第三二极管195c之间的节点可以是高节点HN。
第一驱动器191b由电源电压VDD和地节点GND的地电压偏置。第一驱动器191b可以响应于第一控制信号CP_S1而操作。第二驱动器192b由高节点HN的高升压电压VBST_H和低节点LN的低升压电压VBST_L偏置。
第二驱动器192b可以根据通过在电平移位器192c处转变第二控制信号CP_S2的电平而生成的信号而被控制。例如，电平移位器192c可以将第二控制信号CP_S2的电平转变(例如，增加)到由高升压电压VBST_H和低升压电压VBST_L限定的电平。
第三驱动器193b由电源电压VDD和地电压偏置。第三驱动器193b可以由第三控制信号CP_S3控制。第四驱动器194b由电源电压VDD和地电压偏置。第四驱动器194b由第四控制信号CP_S4控制。电容器196连接在高节点HN和低节点LN之间。
图12示出了当第一信号S1和第二信号S2被去激活时与调节信号生成块189b相关联的信号的示例。即，图12示出了当电压转换器100处于正常状态时的信号。换句话说，图12示出了升压电压和开关电压之差不小于参考电压时、电压转换器未从脉冲跳过模式退出时并且第二晶体管的栅极电压的占空比不大于阈值时的信号。参考图2、图10和图12，示出了时钟信号CLK和第二驱动信号DRV2。
当第二信号S2处于高电平(例如，被激活)、时钟信号CLK处于低电平并且第二驱动信号DRV2处于高电平时，第三信号S3具有低电平。因为图12假定第二信号S2处于低电平(例如，被去激活)，所以第三信号S3被固定为高电平。
当第三信号S3、时钟信号CLK和第二信号S2都处于高电平时，第四信号S4具有高电平。因为图12假定第二信号S2处于低电平(例如，被去激活)，所以第四信号S4被固定为低电平。当第一信号S1和第二信号S2都处于低电平时，第五信号S5具有高电平。因为图12假定第一信号S1和第二信号S2都处于低电平，所以第五信号S5被固定为高电平。
当第一信号S1和时钟信号CLK都处于高电平时，第六信号S6具有高电平。因为图12假定第一信号S1处于低电平，所以第六信号S6被固定为低电平。仅当所有第四信号S4至第六信号S6都处于低电平时，第一控制信号CP_S1才具有低电平。因为图12假定第五信号S5处于高电平，所以第一控制信号CP_S1被固定为高电平。
第二控制信号CP_S2可以是第三信号S3的反相形式。因为第三信号S3处于高电平，所以第二控制信号CP_S2被固定为低电平。第三控制信号CP_S3可以是第一信号S1的反相形式。因为图12假定第一信号S1处于低电平，所以第三控制信号CP_S3被固定为高电平。
仅当第六信号S6和第七信号S7都处于低电平时，第四控制信号CP_S4才具有高电平。第七信号S7可以是第一信号S1的反相形式。因此，仅当第一信号S1处于高电平且第六信号S6处于低电平时，第四控制信号CP_S4具有高电平。因为第一信号S1具有低电平，所以第四控制信号CP_S4被固定为低电平。
图13示出了如何通过图12的信号控制调节器190。参考图2、图12和图13，因为第二控制信号CP_S2和第四控制信号CP_S4被固定为低电平，所以第二晶体管192a和第四晶体管194a保持截止状态。因为第一控制信号CP_S1和第三控制信号CPS_3被固定为高电平，所以第一晶体管191a和第三晶体管193a保持导通状态。
低节点LN的电压是地电压。通过第二二极管195b和第三二极管195c向升压节点NBST提供电源电压VDD。当第一晶体管120导通时，从调节器190输出的电源电压VDD对升压电容器CBST充电。
在第一晶体管120截止且第二晶体管130导通时，升压电压VBST可以比开关电压VSW高出在升压电容器CBST中充电的电压(例如，电源电压VDD)。因此，第二栅极驱动器150可以基于升压电压VBST导通第二晶体管130。
图14示出了当第一信号S1被激活且第二信号S2被去激活时与调节信号生成块189b相关联的信号的示例。即，图14示出了由于电压转换器100中的升压电压VBST的不足而引起的被控制为输出电压泵浦模式的信号。参考图2、图10和图14，示出了时钟信号CLK和第二驱动信号DRV2。
当第二信号S2处于高电平(例如，被激活)、时钟信号CLK处于低电平并且第二驱动信号DRV2处于高电平时，第三信号S3具有低电平。因为图14假定第二信号S2处于低电平(例如，被去激活)，所以第三信号S3被固定为高电平。
当第三信号S3、时钟信号CLK和第二信号S2都处于高电平时，第四信号S4具有高电平。因为图14假定第二信号S2处于低电平(例如，被去激活)，所以第四信号S4被固定为低电平。当第一信号S1和第二信号S2都处于低电平时，第五信号S5具有高电平。因为图14假定第一信号S1处于高电平，所以第五信号S5被固定为低电平。
当第一信号S1和时钟信号CLK都处于高电平时，第六信号S6具有高电平。因为图14假定第一信号S1处于高电平，所以第六信号S6可以具有与时钟信号CLK相同的波形。仅当所有第四信号S4至第六信号S6都处于低电平时，第一控制信号CP_S1才具有低电平。在图14中，因为第四信号S4和第五信号S5被固定为低电平，所以第一控制信号CP_S1具有与第六信号S6相同的波形。
第二控制信号CP_S2可以是第三信号S3的反相形式。在图14中，因为第三信号S3处于高电平，所以第二控制信号CP_S2被固定为低电平。第三控制信号CP_S3可以是第一信号S1的反相形式。因为图14假定第一信号S1处于高电平，所以第三控制信号CP_S3被固定为低电平。
仅当第一信号S1处于高电平且第六信号S6处于低电平时，第四控制信号CP_S4具有高电平。因为图14假定第一信号S1处于高电平且第六信号S6在高电平和低电平之间切换，所以第四控制信号CP_S4具有第六信号S6的反相波形。第四控制信号CP_S4可以与第一控制信号CP_S1互补。
图15示出了如何通过图14的信号控制调节器190。参考图2、图14和图15，因为第二控制信号CP_S2和第三控制信号CP_S3被固定为低电平，所以第二晶体管192a和第三晶体管193a保持截止状态。如箭头所示，第一控制信号CP_S1和第四控制信号CP_S4中的每一个可以在高电平和低电平之间切换，并且可以将从输出电压VOUT泵浦的电压发送到升压节点NBST。
当第一晶体管191a导通且第四晶体管194a截止时，利用通过第二二极管195b发送的电源电压VDD对电容器196充电。当第一晶体管191a截止且第四晶体管194a导通时，高节点HN的电压增加到与输出电压VOUT和在电容器196中充电的电压(例如，电源电压VDD)的和相对应的电压。也就是说，从输出电压VOUT泵浦的与电源电压VDD的量一样的电压被发送到升压节点NBST。
图16示出了当第一信号S1被去激活且第二信号S2被激活时与调节信号发生块189b相关联的信号的示例。即，图16示出了当在电压转换器100中发生最大占空时被控制为输入电压泵浦模式的信号。参考图2、图10和图16，示出了时钟信号CLK和第二驱动信号DRV2。
当第二信号S2处于高电平(例如，被激活)、时钟信号CLK处于低电平并且第二驱动信号DRV2处于高电平时，第三信号S3具有低电平。因为图16假定第二信号S2处于高电平(例如，被激活)，所以第三信号S3在时钟信号CLK处于低电平且第二驱动信号DRV2处于高电平的间隔中具有低电平。在剩余的间隔中，第三信号S3具有高电平。
当第三信号S3、时钟信号CLK和第二信号S2都处于高电平时，第四信号S4具有高电平。因为图16假定第二信号S2处于高电平(例如，被激活)，所以第四信号S4在第三信号S3和时钟信号CLK处于高电平的间隔中具有高电平。在剩余的间隔中，第四信号S4具有低电平。
当第一信号S1和第二信号S2都处于低电平时，第五信号S5具有高电平。因为图16假定第二信号S2处于高电平，所以第五信号S5被固定为低电平。当第一信号S1和时钟信号CLK都处于高电平时，第六信号S6具有高电平。因为图16假定第一信号S1处于低电平，所以第六信号S6被固定为低电平。
仅当第四至第六信号S4至S6都处于低电平时，第一控制信号CP_S1才具有低电平。因为图16假定第五信号S5和第六信号S6被固定为低电平，所以第一控制信号CP_S1具有与第四信号S4相同的波形。第二控制信号CP_S2可以是第三信号S3的反相形式。
第三控制信号CP_S3可以是第一信号S1的反相形式。因为图16假定第一信号S1处于低电平，所以第三控制信号CP_S3被固定为高电平。仅当第一信号S1处于高电平且第六信号S6处于低电平时，第四控制信号CP_S4具有高电平。因为图16假定第一信号S1处于低电平，所以第四控制信号CP_S4被固定为低电平。
第一控制信号CP_S1和第二控制信号CP_S2可以在第二驱动信号DRV2处于高电平的间隔中互补。例如，在第二驱动信号DRV2处于高电平的间隔中，如果第一控制信号CP_S1处于高电平，则第二控制信号CP_S2可以处于低电平。
在第二驱动信号DRV2处于高电平的间隔中，如果第一控制信号CP_S1处于低电平，则第二控制信号CP_S2可以处于高电平。第一控制信号CP_S1和第二控制信号CP_S2可以在第二驱动信号DRV2处于低电平的间隔中具有低电平。
图17示出了如何通过图16的信号控制调节器190。参考图2、图16和图17，由于第四控制信号CP_S4被固定为低电平，因此第四晶体管194a保持截止状态。因为第三控制信号CP_S3被固定为高电平，所以第三晶体管193a保持导通状态。
如箭头所示，第一控制信号CP_S1和第二控制信号CP_S2中的每一个可以在第二驱动信号DRV2处于高电平的间隔中在高电平和低电平之间切换，并且可以将从输入电压VIN泵浦的电压发送到升压节点NBST。当第一晶体管191a导通且第二晶体管192a截止时，利用通过第二二极管195b发送的电源电压VDD对电容器196充电。
当第一晶体管191a截止且第二晶体管192a导通时，高节点HN的电压增加到与高节点HN的电压和在电容器196中充电的电压(例如，电源电压VDD)的和相对应的电压。也就是说，从输入电压VIN泵浦的与电源电压VDD的量一样的电压被发送到升压节点NBST。
图18示出了根据本发明构思的示例实施例的电压转换器200。参考图18，电压转换器200包括第一晶体管220和第二晶体管230、第一栅极驱动器240和第二栅极驱动器250、电平移位器260、控制器280、调节器290、电感器“L”、输入电容器CIN、输出电容器COUT和升压电容器CBST。
电压转换器200可以将输入节点NIN的输入电压VIN转换为输出节点NOUT的输出电压VOUT。例如，电压转换器200可以是升压转换器，其升高输入电压VIN的电平以输出输出电压VOUT。
第一晶体管220和第二晶体管230可以串联连接在提供地电压的地节点GND和输出节点NOUT之间。第一晶体管220和第二晶体管230之间的节点可以是开关节点NSW。电感器“L”连接在开关节点NSW和输入节点NIN之间。输入电容器CIN连接在输入节点NIN和地节点GND之间。
升压电容器CBST连接在开关节点NSW和升压节点NBST之间。输出电容器COUT连接在输出节点NOUT和地节点GND之间。第一晶体管220和第二晶体管230、第一栅极驱动器240和第二栅极驱动器250、电平移位器260、控制器280以及调节器290与参考图2所描述的相同，由此，这里将不再重复其描述。
当升压电压VBST不足时，电压转换器200可以进入输入电压泵浦模式。当第二驱动信号DRV2具有最大占空时，电压转换器200可以进入输出电压泵浦模式。除了交换了输入节点NIN和输出节点NOUT之外，调节器290可以具有与图11中相同的结构。控制器280可以具有与参考图4至图10所描述的结构相同的结构。
根据本发明构思的示例实施例，电压转换器100或200中的开关晶体管可以用NMOS晶体管来实现。因为不使用PMOS晶体管，所以可以减小电压转换器100或200的尺寸。通过配置调节器190或290以包括正常模式、输出电压泵浦模式和输入电压泵浦模式的至少三种模式进行操作，第二晶体管130或230可以始终可靠地导通。因此，可以实现具有改进的可靠性的电压转换器100或200。
在上述示例实施例中，根据本发明构思的示例实施例的组件通过使用术语“块”来指代。可以利用诸如集成电路、专用集成电路IC(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)和复杂可编程逻辑设备(CPLD)之类的各种硬件设备、诸如在硬件设备中驱动的固件和应用之类的软件、或硬件设备和软件的组合来实现“块”。而且，“块”可以包括利用半导体器件实现的电路或知识产权(IP)。
根据本发明构思，电压转换器调节开关晶体管的栅极电压，使得开关晶体管根据环境的变化而导通。因此，可以提供具有改进的可靠性的电压转换器和/或其操作方法。
尽管已经参考示例实施例描述了本发明构思，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明构思的精神和范围的情况下，可以进行各种改变和修改。因此，应当理解，上述示例性实施例不是限制性的，而是示例性的。

Claims (20)

1.一种电压转换器，包括：
电感器，连接在输出节点和开关节点之间；
电容器，连接在所述输出节点和地节点之间；
第一晶体管，连接在所述开关节点和所述地节点之间；
第二晶体管，连接在所述开关节点和输入节点之间；
升压电容器，连接在所述开关节点和升压节点之间；
第一驱动器，被配置为基于所述地节点的地电压和电力节点的电源电压来驱动所述第一晶体管的栅极电压；
第二驱动器，被配置为基于所述开关节点的开关电压和所述升压节点的升压电压来驱动所述第二晶体管的栅极电压；以及
调节器，被配置为根据所述电压转换器的状态来控制所述升压电压。
2.根据权利要求1所述的电压转换器，其中，所述调节器还被配置为：如果所述升压电压与所述开关电压之差小于参考电压，则泵浦所述输出节点的输出电压以生成所述升压电压。
3.根据权利要求1所述的电压转换器，其中，所述调节器还被配置为：如果所述电压转换器从脉冲跳过模式退出，则泵浦所述输出节点的输出电压以生成所述升压电压。
4.根据权利要求1所述的电压转换器，其中，所述调节器还被配置为：如果所述第二晶体管的栅极电压的占空比大于阈值，则泵浦所述输入节点的输入电压以生成所述升压电压。
5.根据权利要求4所述的电压转换器，其中，所述调节器还被配置为：当所述第二晶体管的栅极电压处于高电平时进行泵浦。
6.根据权利要求1所述的电压转换器，其中，所述调节器还被配置为：如果所述升压电压和所述开关电压之差不小于参考电压，所述电压转换器未从脉冲跳过模式退出，且所述第二晶体管的栅极电压的占空比不大于阈值，则在所述第一晶体管导通时，利用所述电力节点的电源电压对所述升压电容器充电。
7.根据权利要求1所述的电压转换器，其中，所述调节器还被配置为：将所述升压节点的升压电压保持为大于所述开关节点的开关电压。
8.根据权利要求1所述的电压转换器，还包括：
栅极驱动信号发生器，被配置为向所述第一驱动器输出第一驱动信号，以及向所述第二驱动器输出第二驱动信号；
最大占空检测器，被配置为，如果所述第二晶体管的栅极电压的占空比大于阈值，则基于时钟信号和所述第一驱动信号输出最大占空信号；
升压电压检测器，被配置为，如果所述升压电压和所述开关电压之差小于参考电压，则基于所述升压电压和所述开关电压输出升压电压信号；以及
调节信号发生器，被配置为，基于所述最大占空信号、所述升压电压信号、所述时钟信号、所述第二驱动信号和脉冲跳过信号向所述调节器输出第一控制信号至第四控制信号。
9.根据权利要求8所述的电压转换器，其中，所述最大占空检测器包括：
第一块，被配置为输出所述时钟信号的延迟信号和所述时钟信号的反相信号的逻辑积，作为最大占空检测脉冲；
第二块，被配置为生成所述最大占空检测脉冲和所述第一驱动信号的逻辑积，作为第一信号，并输出所述第一信号和所述第一信号的延迟信号的逻辑积,作为复位信号；
第三块，被配置为生成所述第一驱动信号的反相信号和所述最大占空检测脉冲的逻辑积，作为第二信号，并输出所述第二信号和所述第二信号的延迟信号的逻辑积，作为置位信号；以及
触发器，被配置为基于所述复位信号和所述置位信号输出所述最大占空信号。
10.根据权利要求8所述的电压转换器，其中，所述最大占空检测器被配置为：周期性地检查所述第一驱动信号的占空比，以及如果所述第一驱动信号的占空比大于所述阈值，则激活所述最大占空信号。
11.根据权利要求8所述的电压转换器，其中，所述升压电压检测器包括：
第一电阻器和第二电阻器，被配置为通过对所述升压电压进行分压来输出第一电压；
第三电阻器和第四电阻器，被配置为通过对所述开关电压进行分压来输出第二电压；
第一比较器，被配置为输出所述第一电压和所述第二电压之差，作为第三电压；以及
第二比较器，被配置为输出所述第三电压和参考电压之差，作为所述升压电压信号。
12.根据权利要求8所述的电压转换器，其中，所述调节信号发生器包括状态确定块，所述状态确定块被配置为：
如果所述升压电压信号和所述脉冲跳过信号被去激活，则对第一状态信号进行去激活，否则激活所述第一状态信号；以及
如果所述第一状态信号被去激活且所述最大占空信号被激活，则激活第二状态信号，否则对所述第二状态信号进行去激活。
13.根据权利要求12所述的电压转换器，其中，所述调节信号发生器还包括驱动块，所述驱动块被配置为：
如果所述第一状态信号和所述第二状态信号被去激活，则在所述第二驱动信号处于高电平时，控制所述第一控制信号至所述第四控制信号，使得所述调节器将所述电源电压充至所述升压电容器。
14.根据权利要求13所述的电压转换器，其中，所述驱动块还被配置为：如果所述第一状态信号被激活且所述第二状态信号被去激活，则控制所述第一控制信号至所述第四控制信号，使得所述调节器泵浦所述输出节点的输出电压以生成所述升压电压。
15.根据权利要求13所述的电压转换器，其中，所述驱动块还被配置为：如果所述第一状态信号被去激活且所述第二状态信号被激活，则控制所述第一控制信号至所述第四控制信号，使得所述调节器泵浦所述输入节点的输入电压以生成所述升压电压。
16.一种电压转换器，包括：
电感器，连接在输入节点和开关节点之间；
第一电容器，连接在所述输入节点和地节点之间；
第一晶体管，连接在所述开关节点和所述地节点之间；
第二晶体管，连接在所述开关节点和输出节点之间；
升压电容器，连接在所述开关节点和升压节点之间；
第二电容器，连接在所述输出节点和所述地节点之间；
第一驱动器，被配置为驱动所述第一晶体管的栅极电压；
第二驱动器，被配置为根据所述升压节点的升压电压和所述开关节点的开关电压来驱动所述第二晶体管的栅极电压；以及
调节器，被配置为通过根据所述电压转换器的状态选择两个或更多个模式中的一个模式来控制所述升压电压。
17.根据权利要求16所述的电压转换器，其中，所述两个或更多个模式包括：从所述输入节点的输入电压泵浦以生成所述升压电压的第一模式、从所述输出节点的输出电压泵浦以生成所述升压电压的第二模式以及输出电源电压作为所述升压电压的第三模式。
18.根据权利要求16所述的电压转换器，其中，所述电压转换器的状态包括：所述升压电压不比所述开关电压高出参考值的量的第一状态、所述电压转换器从脉冲跳过模式退出的第二状态以及所述第二晶体管的栅极电压的占空比大于阈值的第三状态。
19.一种电压转换器的操作方法，所述电压转换器包括第一开关晶体管和第二开关晶体管，所述方法包括：
确定所述电压转换器的状态；以及
根据所述电压转换器的状态，调整要施加到所述第一开关晶体管和所述第二开关晶体管中的至少一个开关晶体管的栅极的栅极电压。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述调整包括：
通过所述栅极电压导通所述至少一个开关晶体管。
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