TWI701537B

TWI701537B - 升壓電路及具有該升壓電路的電子裝置

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Publication number: TWI701537B
Application number: TW108134941A
Authority: TW
Inventors: 李東; 金寧
Original assignee: 大陸商北京集創北方科技股份有限公司
Priority date: 2019-09-26
Filing date: 2019-09-26
Publication date: 2020-08-11
Also published as: TW202113527A

Abstract

一種升壓電路，用以對一輸入電壓進行一升壓轉換以在一輸出端產生一輸出電壓，其包括一能量轉換單元及一控制信號產生模組，該能量轉換單元具有一電感、一第一MOS電晶體及一第二MOS電晶體，該第一MOS電晶體係用以使該輸入電壓對該電感充電，該第二MOS電晶體係用以使該電感對該輸出端放電，且其特徵在於：當該控制信號產生模組之一二極體模式信號處於一作用狀態及一PWM信號處於一低電位時，該能量轉換單元之一電壓箝制模組會依該電感的電流及該輸入電壓產生一箝位電壓，以及使該箝位電壓耦接至該第二MOS電晶體之閘極。

Description

升壓電路及具有該升壓電路的電子裝置

本發明係關於直流-直流轉換電路的技術領域，尤指其輸出電壓在模式切換時能夠保持穩定的一種升壓電路，以及具有該升壓電路的電子裝置。

開關式電源轉換電路具有多種型式，包括：降壓型(Buck)、升壓型(Boost)、反流轉換型(Inverter)、以及升降壓型(Buck-Boost)。圖1顯示習知的一種升壓型電源轉換電路的拓樸結構圖。如圖1所示，習知的升壓型電源轉換電路1’主要包括：一電感11’、一第一MOS電晶體12’、一第二MOS電晶體13’、一輸出電容14’、一第一分壓電阻15’、一第二分壓電阻16’、一回授單元17’、一比較器18’、一控制單元19’、一第一開關1A’、以及一第二開關1B’。應可理解，由該第一分壓電阻15’與該第二分壓電阻16’組成一電壓檢出單元，用以檢測所述升壓型電源轉換電路1’的一輸出電壓Vout，並對應地傳送一回授電壓V _FB至該回授單元17’，使得控制單元19’基於回授單元17’的一輸出信號而對應地產生且傳送一第一開關控制信號S ₁、一第二開關控制信號S ₂和一脈寬調變信號PWM至該一第一開關1A’以及該第二開關1B’。

更詳細地說明，在所述升壓型電源轉換電路1’操作在一升壓模式(Boost mode)下，該第一開關1A’與該第二開關1B’被分別切換至一短路狀態(Short-circuit state)和一開路狀態(Open-circuit state)，使得該第一MOS電晶體12’和該第二MOS電晶體13’同時受到所述脈寬調變信號PWM的控制。在此情況下，控制單元19’可通過變更脈寬調變信號PWM的占空比(Duty cycle)的方式，達成對於輸出電壓Vout之調控。相反地，如圖1所示，在Vin＞Vout-Vdif的情況下，比較器18’的輸出信號cmp_out會為0，促使所述升壓型電源轉換電路1’操作在二極體模式(Asynchronous diode mode)之下。此時，該第一開關1A’與該第二開關1B’被分別切換至開路狀態和短路狀態，使得該第一MOS電晶體12’的閘極電壓等於Vin。在此情況下，當脈寬調變信號PWM為0且第二MOS電晶體13’關閉時，由第一MOS電晶體12’所提供的鉗位作用會使得第二MOS電晶體13’的汲極和第一MOS電晶體12’的汲極之間的一共接點電壓V _SW=V _in+V _th+(I _lin/gm)，導致電感11’兩端的電壓差由原本的(V _in-V _out)切換至(-V _th-(I _lin/gm))。補充說明的是，V _th和gm分別為第一MOS電晶體12’的閥值電壓(Threshold voltage)及等效轉移電導(transconductance)值，I _lin為電感電流。

由上述說明可知，習知的升壓型電源轉換電路1’在進行操作模式切換時，第一MOS電晶體12’的汲極-源極的電壓差(即，V _DS)的改變會導致系統的輸出電壓Vout也隨之改變。然而，正常來說，升壓型電源轉換電路1’被要求在進行模式切換的時候也必須保持其輸出電壓Vout的穩定，不能有過大的瞬態變動。因此，應可理解，欲使得升壓型電源轉換電路1’在模式切換之時也能夠保持其輸出電壓Vout的穩定，就需要保持在模式切換之時保證電感11’兩端的電壓值差保持一致。

由上述說明可知，本領域亟需一種新穎的升壓電路。

本發明之主要目的在於提供一種升壓電路，其可在模式切換的過程中仍舊保持輸出電壓的穩定。

為達成上述目的，一種升壓電路乃被提出，用以對一輸入電壓進行一升壓轉換以在一輸出端產生一輸出電壓，其包括一能量轉換單元及用以控制該能量轉換單元之一控制信號產生模組，該能量轉換單元具有一電感、一第一MOS電晶體及一第二MOS電晶體，該第一MOS電晶體係用以使該輸入電壓對該電感充電，且該第二MOS電晶體係用以使該電感對該輸出端放電，該升壓電路的特徵在於：

當該控制信號產生模組之一二極體模式信號處於一作用狀態及一PWM信號處於一低電位時，該能量轉換單元之一電壓箝制模組會依該電感的電流產生一類比電壓，依該輸入電壓與該類比電壓之差產生一箝位電壓，以及使該箝位電壓耦接至該第二MOS電晶體之閘極。

為達成上述目的，本發明提出一種升壓電路，其包括：

一電感，具有一第一端與一第二端，且該第一端耦接一輸入電壓；

一第一MOS電晶體，具有一閘極端、一汲極端與一源極端，且該汲極端耦接該電感的該第二端；

一第二MOS電晶體，具有一閘極端、一汲極端與一源極端，其中，該閘極端耦接一脈寬調變信號，該汲極端耦接該電感的該第二端和該第一MOS電晶體的所述汲極端，且該源極端耦接至一地端；

一輸出電容，耦接於該第一MOS電晶體的該源極端與該地端之間以建立一輸出電壓；

一電壓檢出單元，耦接於該第一MOS電晶體的該源極端與該地端之間，用以依該輸出電壓提供一回授電壓；

一控制信號產生模組，具有一第一信號輸入端、一第二信號輸入端、一第三信號輸入端、以及複數個信號輸出端，其中，該第一信號輸入端耦接該輸入電壓，該第二信號輸入端耦接該輸出電壓，且該第三信號輸入端耦接該回授電壓；

一第一開關，具有一輸入端、一輸出端、與一受控端，該輸入端耦接該控制信號產生模組的一個所述信號輸出端以接收所述的脈寬調變信號，該受控端耦接該控制信號產生模組的一個所述信號輸出端以接收一第一開關控制信號，且該輸出端耦接該第一MOS電晶體的該閘極端；

一第二開關，具有一輸入端、一輸出端、與一受控端，該輸入端耦接該輸入電壓，該受控端耦接該控制信號產生模組的一個所述信號輸出端以接收一第二開關控制信號，且該輸出端耦接該第一MOS電晶體的該閘極端；

一第三開關，具有一輸入端、一輸出端、與一受控端，該受控端耦接該控制信號產生模組的一個所述信號輸出端以接收一第三開關控制信號，且該輸出端耦接該第一MOS電晶體的該閘極端；以及

一偏置電壓產生模組，具有一第一信號接收端、一第二信號接收端、與一信號傳送端，該第一信號接收端耦接該電感的該第二端以感測一電感電流，該第二信號接收端耦接該輸入電壓，該信號傳送端耦接該第三開關的該輸入端以提供一偏置電壓，其中，該偏置電壓等於該輸入電壓和一類比電壓之差，且該類比電壓係和該電感電流正相關。

在一實施例中，該控制信號產生模組包括：

一回授單元，具有一輸入端與一輸出端，且該輸入端作為該控制信號產生模組的該第三信號輸入端；

一比較器，具有一負輸入端、一正輸出端與一輸出端，該負輸入端作為該控制信號產生模組的該第一信號輸入端，且該正輸入端作為該控制信號產生模組的該第二信號輸入端；以及

一控制單元，耦接該回授單元的該輸出端和該比較器的該輸出端，並具有所述複數個信號輸出端。

在一實施例中，該電壓檢出單元包括：

一第一分壓電阻，其一端耦接該第一MOS電晶體的該源極端；以及

一第二分壓電阻，其一端耦接該第一分壓電阻的另一端，且其另一端耦接至該地端；

其中，該第一分壓電阻和該第二分壓電阻之間的一共接端係耦接至該控制信號產生模組的該第三信號輸入端。

在一實施例中，該第一MOS電晶體為一P型MOS電晶體，且該第二MOS電晶體為一N型MOS電晶體。

在一實施例中，該偏置電壓產生模組包括：

一電流感測單元，具有一輸入端與一輸出端，且該輸入端作為該偏置電壓產生模組的該第一信號接收端以耦接該電感的該第二端；

一數位類比轉換單元，具有一第一輸入端、一第二輸入端與一輸出端，其中，該第一輸入端耦接該電流感測單元的該輸出端，該第二輸入端作為該偏置電壓產生模組的該第二信號接收端以耦接所述輸入電壓，且該輸出端係用以提供所述的偏置電壓；以及

一緩衝器，具有一輸入端與一輸出端，其中該緩衝器的該輸入端耦接該數位類比轉換單元的該輸出端，且該緩衝器的該輸出端作為該偏置電壓產生模組的該信號傳送端以耦接該第三開關的該輸入端。

在一實施例中，當所述升壓電路工作在一正常操作模式時，該第一開關依該第一開關控制信號之控制切換至一短路狀態，同時該第二開關和該第三開關分別由該第二開關控制信號和該第三開關控制信號之控制切換至一開路狀態，使得該第二MOS電晶體和該第一MOS電晶體同時受控於所述脈寬調變信號。

在一實施例中，當所述升壓電路工作在一二極體模式之一初始階段，該第二開關依該第二開關控制信號之控制切換至一短路狀態，同時該第一開關和該第三開關分別依該第一開關控制信號和該第三開關控制信號之控制切換至一開路狀態；在該初始階段之後，該第二開關依該第二開關控制信號之控制切換至所述開路狀態，且該第三開關依該第三開關控制信號之控制切換至所述短路狀態。

在一實施例中，該初始階段之時間係介於1ns至100ns之間。

本發明同時提供一種電子裝置，其具有如前所述之升壓電路及由所述升壓電路供電之一資訊處理電路。

在可能的實施例中，所述電子裝置可為一顯示裝置、一智慧型手機或一可攜式電腦。

為使貴審查委員能進一步瞭解本發明之結構、特徵、目的、與其優點，茲附以圖式及較佳具體實施例之詳細說明如後。

請參閱圖2，其顯示本發明之升壓電路之一實施例的電路架構圖。如圖2所示，本發明之升壓電路1包括：一電感11、一第一MOS電晶體12、一第二MOS電晶體13、一輸出電容14、包含一第一分壓電阻15和一第二分壓電阻16的一電壓檢出單元、一控制信號產生模組SG、一第一開關1A、一第二開關1B、一第三開關1C、以及一偏置電壓產生模組VB。本發明主要是利用偏置電壓產生模組VB依據輸入電壓Vin以及接收自電感11的一電感電流Iinc而產生一偏置電壓V _DAC，其中，V _DAC=Vin-V _LDC，V _LDC係由電感電流Iinc決定(也就是說，V _LDC的數值係和負載電流的大小正相關)，並通過第三開關1C傳送偏置電壓V _DAC至第一MOS電晶體12的閘極端，因而能夠根據電感電流Iinc之變化而調控第一MOS電晶體12的閘極端電壓Vx，使得升壓電路1進入二極體模式(Asynchronous diode mode)之後依舊能夠保持其輸出電壓Vout的穩定。

依據本發明之設計，電感11具有一第一端與一第二端，且該第一端耦接輸入電壓Vin；第一MOS電晶體12具有一閘極端、一汲極端與一源極端，且該汲極端耦接電感11的該第二端；第二MOS電晶體13具有一閘極端、一汲極端與一源極端，其中第二MOS電晶體13的該汲極端耦接電感11的該第二端和第一MOS電晶體12的該汲極端，且第二MOS電晶體13的該源極端耦接至一地端；輸出電容14耦接於第一MOS電晶體12的該源極端與該地端之間以建立輸出電壓Vout；第一分壓電阻15以其一端耦接第一MOS電晶體12的該源極端，且第二分壓電阻16的兩端分別耦接第一分壓電阻15的另一端和該地端，使得所述電壓檢出單元耦接於第一MOS電晶體12的該源極端與該地端之間以依輸出電壓Vout提供一回授電壓V _FB。

更詳細地說明，控制信號產生模組SG具有一第一信號輸入端SG1、一第二信號輸入端SG2、一第三信號輸入端SG3、以及複數個信號輸出端，其中，第一信號輸入端SG1耦接輸入電壓Vin，第二信號輸入端SG2耦接輸出電壓Vout，且第三信號輸入端SG3耦接回授電壓V _FB；第一開關1A具有一輸入端、一輸出端、與一受控端，該輸入端耦接控制信號產生模組SG的一個所述信號輸出端以接收一脈寬調變信號PWM，該受控端耦接控制信號產生模組SG的一個所述信號輸出端以接收一第一開關控制信號S ₁，且該輸出端耦接第一MOS電晶體12的該閘極端；第二開關1B具有一輸入端、一輸出端、與一受控端，該受控端耦接控制信號產生模組SG的一個所述信號輸出端以接收一第二開關控制信號S ₂，且該輸出端耦接第一MOS電晶體12的該閘極端；以及第三開關1C具有一輸入端、一輸出端、與一受控端，該受控端耦接控制信號產生模組SG的一個所述信號輸出端以接收一第三開關控制信號S ₃，且該輸出端耦接第一MOS電晶體12的該閘極端。

偏置電壓產生模組VB具有一第一信號接收端VB1、一第二信號接收端VB2、以及一信號傳送端VB3，其中，第一信號接收端VB1耦接電感11的該第二端，第二信號接收端VB2耦接輸入電壓Vin，且信號傳送端VB3耦接第三開關1C的該輸入端。進一步地，圖2還繪示該第二MOS電晶體13的該閘極端耦接控制信號產生模組SG的一個所述信號輸出端以接收脈寬調變信號PWM。

繼續地參閱圖2，並請同時參閱圖3，其顯示本發明之升壓電路的拓樸結構圖。依據本發明之設計，控制信號產生模組SG包括：一回授單元17、一比較器18、以及一控制單元19，其中回授單元17具有一輸入端與一輸出端，且該輸入端作為控制信號產生模組SG的第三信號輸入端SG3。補充說明的是，第一分壓電阻15和第二分壓電阻16之間的一共接端係耦接至第三信號輸入端SG3以提供回授電壓V _FB至第三信號輸入端SG3。另一方面，比較器18具有一負輸入端、一正輸出端與一輸出端，其中，比較器18的負輸入端作為第一信號輸入端SG1，且比較器18的正輸入端作為第二信號輸入端SG2。值得注意的是，圖3繪示控制單元19耦接回授單元17的輸出端以及比較器18的輸出端，且控制單元19具有控制信號產生模組SG的複數個信號輸出端以提供第一開關控制信號S ₁、第二開關控制信號S ₂、第三開關控制信號S ₃以及脈寬調變信號PWM。

如圖2與圖3所示，偏置電壓產生VB包括：一電流感測單元1D、一數位類比轉換單元1E以及一緩衝器1F，其中，電流感測單元1D具有一輸入端與一輸出端，且該輸入端作為偏置電壓產生模組VB的第一信號接收端VB1以耦接電感11的該第二端；數位類比轉換單元1E具有一第一輸入端、一第二輸入端與一輸出端，該第一輸入端耦接電流感測單元1D的該輸出端，且該第二輸入端作為第二信號接收端VB2以耦接輸入電壓Vin；以及，緩衝器1F具有一輸入端與一輸出端，其中緩衝器1F的該輸入端耦接數位類比轉換單元1E的該輸出端，且緩衝器1F的該輸出端作為信號傳送端VB3以耦接第三開關1C的該輸入端。

依據本發明之設計，數位類比轉換單元1E透過電流感測單元1D接收來自電感11的電感電流I _inc的數位值，且同時接受輸入電壓Vin；之後，數位類比轉換單元1E對應地產生一偏置電壓V _DAC，其中，V _DAC=Vin-V _LDC，V _LDC係由電感電流I _inc的數位值決定(也就是說，V _LDC的電壓值係和負載電流的大小正相關)；然後透過緩衝器1F將偏置電壓V _DAC傳送至第三開關1C的該輸入端。

如此，上述說明已經詳細介紹本發明之升壓電路1的各電路單元及其詳細拓樸結構。接著，下文將配合相關圖示繼續說明本發明之升壓電路1的各工作模式及其運作效率。請參閱圖4，其為本發明之升壓電路操作在正常模式下的拓樸結構圖。另一方面，圖5A和圖5B為本發明之升壓電路操作在二極體模式下的拓樸結構圖。並且，請同時參閱圖6其顯示本發明之升壓電路的工作時序圖。

如圖4所示，第一MOS電晶體12為一P型MOS電晶體，且第二MOS電晶體13為一N型MOS電晶體。當升壓電路1工作在一正常操作模式(亦即，Boost mode)時，第一開關1A依第一開關控制信號S ₁之控制切換至一短路狀態(Short-circuit state)，同時第二開關1B和第三開關1C分別依第二開關控制信號S ₂和第三開關控制信號S ₃之控制切換至一開路狀態(Open-circuit state)，使得第二MOS電晶體13和第一MOS電晶體12同時受控於脈寬調變信號PWM。在此情況下，控制單元19可通過變更脈寬調變信號PWM的占空比(Duty cycle)的方式，達成對於輸出電壓Vout之調控。

圖4和圖6中所標示Vx指的是通過第一開關1A傳送至第一MOS電晶體12之閘極端的信號，可視為第一MOS電晶體12的閘極端電壓。可以發現，在正常模式下，第一MOS電晶體12的閘極端電壓Vx與所述脈寬調變信號PWM相同。另一方面，圖6中所標示V _SW指的是第一MOS電晶體12之汲極端和第二MOS電晶體13之汲極端之一共接點電壓，也可以直接視為第一MOS電晶體12之一汲極端電壓。

請參閱圖5A與圖5B，其為本發明之升壓電路操作在二極體模式下的拓樸結構圖。如圖6與圖5A所示，當升壓電路1進入二極體模式(Asynchronous diode mode)的初期，第二開關1B依第二開關控制信號S ₂之控制切換至一短路狀態，同時第一開關1A和第三開關1C分別依第一開關控制信號S ₁和第三開關控制信號S ₃之控制切換至一開路狀態。此時，第一MOS電晶體12的閘極端電壓Vx係與輸入電壓Vin耦接。

如圖6與圖5B所示，在經過一段時間之後，例如:1ns~100ns，第二開關1B依第二開關控制信號S ₂之控制切換至所述開路狀態，而第三開關1C依第三開關控制信號S ₃之控制切換至所述短路狀態，進而透過第三開關1C傳送偏置電壓V _DAC至第一MOS電晶體12的該閘極端，以令升壓電路1保持輸出電壓Vout的穩定。簡單地說，通過使用偏置電壓產生模組VB產生偏置電壓V _DAC的方式，升壓電路1乃可依據不同的輸入電壓Vin和負載電流(亦即，電感電流I _inc)而自適性地調整第一MOS電晶體12之汲極端電壓V _SW，使得升壓電路1進入二極體模式之後依舊能夠保持其輸出電壓Vout的穩定。

圖7A為習知的升壓型電源轉換電路的電感電流和電感電壓的時序圖，且圖7B為本發明之升壓電路的電感電流和電感電壓的時序圖。由圖7A可發現，習知的升壓型電源轉換電路1’(如圖1所示)因為不具有偏置電壓產生模組VB，因此電感11’兩端的電壓差V _inc在進入二極體模式之前和之後是分別為Vin-Vout及-V _th-(I _inc/gm)。相反地，如圖7B所示，在使用所述偏置電壓產生模組VB的情況下，本發明之升壓電路1的電感11之兩端電壓差V _inc在進入二極體模式之前和之後都維持在Vin-Vout。因此，即使電感電流I _inc為了因應各種負載情况而改變，本發明之升壓電路1的輸出電壓Vout仍舊可以維持穩定而無顯著改變。

由上述可知，本發明的升壓電路係用以對一輸入電壓進行一升壓轉換以在一輸出端產生一輸出電壓，且其包括一能量轉換單元及用以控制該能量轉換單元之一控制信號產生模組，其中，該能量轉換單元具有一電感、一第一MOS電晶體及一第二MOS電晶體，該第一MOS電晶體係用以使該輸入電壓對該電感充電，該第二MOS電晶體係用以使該電感對該輸出端放電，且該升壓電路的特徵在於：當該控制信號產生模組之一二極體模式信號處於一作用狀態及一PWM信號處於一低電位時，該能量轉換單元之一電壓箝制模組會依該電感的電流產生一類比電壓，依該輸入電壓與該類比電壓之差產生一箝位電壓，以及使該箝位電壓耦接至該第二MOS電晶體之閘極。

依上述的說明，本發明進一步提出一種電子裝置。請參照圖8，其繪示本發明之電子裝置之一實施例的方塊圖。如圖8所示，一電子裝置100包含一升壓電路110(由圖2之升壓電路1實現)及由升壓電路110供電之一資訊處理電路120，其中，電子裝置100可為一顯示裝置、一智慧型手機或一可攜式電腦。

如此，上述已完整且清楚地說明本發明之升壓電路的技術方案；並且，經由上述可得知本發明具有下列優點：

(1)本發明的升壓電路在進入二極體模式後依舊能夠保持輸出電壓的穩定。

(2) 本發明的電子裝置可因其升壓電路在二極體模式下仍舊保持輸出電壓的穩定而提高操作的穩定性。

必須加以強調的是，前述本案所揭示者乃為較佳實施例，舉凡局部之變更或修飾而源於本案之技術思想而為熟習該項技藝之人所易於推知者，俱不脫本案之專利權範疇。

綜上所陳，本案無論目的、手段與功效，皆顯示其迥異於習知技術，且其首先發明合於實用，確實符合發明之專利要件，懇請貴審查委員明察，並早日賜予專利俾嘉惠社會，是為至禱。

＜本發明＞ 1:升壓電路 11:電感 12:第一MOS電晶體 13:第二MOS電晶體 14:輸出電容 15:第一分壓電阻 16:第二分壓電阻 17:回授單元 18:比較器 19:控制單元 1A:第一開關 1B:第二開關 1C:第三開關 1D:電流感測單元 1E:數位類比轉換單元 1F:緩衝器 SG:控制信號產生模組 VB:偏置電壓產生模組 SG1:第一信號輸入端 SG2:第二信號輸入端 SG3:第三信號輸入端 VB1:第一信號接收端 VB2:第二信號接收端 VB3:信號傳送端 100:電子裝置 110:升壓電路 120:資訊處理電路

＜習知＞ 1’:升壓型電源轉換電路 11’:電感 12’:第一MOS電晶體 13’:第二MOS電晶體 14’:輸出電容 15’:第一分壓電阻 16’:第二分壓電阻 17’:回授單元 18’:比較器 19’:比較器 1A’:第一開關 1B’:第二開關

圖1為習知的一種升壓型電源轉換電路的拓樸結構圖；圖2為本發明之升壓電路之一實施例的電路架構圖；圖3為本發明之升壓電路的拓樸結構圖；圖4為本發明之升壓電路操作在正常模式下的拓樸結構圖；圖5A及圖5B為本發明之升壓電路操作在二極體模式下的拓樸結構圖；圖6為本發明之升壓電路的工作時序圖；圖7A為習知的升壓型電源轉換電路的電感電流和電感電壓的時序圖；以及圖7B為本發明之升壓電路的電感電流和電感電壓的時序圖。圖8繪示本發明之電子裝置之一實施例的方塊圖。

1:升壓電路

11:電感

12:第一MOS電晶體

13:第二MOS電晶體

14:輸出電容

15:第一分壓電阻

16:第二分壓電阻

1A:第一開關

1B:第二開關

1C:第三開關

SG:控制信號產生模組

VB:偏置電壓產生模組

SG1:第一信號輸入端

SG2:第二信號輸入端

SG3:第三信號輸入端

VB1:第一信號接收端

VB2:第二信號接收端

VB3:信號傳送端

Claims

一種升壓電路，包括：一電感，具有一第一端與一第二端，且該第一端耦接一輸入電壓；一第一MOS電晶體，具有一閘極端、一汲極端與一源極端，且該汲極端耦接該電感的該第二端；一第二MOS電晶體，具有一閘極端、一汲極端與一源極端，其中，該閘極端耦接一脈寬調變信號，該汲極端耦接該電感的該第二端和該第一MOS電晶體的所述汲極端，且該源極端耦接至一地端；一輸出電容，耦接於該第一MOS電晶體的該源極端與該地端之間以建立一輸出電壓；一電壓檢出單元，耦接於該第一MOS電晶體的該源極端與該地端之間，用以依該輸出電壓提供一回授電壓；一控制信號產生模組，具有一第一信號輸入端、一第二信號輸入端、一第三信號輸入端、以及複數個信號輸出端，其中，該第一信號輸入端耦接該輸入電壓，該第二信號輸入端耦接該輸出電壓，且該第三信號輸入端耦接該回授電壓；一第一開關，具有一輸入端、一輸出端、與一受控端，該輸入端耦接該控制信號產生模組的一個所述信號輸出端以接收所述的脈寬調變信號，該受控端耦接該控制信號產生模組的一個所述信號輸出端以接收一第一開關控制信號，且該輸出端耦接該第一MOS電晶體的該閘極端；一第二開關，具有一輸入端、一輸出端、與一受控端，該輸入端耦接該輸入電壓，該受控端耦接該控制信號產生模組的一個所述信號輸出端以接收一第二開關控制信號，且該輸出端耦接該第一MOS電晶體的該閘極端；一第三開關，具有一輸入端、一輸出端、與一受控端，該受控端耦接該控制信號產生模組的一個所述信號輸出端以接收一第三開關控制信號，且該輸出端耦接該第一MOS電晶體的該閘極端；以及一偏置電壓產生模組，具有一第一信號接收端、一第二信號接收端、與一信號傳送端，該第一信號接收端耦接該電感的該第二端以感測一電感電流，該第二信號接收端耦接該輸入電壓，該信號傳送端耦接該第三開關的該輸入端以提供一偏置電壓，其中，該偏置電壓等於該輸入電壓和一類比電壓之差，且該類比電壓係和該電感電流正相關。
如申請專利範圍第1項所述之升壓電路，其中，該控制信號產生模組包括：一回授單元，具有一輸入端與一輸出端，且該輸入端作為該控制信號產生模組的該第三信號輸入端；一比較器，具有一負輸入端、一正輸出端與一輸出端，該負輸入端作為該控制信號產生模組的該第一信號輸入端，且該正輸入端作為該控制信號產生模組的該第二信號輸入端；以及一控制單元，耦接該回授單元的該輸出端和該比較器的該輸出端，並具有所述複數個信號輸出端。
如申請專利範圍第1項所述之升壓電路，其中，該電壓檢出單元包括：一第一分壓電阻，其一端耦接該第一MOS電晶體的該源極端；以及一第二分壓電阻，其一端耦接該第一分壓電阻的另一端，且其另一端耦接至該地端；其中，該第一分壓電阻和該第二分壓電阻之間的一共接端係耦接至該控制信號產生模組的該第三信號輸入端。
如申請專利範圍第1項所述之升壓電路，其中，該第一MOS電晶體為一P型MOS電晶體，且該第二MOS電晶體為一N型MOS電晶體。
如申請專利範圍第1項所述之升壓電路，其中，該偏置電壓產生模組包括：一電流感測單元，具有一輸入端與一輸出端，且該輸入端作為該偏置電壓產生模組的該第一信號接收端以耦接該電感的該第二端；一數位類比轉換單元，具有一第一輸入端、一第二輸入端與一輸出端，其中，該第一輸入端耦接該電流感測單元的該輸出端，該第二輸入端作為該偏置電壓產生模組的該第二信號接收端以耦接所述輸入電壓，且該輸出端係用以提供所述的偏置電壓；以及一緩衝器，具有一輸入端與一輸出端，其中該緩衝器的該輸入端耦接該數位類比轉換單元的該輸出端，且該緩衝器的該輸出端作為該偏置電壓產生模組的該信號傳送端以耦接該第三開關的該輸入端。
如申請專利範圍第1項所述之升壓電路，其中，當所述升壓電路工作在一正常操作模式時，該第一開關依該第一開關控制信號之控制切換至一短路狀態，同時該第二開關和該第三開關分別由該第二開關控制信號和該第三開關控制信號之控制切換至一開路狀態，使得該第二MOS電晶體和該第一MOS電晶體同時受控於所述脈寬調變信號。
如申請專利範圍第1項所述之升壓電路，其中，當所述升壓電路工作在一二極體模式之一初始階段，該第二開關依該第二開關控制信號之控制切換至一短路狀態，同時該第一開關和該第三開關分別依該第一開關控制信號和該第三開關控制信號之控制切換至一開路狀態；在該初始階段之後，該第二開關依該第二開關控制信號之控制切換至所述開路狀態，且該第三開關依該第三開關控制信號之控制切換至所述短路狀態。
如申請專利範圍第7項所述之升壓電路，其中，該初始階段之時間係介於1ns至100ns之間。
一種升壓電路，用以對一輸入電壓進行一升壓轉換以在一輸出端產生一輸出電壓，其包括一能量轉換單元及用以控制該能量轉換單元之一控制信號產生模組，該能量轉換單元具有一電感、一第一MOS電晶體及一第二MOS電晶體，該第二MOS電晶體係用以使該輸入電壓對該電感充電，且該第一MOS電晶體係用以使該電感對該輸出端放電，該升壓電路的特徵在於：其具有一正常操作模式及一二極體模式；當該升壓電路處於該正常操作模式時，該控制信號產生模組輸出一PWM信號以驅動該第二MOS電晶體及該第一MOS電晶體，以週期性地使該輸入電壓對該電感充電再使該電感對該輸出端放電；當該升壓電路處於該二極體模式時，該控制信號產生模組輸出一箝位電壓至該第一MOS電晶體的閘極，並使該PWM信號輸出一低電位至該第二MOS電晶體的閘極，該能量轉換單元之一電壓箝制模組依該電感的電流產生一類比電壓，及依該輸入電壓與該類比電壓之差產生所述的箝位電壓。
一種電子裝置，其具有如申請專利範圍第1至9項中任一項所述之升壓電路及由所述升壓電路供電之一資訊處理電路，其中，該電子裝置係一顯示裝置、一智慧型手機或一可攜式電腦。