CN115940619B - 芯片、直流-直流电路及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例提供了芯片、直流‑直流电路及其控制方法。其中，直流‑直流电路包括控制单元、初始参考电压端、变换单元、参考电压转换单元和转换参考电压端。当需要输出电压时，控制单元以转换参考电压端输出的初始参考电压为控制目标，控制变换单元输出与初始参考电压相匹配的电压。当需要停止输出电压时，参考电压转换单元将初始参考电压端输出的初始参考电压转换为，从初始参考电压随时间逐渐减小至零的变动参考电压，并输出至转换参考电压端，控制单元以变动参考电压为控制目标，控制变换单元输出与转换参考电压端输出的变动参考电压相匹配的随时间逐渐减小至零的电压。该实施例实现了对输出端的掉电时长的有效控制。
Description
技术领域
本发明涉及电路技术领域，具体涉及芯片、直流-直流电路及其控制方法。
背景技术
直流-直流电路（即直流电压转直流电压电路）常见于各种电子设备内，包括直流输入端、控制单元、变换单元（例如包括功率开关管、电感、电容等）、反馈电路和参考电压端，控制单元以参考电压端输出的参考电压为控制目标，控制变换单元对直流输入端输出的直流电压进行转换，得到与参考电压相匹配的输出电压（例如参考电压的N倍），反馈电路将输出电压按适当采样比例（例如1/N，如，在由反馈电阻串实现的反馈电路的情况下，）缩小后反馈给控制单元，控制单元通过将该反馈的电压控制维持在参考电压这一控制目标，即可以实现维持输出电压。
当关闭直流-直流电路后，为了保护直流-直流电路的负载，需要泄放变换单元中电容上存储的电能。已知技术中，一些直流-直流电路增加了额外的泄放电路，当关闭直流-直流电路后，控制泄放电路导通，以泄放电容上的电能；另外一些直流-直流电路中，当关闭直流-直流电路后，将变换单元的下管导通，以泄放电容上的电能。然而，上述已知技术中无法实现对电容泄放电能的时长，即直流-直流电路输出端的掉电时长的有效控制。
发明内容
基于上述现状，本发明的实施例的主要目的在于提供芯片、直流-直流电路及其控制方法，以实现对直流-直流电路输出端的掉电时长的有效控制。
为实现上述目的，本发明的实施例采用了如下的技术方案：
一种直流-直流电路，包括控制单元、初始参考电压端和变换单元，还包括参考电压转换单元和转换参考电压端。当所述直流-直流电路需要输出电压时，所述控制单元以所述转换参考电压端输出的初始参考电压为控制目标，控制所述变换单元输出与所述初始参考电压相匹配的电压。当所述直流-直流电路需要停止输出电压时，所述参考电压转换单元将所述初始参考电压端输出的初始参考电压转换为，从所述初始参考电压随时间逐渐减小至零的变动参考电压，并输出至所述转换参考电压端，所述控制单元以所述变动参考电压为控制目标，控制所述变换单元输出与所述转换参考电压端输出的所述变动参考电压相匹配的随时间逐渐减小至零的电压。
一种直流-直流电路的控制方法，包括如下步骤：当直流-直流电路需要输出电压时，控制单元以转换参考电压端输出的初始参考电压为控制目标，控制变换单元输出与所述初始参考电压相匹配的电压。当所述直流-直流电路需要停止输出电压时，参考电压转换单元将所述转换参考电压端输出的初始参考电压转换为，从所述初始参考电压随时间逐渐减小至零的变动参考电压，并输出至所述转换参考电压端，所述控制单元以所述变动参考电压为控制目标，控制所述变换单元输出与所述转换参考电压端输出的变动参考电压相匹配的随时间逐渐减小至零的电压。
一种芯片，包括任一所述的直流-直流电路。
在本发明实施例的方案中，当直流-直流电路需要停止输出电压时，参考电压转换单元将初始参考电压端输出的初始参考电压转换为变动参考电压，并输出至转换参考电压端，其中，该变动参考电压被控制从初始参考电压随时间逐渐减小至零，并且控制单元以变动参考电压为控制目标，控制变换单元输出与转换参考电压端输出的变动参考电压相匹配的随时间逐渐减小至零的电压，由于该变动参考电压被控制从初始参考电压随时间逐渐减小至零，也即实现了软关断，且整个减小的过程时长是确定的，又由于变换单元输出的电压实时跟随匹配变动参考电压，因此，变换单元输出的电压从最大电压减小至零的整个过程所持续的第二时长，与该第一时长是相同的，因而也是确定的，即实现了对直流-直流电路输出端的掉电时长的有效控制，从而可以方便后级电路的掉电设计。
本发明的其他有益效果，将在具体实施方式中通过具体技术特征和技术方案的介绍来阐述，本领域技术人员通过这些技术特征和技术方案的介绍，应能理解所述技术特征和技术方案带来的有益技术效果。
附图说明
以下将参照附图对本发明的实施方式进行描述。图中：
图1为根据本发明的一种实施方式的直流-直流电路的示意图；
图2为根据本发明的另一种实施方式的直流-直流电路的示意图；
图3是一种实施例中变动参考电压与时间的关系示意图；
图4是另一种实施例中变动参考电压与时间的关系示意图；
图5是本发明另一种实施例直流-直流电路的参考电压转换单元；
图6是本发明另一种实施例直流-直流电路的参考电压转换单元；
图7是本发明另一种实施例直流-直流电路的参考电压转换单元；
图8是本发明另一种实施例直流-直流电路的参考电压转换单元；
图9是本发明另一种实施例直流-直流电路的参考电压转换单元；
图10是本发明另一种实施例直流-直流电路的参考电压转换单元；
图11是本发明另一种实施例直流-直流电路的参考电压转换单元；
图12是本发明另一种实施例直流-直流电路的参考电压转换单元；
图13是本发明另一种实施例直流-直流电路的参考电压转换单元；
图14是本发明另一种实施例直流-直流电路的参考电压转换单元；
图15是本发明另一种实施例直流-直流电路的参考电压转换单元；
图16是本发明另一种实施例直流-直流电路的参考电压转换单元；
图17是本发明另一种实施例直流-直流电路的参考电压转换单元。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分，为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。
此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
图1是本发明一种实施例的直流-直流电路，该直流-直流电路可以应用于各种电子设备中，用于为后级电路或负载ILOAD提供直流电压和电流。直流-直流电路包括控制单元300、初始参考电压生成单元100、初始参考电压端VREF0 110、参考电压转换单元200、转换参考电压端VREF1 210和变换单元400，其中，变换单元400可以是升压、降压、或者升降压类型的变换单元。
初始参考电压生成单元100用于产生初始参考电压（又可以称为初始的基准电压），并从初始参考电压端110输出该初始参考电压。初始参考电压生成单元100可以采用常见的参考电压产生电路，可以根据直流-直流电路输出电压大小的需要，调节输出不同大小的初始参考电压。
参考电压转换单元200的输入端连接初始参考电压端110，以输入初始参考电压，输出端连接转换参考电压端210。当直流-直流电路需要输出电压时，参考电压转换单元200通过转换参考电压端210输出初始参考电压，控制单元300以转换参考电压端210输出的初始参考电压为控制目标，控制变换单元400对输入端VIN的输入电压进行变换（或者称为调制），以输出与初始参考电压相匹配的电压，从而变换单元400的输出端VOUT 410可以输出所需的输出电压，以提供给后级电路使用。例如，若直流-直流电路的采样系数为1/N（N>1），输出稳定后，输出电压等于N倍的初始参考电压。如图2所示，变换单元400可以包括上开关管M1、下开关管M2、电感L和输出电容COUT，可以通过调节上开关管M1和下开关管M2的导通时长或频率，从而调节输出电压的大小维持在N倍的初始参考电压。
当直流-直流电路需要停止输出电压时，参考电压转换单元200将初始参考电压端110输出的初始参考电压转换为变动参考电压，并输出至转换参考电压端210，其中，该变动参考电压被控制从初始参考电压随时间逐渐减小至零；并且控制单元300以变动参考电压为控制目标，控制变换单元400对输入端VIN的输入电压进行变换（或者称为调制），以输出与转换参考电压端210输出的变动参考电压相匹配的随时间逐渐减小至零的电压，例如采用PWM调制模式（例如占空比为A）控制变换单元400对输入电压进行变换或调制。由于该变动参考电压被控制从初始参考电压随时间逐渐减小至零，也即实现了软关断，且整个减小的过程时长（称之为第一时长）是确定的，又由于变换单元400输出的电压实时跟随匹配变动参考电压，因此，变换单元400输出的电压从最大电压减小至零的整个过程所持续的第二时长，与该第一时长是相同的，因而也是确定的，即实现了对直流-直流电路输出端410的掉电时长的有效控制，从而可以方便后级电路的掉电设计。
图3是一种实施例中变动参考电压与时间的关系示意图，在本实施例中，该变动参考电压可以与时间呈非线性关系，即，该变动参考电压从初始参考电压Vref0，随时间非线性逐渐减小至零，因此，直流-直流电路的输出电压也相应地从最大输出电压，随时间非线性逐渐减小至零。
图4是另一种实施例中变动参考电压与时间的关系示意图，在本实施例中，该变动参考电压可以与时间呈线性关系，即，转换参考电压端210输出的电压从初始参考电压Vref0，随时间线性逐渐减小至零，也即均匀下降，因此，直流-直流电路的输出电压也相应地随时间线性逐渐减小至零，即软关断，这样后级电路的掉电设计更加容易。
由于为了更方便后级电路的掉电设计，在初始参考电压端110输出的初始参考电压的大小不同时，转换参考电压端210输出的变动参考电压从初始参考电压减小至零所耗费的时长保持不变。例如，初始参考电压端110输出的初始参考电压为1mV（例如其匹配的直流-直流电路的输出电压为10V），其转换参考电压端210输出的变动参考电压从初始参考电压减小至零所耗费的时长被控制在5ms；当初始参考电压端110输出的初始参考电压变为2mV（例如其匹配的直流-直流电路的输出电压为20V）时，其转换参考电压端210输出的变动参考电压从初始参考电压减小至零所耗费的时长仍被控制在5ms。
图5是本发明另一种实施例直流-直流电路的参考电压转换单元200，该参考电压转换单元200包括电容C1 220和第一电流源240，并具有放电路径230；电容220的第一端221耦合至初始参考电压端110，第二端222连接转换参考电压端210，放电路径230连接电容220的第一端221和第二端222。当直流-电流电路上电后，初始参考电压端110的初始参考电压向电容220进行充电，从而使得电容220的第一端221与第二端222之间存在压差，例如达到稳定状态时，第一端221的电压大小等于初始参考电压，第二端222也即转换参考电压端210的电压为0。通常，这个阶段电容220完成充电的速度较快。当直流-直流电路需要输出电压时，放电路径230导通，电容220的第一端221经由放电路径230向第二端222放电，以使转换参考电压端210的电压增加至初始参考电压，即电容220放电完成后，转换参考电压端210的电压稳定在该初始参考电压，控制单元300即可以根据该转换参考电压端210输出的该初始参考电压为控制目标，控制变换单元400输出匹配的电压，例如N倍的初始参考电压。当直流-直流电路需要停止输出电压时，放电路径230断开，转换参考电压端210经由第一电流源240充电，即转换参考电压端210以第一电流源240输出的第一电流进行充电，以使转换参考电压端210的变动参考电压随时间从初始参考电压逐渐减小至零；在这个过程中，当变动参考电压减小至Uf时，控制单元300根据该转换参考电压端210的电压Uf，控制变换单元400输出大小与Uf相匹配的输出电压，例如N倍的Uf；当从初始参考电压减小至零、且电容220充电完成后，电容220两端的压差为0，此时转换参考电压端210的电压也为0，控制单元300根据该转换参考电压端210的0电压，控制变换单元400输出大小为0的输出电压。
如图6所示，在一个实施例中，第一电流源240是受初始参考电压控制的压控电流源，用于在初始参考电压Vref0的控制下，输出正比于初始参考电压的第一电流I1，即I1=S1*Vref0，其中S1为比例系数，是一常数；在某些情况下，S1也可以称为跨导，例如第一电流源240为MOS管实现的情况下；将电容220充电完成所耗费的时长记为t，有如下关系：C*Vref0=I1*t；综合上述两个式子，可以得到t=C/S1；由于C和S1是常数，因此时长t也是确定的常数，其与初始参考电压大小无关，也与直流-直流电路的输出电压和输出电容COUT大小无关，这样，后级电路的掉电设计更加简单。在本实施例中，第一电流源240可以按照如下连接方式接入电路：第一电流源240的压控正端2401可以连接初始参考电压端110，压控负端2402接地，电流输入端2403连接转换参考电压端210，电流输出端2404接地。
图7是本发明另一种实施例直流-直流电路的参考电压转换单元200，该参考电压转换单元200还包括位于放电路径230的第二电流源231。当直流-直流电路需要输出电压时，放电路径230导通，电容220的第一端221经由第二电流源231向第二端222放电，即电容220的第一端221以第二电流源231输出的第二电流进行放电，第二端222即转换参考电压端210的电压被控制从0随时间逐渐减增大至初始参考电压，整个增加的过程时长是确定的，又由于变换单元400输出的电压实时跟随匹配变动参考电压，因此，变换单元400输出的电压从零逐渐增加至最大电压（即与初始参考电压匹配的电压）的整个过程所持续的时长也是确定的，从而直流-直流电路实现了软开启，即输出电压缓慢增加而不是急剧增大，并且软开启的持续时长是确定的，便于后级电路的上电设计。
在一个实施例中，第二电流源231是受初始参考电压控制的压控电流源，用于在初始参考电压的控制下，输出正比于初始参考电压的第二电流，且第二电流大于第一电流源240输出的第一电流。当直流-直流电路需要输出电压时，放电路径230导通，电容220的第一端221经由第二电流源231向第二端222放电，由于第一电流源240输出的第一电流从第二电流中分流了部分的电流，即电容220的第一端221以第二电流减第一电流之差进行放电，从而使第二端222即转换参考电压端210的电压被控制从0随时间逐渐减增大至初始参考电压，整个增加的过程时长是确定的，又由于变换单元400输出的电压实时跟随匹配变动参考电压，因此，变换单元400输出的电压从零逐渐增加至最大电压（即与初始参考电压匹配的电压）的整个过程所持续的时长也是确定的，从而直流-直流电路实现了持续时长确定的软开启，便于后级电路的上电设计。
另外，如图8所示，当第一电流I1和第二电流I2同时正比于初始参考电压Vref0，即I1=S1*Vref0，且I2=S2*Vref0，其中S1和S2均为比例系数，是常数；在某些情况下，S1和S2也可以称为跨导，例如第一电流源240和第二电流源231为MOS管实现的情况下；将电容220放电完成所耗费的时长记为t，有如下关系：C*Vref0=(I2-I1)*t；综合上述两个式子，可以得到t=C/(S2-S1)；由于C、S2和S1是常数，因此时长t也是确定的常数，其与初始参考电压Vref0大小无关，也与直流-直流电路的输出电压和输出电容COUT大小无关，从而直流-直流电路实现了持续时长与输出电压大小无关的软开启，这样，后级电路的上电设计更加简单。在本实施例中，第二电流源231可以按照如下连接方式接入电路：第二电流源231的压控正端2311可以连接初始参考电压端110，压控负端2312接地，电流输入端2313连接电容220第一端221，电流输出端2314连接转换参考电压端210。
如图9所示，放电路径230还包括位于放电路径230且与第二电流源231串联的放电路径开关K1 232（如MOS管），例如，第二电流源231通过放电路径开关232与电容220的第一端221连接，放电路径开关232用于控制放电路径230的导通和断开，从而控制放电路径230的导通和断开。
如图9所示，参考电压转换单元200还包括与第一电流源240串联的充电路径开关241（如MOS管），例如，第一电流源240通过充电路径开关241与电容220的第二端222连接，充电路径开关241用于控制充电路径的导通和断开。具体而言，当直流-直流电路需要输出电压时，放电路径开关232导通（即放电路径230导通），且充电路径开关241断开（充电路径断开），电容220的第一端221经由第二电流源231向第二端222放电；由于充电路径断开，第一电流源240不会输出第一电流，因而也不会从第二电流中分流电流，即电容220的第一端221以第二电流进行放电；由于第二电流I2正比于初始参考电压，即I2=S2*Vref0，其中S2为比例系数，是常数；将电容220放电完成所耗费的时长记为t，有如下关系：C*Vref0=I2*t；根据上述式子，可以得到t=C/S2；由于C和S2是常数，因此时长t也是确定的常数，其与初始参考电压Vref0大小无关，也与直流-直流电路的输出电压大小无关，从而直流-直流电路实现了持续时长与输出电压大小无关的软开启，这样，后级电路的上电设计更加简单。
图10是本发明另一种实施例直流-直流电路的参考电压转换单元200，该参考电压转换单元200还包括用于提高初始参考电压端110带载能力的缓冲器250，该缓冲器250的输入端连接初始参考电压端110，输出端连接电容220的第一端221，初始参考电压端110经由缓冲器250，向充电路径提供充电路径所需要的充电电流。这样，初始参考电压端110能够为第一电流源240提供所需的电流，从而保证参考电压转换单元200的正常工作。
图11是本发明另一种实施例直流-直流电路的参考电压转换单元200，本实施例与图5的实施例相类似，本参考电压转换单元200还包括第一开关K3和第二开关K4；其中，第一开关K3一端连接初始参考电压端110、另一端连接转换参考电压端210；第二开关K4一端连接电容220的第二端222、另一端连接转换参考电压端210。直流-直流电路上电后，电容220迅速充电，电容220的第一端221的电压上升为初始参考电压，电容220的第二端222的电压为0。当直流-直流电路需要输出电压时，第一开关K3导通，第二开关K4断开，此时转换参考电压端210连接初始参考电压端110，因而转换参考电压端210能够输出初始参考电压给控制单元300，控制单元300可以根据该初始参考电压控制变换单元400输出对应的输出电压；另外，放电路径230导通，电容220的第一端221通过该放电路径230向电容220的第二端222放电，电容220的第二端222的电压缓慢上升，直至达到初始参考电压。当直流-直流电路需要停止输出电压时，第一开关K3断开，第二开关K4导通，此时转换参考电压端210连接电容220的第二端222，转换参考电压端210输出的变动参考电压即电容220的第二端222的电压；另外，放电路径230断开，第一电流源240导通，电容220的第二端222通过该第一电流源240向电容220的第二端222充电，电容220的第二端222的电压缓慢下降，直至为0；在这期间，控制单元300以变动参考电压为控制目标，控制变换单元400输出与转换参考电压端210输出的变动参考电压相匹配的随时间逐渐减小至零的电压。本实施例中，由于变换单元400输出的电压实时跟随匹配变动参考电压，因此，变换单元400输出的电压从最大电压减小至零的整个过程所持续的第二时长，与该第一时长是相同的，因而也是确定的，即实现了对直流-直流电路输出端410的掉电时长的有效控制，从而可以方便后级电路的掉电设计。
图12是本发明另一种实施例直流-直流电路的参考电压转换单元200，该参考电压转换单元200包括电容C1 220和第一电流源240，并具有充电路径230；电容220的第一端221连接转换参考电压端210，且经由充电路径230耦合至初始参考电压端110，第二端222接地。当直流-直流电路需要输出电压时，充电路径230导通，初始参考电压端110经由充电路径230向电容220的第一端221充电，以使转换参考电压端210的电压增加至初始参考电压，即电容220充电完成后，转换参考电压端210的电压稳定在该初始参考电压，控制单元300即可以根据该转换参考电压端210输出的该初始参考电压为控制目标，控制变换单元400输出匹配的电压，例如N倍的初始参考电压。当直流-直流电路需要停止输出电压时，充电路径230断开，转换参考电压端210经由第一电流源240放电，即转换参考电压端210以第一电流源240输出的第一电流进行放电，以使转换参考电压端210的变动参考电压随时间从初始参考电压逐渐减小至零；在这个过程中，当变动参考电压减小至Uf时，控制单元300根据该转换参考电压端210的电压Uf，控制变换单元400输出大小与Uf相匹配的输出电压，例如N倍的Uf；当从初始参考电压减小至零、且电容220放电完成后，电容220两端的压差为0，此时转换参考电压端210的电压也为0，控制单元300根据该转换参考电压端210的0电压，控制变换单元400输出大小为0的输出电压。
如图13所示，在一个实施例中，第一电流源240是受初始参考电压控制的压控电流源，用于在初始参考电压Vref0的控制下，输出正比于初始参考电压的第一电流I1，即I1=S1*Vref0，其中S1为比例系数，是一常数；在某些情况下，S1也可以称为跨导，例如第一电流源240为MOS管实现的情况下；将电容220放电完成所耗费的时长记为t，有如下关系：C*Vref0=I1*t；综合上述两个式子，可以得到t=C/S1；由于C和S1是常数，因此时长t也是确定的常数，其与初始参考电压大小无关，也与直流-直流电路的输出电压和输出电容COUT大小无关，这样，后级电路的掉电设计更加简单。在本实施例中，第一电流源240可以按照如下连接方式接入电路：第一电流源240的压控正端2401可以连接初始参考电压端110，压控负端2402接地，电流输入端2403连接转换参考电压端210，电流输出端2404接地。
图14是本发明另一种实施例直流-直流电路的参考电压转换单元200，该参考电压转换单元200还包括位于充电路径230的第二电流源231。当直流-直流电路需要输出电压时，充电路径230导通，初始参考电压端110经由充电路径230向电容220的第一端221充电，即电容220的第一端221以第二电流源231输出的第二电流进行充电，转换参考电压端210的电压被控制从0随时间逐渐减增大至初始参考电压，整个增加的过程时长是确定的，又由于变换单元400输出的电压实时跟随匹配变动参考电压，因此，变换单元400输出的电压从零逐渐增加至最大电压（即与初始参考电压匹配的电压）的整个过程所持续的时长也是确定的，从而直流-直流电路实现了软开启，即输出电压缓慢增加而不是急剧增大，并且软开启的持续时长是确定的，便于后级电路的上电设计。
在一个实施例中，第二电流源231是受初始参考电压控制的压控电流源，用于在初始参考电压的控制下，输出正比于初始参考电压的第二电流，且第二电流大于第一电流源240输出的第一电流。当直流-直流电路需要输出电压时，充电路径230导通，初始参考电压端110经由充电路径230向电容220的第一端221充电，由于第一电流源240输出的第一电流从第二电流中分流了部分的电流，即电容220的第一端221以第二电流减第一电流之差进行充电，从而使转换参考电压端210的电压被控制从0随时间逐渐减增大至初始参考电压，整个增加的过程时长是确定的，又由于变换单元400输出的电压实时跟随匹配变动参考电压，因此，变换单元400输出的电压从零逐渐增加至最大电压（即与初始参考电压匹配的电压）的整个过程所持续的时长也是确定的，从而直流-直流电路实现了持续时长确定的软开启，便于后级电路的上电设计。
另外，如图15所示，当第一电流I1和第二电流I2同时正比于初始参考电压Vref0，即I1=S1*Vref0，且I2=S2*Vref0，其中S1和S2均为比例系数，是常数；在某些情况下，S1和S2也可以称为跨导，例如第一电流源240和第二电流源231为MOS管实现的情况下；将电容220充电完成所耗费的时长记为t，有如下关系：C*Vref0=(I2-I1)*t；综合上述两个式子，可以得到t=C/(S2-S1)；由于C、S2和S1是常数，因此时长t也是确定的常数，其与初始参考电压Vref0大小无关，也与直流-直流电路的输出电压和输出电容COUT大小无关，从而直流-直流电路实现了持续时长与输出电压大小无关的软开启，这样，后级电路的上电设计更加简单。在本实施例中，第二电流源231可以按照如下连接方式接入电路：第二电流源231的压控正端2311可以连接初始参考电压端110，压控负端2312接地，电流输入端2313连接初始参考电压端110，电流输出端2314连接电容220第一端221，即转换参考电压端210。
如图16所示，充电路径230还包括位于充电路径230且与第二电流源231串联的充电路径开关K1 232（如MOS管），例如，初始参考电压端110通过充电路径开关232和第二电流源231，与电容220的第一端221连接，充电路径开关232用于控制充电路径230的导通和断开。
如图16所示，参考电压转换单元200还包括与第一电流源240串联的放电路径开关241（如MOS管），例如，第一电流源240通过放电路径开关241与电容220的第一端221连接，放电路径开关241用于控制第一电流源240的导通和断开。具体而言，当直流-直流电路需要输出电压时，充电路径开关232导通（即充电路径230导通），且放电路径开关241断开，初始参考电压端110经由第二电流源231向电容220的第一端221充电；由于第一电流源240断开，不会输出第一电流，因而也不会从第二电流中分流电流，即电容220的第一端221以第二电流进行充电；由于第二电流I2正比于初始参考电压，即I2=S2*Vref0，其中S2为比例系数，是常数；将电容220充电完成所耗费的时长记为t，有如下关系：C*Vref0=I2*t；根据上述式子，可以得到t=C/S2；由于C和S2是常数，因此时长t也是确定的常数，其与初始参考电压Vref0大小无关，也与直流-直流电路的输出电压大小无关，从而直流-直流电路实现了持续时长与输出电压大小无关的软开启，这样，后级电路的上电设计更加简单。
图17是本发明另一种实施例直流-直流电路的参考电压转换单元200，该参考电压转换单元200还包括用于提高初始参考电压端110带载能力的缓冲器250，该缓冲器250的输入端连接初始参考电压端110，输出端连接充电路径230，初始参考电压端110经由缓冲器250，向充电路径提供充电路径230所需要的充电电流。这样，初始参考电压端110能够为充电路径230，例如充电路径230中的第二电流源231提供所需的电流，从而保证参考电压转换单元200的正常工作。
本领域的技术人员能够理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。
应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。
Claims (8)
1.一种直流-直流电路，包括控制单元、初始参考电压端和变换单元，其特征在于，还包括初始参考电压生成单元、参考电压转换单元和转换参考电压端；所述参考电压转换单元包括电容和第一电流源并具有放电路径；所述电容的第一端耦合至所述初始参考电压端，第二端连接所述转换参考电压端，所述放电路径连接所述电容的第一端和第二端；
所述初始参考电压生成单元根据直流-直流电路输出电压大小的需要，调节输出不同大小的初始参考电压；
当所述直流-直流电路需要输出电压时，所述放电路径导通，所述电容的第一端经由所述放电路径向所述第二端放电，以使所述转换参考电压端的电压增加至所述初始参考电压，所述控制单元以所述转换参考电压端输出的初始参考电压为控制目标，控制所述变换单元输出与所述初始参考电压相匹配的电压；
当所述直流-直流电路需要停止输出电压时，所述放电路径断开，所述转换参考电压端经由所述第一电流源充电，以使所述转换参考电压端的变动参考电压随时间从所述初始参考电压逐渐减小至零，其中，所述第一电流源用于在所述初始参考电压的控制下输出正比于所述初始参考电压的第一电流；所述参考电压转换单元将所述初始参考电压端输出的初始参考电压转换为，从所述初始参考电压随时间线性逐渐减小至零的变动参考电压，并输出至所述转换参考电压端，所述控制单元以所述变动参考电压为控制目标，控制所述变换单元输出与所述转换参考电压端输出的所述变动参考电压相匹配的随时间逐渐减小至零的电压；其中，在所述初始参考电压端输出的初始参考电压的大小不同时，所述转换参考电压端输出的变动参考电压从所述初始参考电压减小至零所耗费的时长保持不变。
2.根据权利要求1所述的直流-直流电路，其特征在于，
所述参考电压转换单元还包括位于所述放电路径的第二电流源；
当所述直流-直流电路需要输出电压时，所述放电路径导通，所述电容的第一端经由所述第二电流源向所述第二端放电。
3.根据权利要求2所述的直流-直流电路，其特征在于，
所述第二电流源用于在所述初始参考电压的控制下，输出正比于所述初始参考电压的第二电流，所述第二电流大于所述第一电流源输出的第一电流。
4.根据权利要求2所述的直流-直流电路，其特征在于，
所述参考电压转换单元还包括位于所述放电路径且与所述第二电流源串联的放电路径开关，所述放电路径开关用于控制所述放电路径的导通和断开。
5.根据权利要求4所述的直流-直流电路，其特征在于，
所述参考电压转换单元还包括与所述第一电流源串联的充电路径开关；
当所述直流-直流电路需要输出电压时，所述放电路径开关导通，且所述充电路径开关断开；
当所述直流-直流电路需要停止输出电压时，所述放电路径开关断开，且所述充电路径开关导通。
6.根据权利要求1所述的直流-直流电路，其特征在于，
所述参考电压转换单元还包括缓冲器，所述初始参考电压端经由所述缓冲器，向所述第一电流源提供所需要的充电电流。
7.一种如权利要求1-6任一所述直流-直流电路的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
初始参考电压生成单元根据直流-直流电路输出电压大小的需要，调节输出不同大小的初始参考电压；
当直流-直流电路需要输出电压时，控制单元以转换参考电压端输出的初始参考电压为控制目标，控制变换单元输出与所述初始参考电压相匹配的电压；
当所述直流-直流电路需要停止输出电压时，参考电压转换单元将所述转换参考电压端输出的初始参考电压转换为，从所述初始参考电压随时间线性逐渐减小至零的变动参考电压，并输出至所述转换参考电压端，所述控制单元以所述变动参考电压为控制目标，控制所述变换单元输出与所述转换参考电压端输出的变动参考电压相匹配的随时间逐渐减小至零的电压；其中，在所述初始参考电压端输出的初始参考电压的大小不同时，所述转换参考电压端输出的变动参考电压从所述初始参考电压减小至零所耗费的时长保持不变。
8.一种芯片，其特征在于，包括如权利要求1-6任一所述的直流-直流电路。
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