CN113300600A - 一种升压转换电路的预升压电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种升压转换电路的预升压电路，包括一阶冷启动电路模块、二阶冷启动电路模块、一阶电压感应模块和二阶电压感应模块；一阶电压感应模块用于设定第一阈值电压；二阶电压感应模块用于设定第二阈值电压；一阶冷启动电路模块用于将低压直流信号转换为交流控制信号，交流控制信号用于控制电压进行一阶预升压至第一阈值电压；二阶冷启动电路模块用于输出第一控制信号，第一控制信号和交流控制信号联合控制电压进行二阶预升压至第二阈值电压，以驱动升压转换电路正常启动。本发明能够保证升压转换电路在超低电压输入下电路的正常启动，同时，还能够提高电路系统的集成度，降低片外电路设计的复杂度。本发明可广泛应用于集成电路技术领域。

Description

一种升压转换电路的预升压电路
技术领域
本发明涉及集成电路领域，尤其是一种升压转换电路的预升压电路。
背景技术
超低输入直流升压转换电路广泛应用于物联网感知层无源感知设备的电源管理，无源感知设备以机械振动，温度等非电量作为能量来源，非电量经能量采集转换的直流输入电压微弱且不稳定，针对如何将微弱直流电压转换为稳定供给负载正常工作的直流电压这一问题，面向低压输入情况的升压转换电路解决方案由此提出，超低电压输入升压转换电路的预升压电路主要用于将微弱不稳定的直流电压转换为能够供给控制模块正常工作的直流电压，确保主升压电路的正常升压。
传统的预升压电路存在带载能力弱、集成度低、启动电压高等缺点。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种升压转换电路的预升压电路。
本发明所采取的技术方案是：
本发明实施例包括一种一种升压转换电路的预升压电路，包括一阶冷启动电路模块、二阶冷启动电路模块、一阶电压感应模块和二阶电压感应模块；
所述一阶电压感应模块用于设定第一阈值电压；
所述二阶电压感应模块用于设定第二阈值电压；
所述一阶冷启动电路模块用于将低压直流信号转换为交流控制信号，所述交流控制信号用于控制电压进行一阶预升压至所述第一阈值电压；
所述二阶冷启动电路模块用于输出第一控制信号，所述第一控制信号和所述交流控制信号联合控制电压进行二阶预升压至所述第二阈值电压，以驱动升压转换电路正常启动。
进一步地，所述一阶电压感应模块还用于输出第一跳变信号，所述二阶电压感应模块还用于输出第二跳变信号；
所述一阶冷启动电路模块检测到所述第二跳变信号时闭合；
所述二阶冷启动电路模块检测到所述第一跳变信号时开启，检测到所述第二跳变信号时闭合。
进一步地，所述预升压电路还包括电源电压、第一电阻、第一电感、第一电容、第二电容、第一PMOS管、第一NMOS管和第二NMOS管；
所述电源电压的第一端与所述第一电阻的第一端连接，所述电源电压的第二端与所述第一电容的第一端连接并接地，所述第一电容的第二端与所述第一电阻的第二端连接，所述一阶冷启动电路模块的第一端与所述第一电感的第一端连接并共同与所述第一电阻的第二端连接，所述一阶冷启动电路模块的第二端与所述第一NMOS管的栅极连接，所述第一NMOS 管的漏极与所述第一电感的第二端连接并共同与所述第二NMOS管的漏极连接；所述第一 NMOS管的源极接地；所述第二NMOS管的栅极与所述二阶冷启动电路模块的第一端连接，所述第二NMOS管的源极与所述第二电容的第一端连接并共同接地，所述第一PMOS管的漏极与所述第一电感的第二端连接，所述第一PMOS管的栅极与所述第一PMOS管的源极连接并共同与所述第二电容的第二端连接，所述第一PMOS管的栅极与所述第一PMOS管的源极连接并共同与所述二阶冷启动电路模块的第二端连接，所述一阶电压感应模块和所述二阶电压感应模块并联于所述二阶冷启动电路模块的第二端。
进一步地，所述预升压电路还包括控制模块；
所述一阶电压感应模块的第一信号输出端与所述一阶冷启动电路模块的第一信号输入端连接；
所述一阶电压感应模块的第一信号输出端与所述二阶电压感应模块的第二信号输出端均与所述控制模块的第一端连接，所述控制模块的第二端与所述二阶冷启动电路模块的第二信号输入端连接。
进一步地，所述一阶冷启动电路模块包括环形震荡电路单元和倍乘电路单元；
所述环形震荡电路单元的输出端与所述倍乘电路单元的输入端连接，所述环形震荡电路单元的信号输入端与所述倍乘电路单元的信号输入端均与所述一阶电压感应模块的第一信号输出端连接；
所述环形震荡电路单元的信号输入端与所述倍乘电路单元的信号输入端为所述一阶冷启动电路模块的第一信号输入端；
所述倍乘电路单元的输出端为所述一阶冷启动电路模块的第二端。
进一步地，所述环形震荡电路单元包括奇数个反相器和与所述反相器数目相同的控制开关，奇数个所述反相器串联，每个所述控制开关均与所述一阶电压感应模块的第一信号输出端连接，每个所述控制开关连接一个反相器。
进一步地，所述环形震荡电路单元包括第一反相器、第二反相器、第三反相器、第四反相器、第五反相器、第一控制开关、第二控制开关、第三控制开关、第四控制开关和第五控制开关；
所述第一控制开关的第一端、第二控制开关的第一端、第三控制开关的第一端、第四控制开关的第一端和第五控制开关的第一端均与所述一阶电压感应模块的第一信号输出端连接，所述第一控制开关的第二端与所述第一反相器的第二端连接，所述第一反相器的第一端与所述第五反相器的第三端连接，所述第一反相器的第三端与所述第二反相器的第一端连接，所述第二反相器的第二端与所述第二控制开关的第二端连接，所述第二反相器的第三端与所述第三反相器的第一端连接，所述第三反相器的第二端与所述第三控制开关的第二端连接，所述第三反相器的第三端与所述第四反相器的第一端连接，所述第四反相器的第二端与所述第四控制开关的第二端连接，所述第四反相器的第三端与所述第五反相器的第一端连接，所述第五反相器的第二端与所述第五控制开关的第二端连接。
进一步地，所述倍乘电路单元包括第一开关、第二PMOS管和多个第一电路单元；
多个所述第一电路单元串联，每个所述第一电路单元包括第三PMOS管、第四PMOS管、第三电容和第三NMOS管，所述第三PMOS管的源极与所述第一开关的第二端连接，所述第三PMOS管的栅极和所述第四PMOS管的漏极连接，所述第三PMOS管的漏极与所述第四 PMOS管的源极连接，所述第三PMOS管的漏极与所述第三电容的第一端连接，所述第三电容的第二端与所述第二PMOS管的漏极，所述第三电容的第二端与所述第三NMOS管的漏极连接，所述第四PMOS管的栅极与所述第三NMOS管的栅极连接，所述第三NMOS管的源极接地；
所述第一开关的第一端与所述一阶电压感应模块的第一信号输出端连接，所述第一开关的第二端与所述第二PMOS管的源极连接，所述第二PMOS管的漏极与所述第三电容的第二端连接，所述第二PMOS管的栅极与所述第四PMOS管的栅极连接，所述第二PMOS管的栅极与所述第三NMOS管的栅极连接。
进一步地，所述二阶冷启动电路模块包括第五PMOS管、第六PMOS管、第七PMOS 管、第八PMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管、第四电容、第二开关、第三开关、缓冲器、延时电路单元和窄脉冲电路单元；
所述第五PMOS管的漏极和所述第五PMOS管的栅极连接，所述第五PMOS管的漏极通过基准电流后接地，所述第五PMOS管的源极与所述第二开关的第一端连接，所述第五 PMOS管的栅极与所述第六PMOS管的栅极连接，所述第六PMOS管的源极与所述第一PMOS 管的源极连接，所述第六PMOS管的漏极通过所述第四电容后接地；所述第六PMOS管的漏极与所述第三开关的第一端连接，所述第七PMOS管的源极和所述第八PMOS管的源极均与所述第二开关的第二端连接，所述第七PMOS管的栅极与所述第四NMOS管的栅极连接，所述第七PMOS管的漏极与所述第四NMOS管的漏极连接后共同与所述第八PMOS管的栅极和所述第五NMOS管的栅极连接，所述第四NMOS的源极和所述第五NMOS管的源极均与所述第三开关的第二端连接并接地，所述第五NMOS管的漏极与所述第八PMOS管的漏极连接后共同接入第一端点，所述缓冲器的第一端、所述延时电路单元的第一端和所述窄脉冲电路单元的第一端均与所述第一端点连接，所述缓冲器的第二端输出所述第一控制信号，所述延时电路单元的第二端与所述窄脉冲电路单元的第二端连接，所述窄脉冲电路单元的第三端输出控制信号以控制所述第三开关。
进一步地，所述缓冲器的第二端输出的所述第一控制信号用于控制所述第二开关
本发明的有益效果是：
本发明实施例的预升压电路适用于低压输入的升压转换电路，包括一阶冷启动电路模块、二阶冷启动电路模块、一阶电压感应模块和二阶电压感应模块；本发明实施例通过一阶电压感应模块和二阶电压感应模块设定不同的阈值电压，能够确保电路工作过程中的时序模式准确切换，降低整体电路的功耗；通过一阶冷启动电路模块和二阶冷启动电路模块进行一阶预升压和二阶预升压，能够有效保证升压转换电路在超低电压输入下电路的正常启动，同时，还能够提高电路系统的集成度，降低片外电路设计的复杂度。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例所述预升压电路的整体框图；
图2为本发明实施例所述一阶冷启动电路模块的电路图；
图3为本发明实施例所述二阶冷启动电路模块的电路图；
图4为本发明实施例所述控制模块的电路图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
下面结合附图，对本申请实施例作进一步阐述。
参照图1，本发明实施例提出一种升压转换电路的预升压电路，包括一阶冷启动电路模块、二阶冷启动电路模块、一阶电压感应模块和二阶电压感应模块；
一阶电压感应模块用于设定第一阈值电压；
二阶电压感应模块用于设定第二阈值电压；
一阶冷启动电路模块用于将低压直流信号转换为交流控制信号，交流控制信号用于控制电压进行一阶预升压至第一阈值电压；
二阶冷启动电路模块用于输出第一控制信号，第一控制信号和交流控制信号联合控制电压进行二阶预升压至第二阈值电压，以驱动升压转换电路正常启动。
可选地，一阶电压感应模块还用于输出第一跳变信号，二阶电压感应模块还用于输出第二跳变信号；
一阶冷启动电路模块检测到第二跳变信号时闭合；
二阶冷启动电路模块检测到第一跳变信号时开启，检测到第二跳变信号时闭合。
本实施例中，一阶冷启动电路模块将超低输入直流电压进行直流交流转换，并且将转换得到的低幅度交流信号进行倍乘增值处理而得到高幅度交流控制信号，该高幅度交流控制信号将用于驱动升压转换电路进行一阶预升压，一阶冷启动电路模块将在二阶电压感应模块输出发生跳变时关闭。
二阶冷启动电路模块将由一阶预升压输出进行供电，将产生相应的大占空比性质的第一控制信号，该大占空比性质的第一控制信号将与一阶冷启动电路模块输出的交流控制信号联合作用，以驱动电路进行二阶预升压，二阶冷启动电路模块将在一阶电压感应模块输出发生跳变时开启，二阶电压感应模块输出发生跳变时关闭。
可选地，预升压电路还包括电源电压、第一电阻、第一电感、第一电容、第二电容、第一PMOS管、第一NMOS管和第二NMOS管；
电源电压的第一端与第一电阻的第一端连接，电源电压的第二端与第一电容的第一端连接并接地，所述第一电容的第二端与所述第一电阻的第二端连接，一阶冷启动电路模块的第一端与第一电感的第一端连接并共同与所述第一电阻的第二端连接，一阶冷启动电路模块的第二端与第一NMOS管的栅极连接，第一NMOS管的漏极与第一电感的第二端连接并共同与第二NMOS管的漏极连接；第一NMOS管的源极接地；第二NMOS管的栅极与二阶冷启动电路模块的第一端连接，第二NMOS管的源极与第二电容的第一端连接并共同接地，第一PMOS管的漏极与第一电感的第二端连接，第一PMOS管的栅极与第一PMOS管的源极连接并共同与第二电容的第二端连接，第一PMOS管的栅极与第一PMOS管的源极连接并共同与二阶冷启动电路模块的第二端连接，一阶电压感应模块和二阶电压感应模块并联于二阶冷启动电路模块的第二端。
具体地，参照图1，预升压电路包括电源电压VT、第一电阻RT、第一电感L、第一电容Cin、第二电容CVDDI、第一PMOS管PM1、第一NMOS管NM1和第二NMOS管NM2、一阶冷启动电路模块、二阶冷启动电路模块、一阶电压感应模块和二阶电压感应模块。
其中，电源电压VT的第一端与第一电阻RT的第一端连接，电源电压VT的第二端与第一电容Cin的第一端连接并接地，第一电容Cin的第二端与第一电阻RT的第二端连接，一阶冷启动电路模块的第一端与第一电感L的第一端连接并共同与所述第一电阻RT的第二端连接，一阶冷启动电路模块的第二端与第一NMOS管NM1的栅极连接，第一NMOS管NM1的漏极与第一电感L的第二端连接并共同与第二NMOS管NM2的漏极连接；第一NMOS管NM1 的源极接地；第二NMOS管NM2的栅极与二阶冷启动电路模块的第一端连接，第二NMOS 管NM2的源极与第二电容CVDDI的第一端连接并共同接地，第一PMOS管PM1的漏极与第一电感的第二端连接，第一PMOS管PM1的栅极与第一PMOS管PM1的源极连接并共同与第二电容CVDDI的第二端连接，第一PMOS管PM1的栅极与第一PMOS管PM1的源极连接并共同与二阶冷启动电路模块的第二端连接，一阶电压感应模块和二阶电压感应模块并联于二阶冷启动电路模块的第二端。
参照图2，本实施例中，一阶冷启动电路模块包括环形震荡电路单元和倍乘电路单元；
环形震荡电路单元的输出端与倍乘电路单元的输入端连接，环形震荡电路单元的信号输入端与倍乘电路单元的信号输入端均与一阶电压感应模块的第一信号输出端连接；
环形震荡电路单元的信号输入端与倍乘电路单元的信号输入端为一阶冷启动电路模块的第一信号输入端；
倍乘电路单元的输出端为一阶冷启动电路模块的第二端。
具体地，环形震荡电路单元包括奇数个反相器和与反相器数目相同的控制开关，奇数个反相器串联，每个控制开关均与一阶电压感应模块的第一信号输出端连接，每个控制开关连接一个反相器。
作为其中一种实施方式，环形震荡电路单元包括第一反相器、第二反相器、第三反相器、第四反相器、第五反相器、第一控制开关、第二控制开关、第三控制开关、第四控制开关和第五控制开关；
第一控制开关的第一端、第二控制开关的第一端、第三控制开关的第一端、第四控制开关的第一端和第五控制开关的第一端均与一阶电压感应模块的第一信号输出端连接，第一控制开关的第二端与第一反相器的第二端连接，第一反相器的第一端与第五反相器的第三端连接，第一反相器的第三端与第二反相器的第一端连接，第二反相器的第二端与第二控制开关的第二端连接，第二反相器的第三端与第三反相器的第一端连接，第三反相器的第二端与第三控制开关的第二端连接，第三反相器的第三端与第四反相器的第一端连接，第四反相器的第二端与第四控制开关的第二端连接，第四反相器的第三端与第五反相器的第一端连接，第五反相器的第二端与第五控制开关的第二端连接。
本实施例中，环形震荡电路单元包括第一反相器INV1、第二反相器INV2、第三反相器 INV3、第四反相器INV4、第五反相器INV5、第一控制开关S1、第二控制开关S2、第三控制开关S3、第四控制开关S4和第五控制开关S5；
其中，第一控制开关S1的第一端、第二控制开关S2的第一端、第三控制开关S3的第一端、第四控制开关S4的第一端和第五控制开关S5的第一端均与一阶电压感应模块的第一信号输出端连接，第一控制开关S1的第二端与第一反相器INV1的第二端连接，第一反相器INV1的第一端与第五反相器INV5的第三端连接，第一反相器INV1的第三端与第二反相器INV2INV2的第一端连接，第二反相器INV2的第二端与第二控制开关S2的第二端连接，第二反相器INV2的第三端与第三反相器的第一端连接，第三反相器INV3的第二端与第三控制开关S3的第二端连接，第三反相器INV3的第三端与第四反相器INV4的第一端连接，第四反相器INV4的第二端与第四控制开关S4的第二端连接，第四反相器INV4的第三端与第五反相器INV5的第一端连接，第五反相器INV5的第二端与第五控制开关S5的第二端连接。
具体地，倍乘电路单元包括第一开关、第二PMOS管和多个第一电路单元；
多个第一电路单元依次串联，每个第一电路单元包括第三PMOS管、第四PMOS管、第三电容和第三NMOS管，第三PMOS管的源极与第一开关的第二端连接，第三PMOS管的栅极和第四PMOS管的漏极连接，第三PMOS管的漏极与第四PMOS管的源极连接，第三 PMOS管的漏极与第三电容的第一端连接，第三电容的第二端与第二PMOS管的漏极，第三电容的第二端与第三NMOS管的漏极连接，第四PMOS管的栅极与第三NMOS管的栅极连接，第三NMOS管的源极接地；
第一开关的第一端与一阶电压感应模块的第一信号输出端连接，第一开关的第二端与第二PMOS管的源极连接，第二PMOS管的漏极与第三电容的第二端连接，第二PMOS管的栅极与第四PMOS管的栅极连接，第二PMOS管的栅极与第三NMOS管的栅极连接。
本实施例中，倍乘电路单元包括第一开关S6、第二PMOS管PM0和多个第一电路单元；其中，每个第一电路单元的电路结构相同，倍乘电路单元具体包含多少个第一电路单元可根据实际情况决定，倍乘电路单元的电路结构具体可参照图2。
参照图3，本实施例中，二阶冷启动电路模块包括第五PMOS管、第六PMOS管、第七PMOS管、第八PMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管、第四电容、第二开关、第三开关、缓冲器、延时电路单元和窄脉冲电路单元；
第五PMOS管的漏极和第五PMOS管的栅极连接，第五PMOS管的漏极通过基准电流后接地，第五PMOS管的源极与第二开关的第一端连接，第五PMOS管的栅极与第六PMOS 管的栅极连接，第六PMOS管的源极与第一PMOS管的源极连接，第六PMOS管的漏极通过第四电容后接地；第六PMOS管的漏极与第三开关的第一端连接，第七PMOS管的源极和第八PMOS管的源极均与第二开关的第二端连接，第七PMOS管的栅极与第四NMOS管的栅极连接，第七PMOS管的漏极与第四NMOS管的漏极连接后共同与第八PMOS管的栅极和第五NMOS管的栅极连接，第四NMOS的源极和第五NMOS管的源极均与第三开关的第二端连接并接地，第五NMOS管的漏极与第八PMOS管的漏极连接后共同接入第一端点，缓冲器的第一端、延时电路单元的第一端和窄脉冲电路单元的第一端均与第一端点连接，缓冲器的第二端输出第一控制信号，延时电路单元的第二端与窄脉冲电路单元的第二端连接，窄脉冲电路单元的第三端输出控制信号以控制第三开关；缓冲器的第二端输出的第一控制信号用于控制第二开关。
具体地，本实施例中，二阶冷启动电路模块包括第五PMOS管PM1、第六PMOS管PM2、第七PMOS管PM3、第八PMOS管PM4、第四NMOS管NM1、第五NMOS管NM2、第四电容C、第二开关S1、第三开关S2、缓冲器BUFFER、延时电路单元和窄脉冲电路单元；
第五PMOS管PM1的漏极和第五PMOS管PM1的栅极连接，第五PMOS管PM1的漏极通过基准电流IREF后接地，第五PMOS管PM1的源极与第二开关S1的第一端连接，第五 PMOS管PM1的栅极与第六PMOS管PM2的栅极连接，第六PMOS管PM2的源极与第一 PMOS管的源极连接，第六PMOS管PM2的漏极通过第四电容C后接地；第六PMOS管PM2 的漏极与第三开关S2的第一端连接，第七PMOS管PM3的源极和第八PMOS管PM4的源极均与第二开关S1的第二端连接，第七PMOS管PM3的栅极与第四NMOS管NM1的栅极连接，第七PMOS管PM3的漏极与第四NMOS管NM1的漏极连接后共同与第八PMOS管 PM4的栅极和第五NMOS管NM2的栅极连接，第四NMOS的源极和第五NMOS管NM2 的源极均与第三开关S2的第二端连接并接地，第五NMOS管NM2的漏极与第八PMOS管 PM4的漏极连接后共同接入第一端点，缓冲器BUFFER的第一端、延时电路单元的第一端和窄脉冲电路单元的第一端均与第一端点连接，缓冲器BUFFER的第二端输出第一控制信号，延时电路单元的第二端与窄脉冲电路单元的第二端连接，窄脉冲电路单元的第三端输出控制信号以控制第三开关S2；缓冲器BUFFER的第二端输出的第一控制信号用于控制第二开关 S1。
参照图1，本实施例中，预升压电路还包括控制模块；一阶电压感应模块的第一信号输出端L1与一阶冷启动电路模块的第一信号输入端连接；一阶电压感应模块的第一信号输出端 L1与二阶电压感应模块的第二信号输出端L2均与控制模块的第一端连接，控制模块的第二端与二阶冷启动电路模块的第二信号输入端连接。其中，控制模块的电路图如图4所示。
本实施例中，预升压电路的主要工作流程如下：
1.超低电压输入将驱动一阶冷启动电路模块对超低输入直流电压进行直流交流转换及幅值抬高，将此超低直流电压转换为具有较高幅值的交流控制信号，该交流控制信号将驱动升压转换电路进行一阶预升压直至达到一阶电压感应模块设定的第一阈值电压；
2.当一阶电压感应模块输出信号跳变时，二阶冷启动电路模块将启动，二阶冷启动电路模块接入一阶预升压后电路的输出，以驱动并产生相应的大占空比性质的第一控制信号，该第一控制信号将与交流控制信号共同作用，以进行二阶预升压直至达到二阶电压感应模块设定的第二阈值电压，预升压结束。
本发明实施例所述一种升压转换电路的预升压电路具有以下技术效果：
本发明实施例的预升压电路适用于低压输入的升压转换电路，包括一阶冷启动电路模块、二阶冷启动电路模块、一阶电压感应模块和二阶电压感应模块；本发明实施例通过一阶电压感应模块和二阶电压感应模块设定不同的阈值电压，能够确保电路工作过程中的时序模式准确切换，降低整体电路的功耗；通过一阶冷启动电路模块和二阶冷启动电路模块进行一阶预升压和二阶预升压，能够有效保证升压转换电路在超低电压输入下电路的正常启动，同时，还能够提高电路系统的集成度，降低片外电路设计的复杂度。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种升压转换电路的预升压电路，其特征在于，包括一阶冷启动电路模块、二阶冷启动电路模块、一阶电压感应模块和二阶电压感应模块；
所述一阶电压感应模块用于设定第一阈值电压；
所述二阶电压感应模块用于设定第二阈值电压；
所述一阶冷启动电路模块用于将低压直流信号转换为交流控制信号，所述交流控制信号用于控制电压进行一阶预升压至所述第一阈值电压；
所述二阶冷启动电路模块用于输出第一控制信号，所述第一控制信号和所述交流控制信号联合控制电压进行二阶预升压至所述第二阈值电压，以驱动升压转换电路正常启动。
2.根据权利要求1所述的一种升压转换电路的预升压电路，其特征在于，所述一阶电压感应模块还用于输出第一跳变信号，所述二阶电压感应模块还用于输出第二跳变信号；
所述一阶冷启动电路模块检测到所述第二跳变信号时闭合；
所述二阶冷启动电路模块检测到所述第一跳变信号时开启，检测到所述第二跳变信号时闭合。
3.根据权利要求1所述的一种升压转换电路的预升压电路，其特征在于，所述预升压电路还包括电源电压、第一电阻、第一电感、第一电容、第二电容、第一PMOS管、第一NMOS管和第二NMOS管；
所述电源电压的第一端与所述第一电阻的第一端连接，所述电源电压的第二端与所述第一电容的第一端连接并接地，所述第一电容的第二端与所述第一电阻的第二端连接，所述一阶冷启动电路模块的第一端与所述第一电感的第一端连接并共同与所述第一电阻的第二端连接，所述一阶冷启动电路模块的第二端与所述第一NMOS管的栅极连接，所述第一NMOS管的漏极与所述第一电感的第二端连接并共同与所述第二NMOS管的漏极连接；所述第一NMOS管的源极接地；所述第二NMOS管的栅极与所述二阶冷启动电路模块的第一端连接，所述第二NMOS管的源极与所述第二电容的第一端连接并共同接地，所述第一PMOS管的漏极与所述第一电感的第二端连接，所述第一PMOS管的栅极与所述第一PMOS管的源极连接并共同与所述第二电容的第二端连接，所述第一PMOS管的栅极与所述第一PMOS管的源极连接并共同与所述二阶冷启动电路模块的第二端连接，所述一阶电压感应模块和所述二阶电压感应模块并联于所述二阶冷启动电路模块的第二端。
4.根据权利要求3所述的一种升压转换电路的预升压电路，其特征在于，所述预升压电路还包括控制模块；
所述一阶电压感应模块的第一信号输出端与所述一阶冷启动电路模块的第一信号输入端连接；
所述一阶电压感应模块的第一信号输出端与所述二阶电压感应模块的第二信号输出端均与所述控制模块的第一端连接，所述控制模块的第二端与所述二阶冷启动电路模块的第二信号输入端连接。
5.根据权利要求4所述的一种升压转换电路的预升压电路，其特征在于，所述一阶冷启动电路模块包括环形震荡电路单元和倍乘电路单元；
所述环形震荡电路单元的输出端与所述倍乘电路单元的输入端连接，所述环形震荡电路单元的信号输入端与所述倍乘电路单元的信号输入端均与所述一阶电压感应模块的第一信号输出端连接；
所述环形震荡电路单元的信号输入端与所述倍乘电路单元的信号输入端为所述一阶冷启动电路模块的第一信号输入端；
所述倍乘电路单元的输出端为所述一阶冷启动电路模块的第二端。
6.根据权利要求5所述的一种升压转换电路的预升压电路，其特征在于，所述环形震荡电路单元包括奇数个反相器和与所述反相器数目相同的控制开关，奇数个所述反相器串联，每个所述控制开关均与所述一阶电压感应模块的第一信号输出端连接，每个所述控制开关连接一个反相器。
7.根据权利要求6所述的一种升压转换电路的预升压电路，其特征在于，所述环形震荡电路单元包括第一反相器、第二反相器、第三反相器、第四反相器、第五反相器、第一控制开关、第二控制开关、第三控制开关、第四控制开关和第五控制开关；
所述第一控制开关的第一端、第二控制开关的第一端、第三控制开关的第一端、第四控制开关的第一端和第五控制开关的第一端均与所述一阶电压感应模块的第一信号输出端连接，所述第一控制开关的第二端与所述第一反相器的第二端连接，所述第一反相器的第一端与所述第五反相器的第三端连接，所述第一反相器的第三端与所述第二反相器的第一端连接，所述第二反相器的第二端与所述第二控制开关的第二端连接，所述第二反相器的第三端与所述第三反相器的第一端连接，所述第三反相器的第二端与所述第三控制开关的第二端连接，所述第三反相器的第三端与所述第四反相器的第一端连接，所述第四反相器的第二端与所述第四控制开关的第二端连接，所述第四反相器的第三端与所述第五反相器的第一端连接，所述第五反相器的第二端与所述第五控制开关的第二端连接。
8.根据权利要求5所述的一种升压转换电路的预升压电路，其特征在于，所述倍乘电路单元包括第一开关、第二PMOS管和多个第一电路单元；
多个所述第一电路单元串联，每个所述第一电路单元包括第三PMOS管、第四PMOS管、第三电容和第三NMOS管，所述第三PMOS管的源极与所述第一开关的第二端连接，所述第三PMOS管的栅极和所述第四PMOS管的漏极连接，所述第三PMOS管的漏极与所述第四PMOS管的源极连接，所述第三PMOS管的漏极与所述第三电容的第一端连接，所述第三电容的第二端与所述第二PMOS管的漏极，所述第三电容的第二端与所述第三NMOS管的漏极连接，所述第四PMOS管的栅极与所述第三NMOS管的栅极连接，所述第三NMOS管的源极接地；
所述第一开关的第一端与所述一阶电压感应模块的第一信号输出端连接，所述第一开关的第二端与所述第二PMOS管的源极连接，所述第二PMOS管的漏极与所述第三电容的第二端连接，所述第二PMOS管的栅极与所述第四PMOS管的栅极连接，所述第二PMOS管的栅极与所述第三NMOS管的栅极连接。
9.根据权利要求3所述的一种升压转换电路的预升压电路，其特征在于，所述二阶冷启动电路模块包括第五PMOS管、第六PMOS管、第七PMOS管、第八PMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管、第四电容、第二开关、第三开关、缓冲器、延时电路单元和窄脉冲电路单元；
所述第五PMOS管的漏极和所述第五PMOS管的栅极连接，所述第五PMOS管的漏极通过基准电流后接地，所述第五PMOS管的源极与所述第二开关的第一端连接，所述第五PMOS管的栅极与所述第六PMOS管的栅极连接，所述第六PMOS管的源极与所述第一PMOS管的源极连接，所述第六PMOS管的漏极通过所述第四电容后接地；所述第六PMOS管的漏极与所述第三开关的第一端连接，所述第七PMOS管的源极和所述第八PMOS管的源极均与所述第二开关的第二端连接，所述第七PMOS管的栅极与所述第四NMOS管的栅极连接，所述第七PMOS管的漏极与所述第四NMOS管的漏极连接后共同与所述第八PMOS管的栅极和所述第五NMOS管的栅极连接，所述第四NMOS的源极和所述第五NMOS管的源极均与所述第三开关的第二端连接并接地，所述第五NMOS管的漏极与所述第八PMOS管的漏极连接后共同接入第一端点，所述缓冲器的第一端、所述延时电路单元的第一端和所述窄脉冲电路单元的第一端均与所述第一端点连接，所述缓冲器的第二端输出所述第一控制信号，所述延时电路单元的第二端与所述窄脉冲电路单元的第二端连接，所述窄脉冲电路单元的第三端输出控制信号以控制所述第三开关。
10.根据权利要求3所述的一种升压转换电路的预升压电路，其特征在于，所述缓冲器的第二端输出的所述第一控制信号用于控制所述第二开关。
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