CN118739814A - 自适应高边电源产生电路、电子设备和芯片 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种自适应高边电源产生电路、控制电路、降压‑升压电压稳压器、电子设备和芯片，自适应高边电源产生电路包括：电压比较电路、时间选择电路以及充电控制电路。电压比较电路的输入端用于接入降压‑升压电压稳压器的高边电源电压，电压比较电路的输出端与时间选择电路的第一输入端和充电控制电路的第一输入端皆电连接，时间选择电路的输出端与充电控制电路的第二输入端电连接，充电控制电路的输出端与控制电路中的脉冲宽度调制电路电连接。本申请的自适应高边电源产生电路根据高边电源电压开启或者停止自适应充电，在开启自适应充电时，自适应高边电源产生电路向脉冲宽度调制电路输出高边电源电压的充电时间。

Description

自适应高边电源产生电路、电子设备和芯片

技术领域

本申请涉及电源管理领域，尤其涉及一种自适应高边电源产生电路、电子设备和芯片。

背景技术

降压-升压(buck–boost)电压稳压器包括多种。以电感式开关升降压直流-直流(direct current-direct current，DC-DC)电压稳压器为例，如图1所示，该电感式开关DC-DC电压稳压器中，低边(low side)开关管组包括：开关管K2和开关管K3。高边(high side)开关管组包括：开关管K1和开关管K4。高边电源电压VH与第二位置SW2之间存在电容C1。高边电源电压VH向高边开关管组中的各个开关管的驱动级(driver)提供电源。

控制电路(ctrl circuit)为低电压域电路，控制电路输出的控制信号的参考地的电压分别为第一位置点SW1的电压或者第二位置点SW2的电压。控制电路通过控制信号控制开关管K1、开关管K2、开关管K3和开关管K4这四个开关管的状态，能够对输入电压Vi进行处理，并输出稳定的输出电压Vo。

通常，控制电路通过电压转换电路(LVSH)，可将低电压域电压转至高边电源电压VH，从而控制高边开关管组中的每个开关管的开启和关闭。每个开关周期内，高边开关管组中的其中一个开关管有开启和关闭的动作，那么高边电源电压VH会有消耗。基于此，在第二位置点SW2的电压为低电平时，系统电源电压V+会为高边电源电压VH充电，从而稳定电源电压的电压值。

目前，高边电源电压VH的充电时间与高边开关管组中的开关管的关断时间相关。以开关管K4为例，在当前的一个开关周期内，开关管K4的关断时间较短，且第二位置点SW2的电压降低的幅度小，甚至未降低。此时，在该种情况下，系统电源电压V+为高边电源电压VH补充的电荷就会变少。而在该开关周期内，电容C1消耗的电荷将大于高边电源电压VH补充的电荷，使得高边电源电压VH降低。这样，该种情况持续发生，那么高边电源电压VH会持续降低，导致高边开关管组无法正常工作。

因此，现亟需一种能够稳定向高边电源电压VH补充电荷的自适应高边电源产生电路。

发明内容

本申请提供一种自适应高边电源产生电路、控制电路、降压-升压电压稳压器、电子设备和芯片，自适应高边电源产生电路能够解决高边电源电压持续降低，导致高边开关管组无法正常工作的问题，实现向高边电源电压自适应充电。

第一方面，本申请提供一种自适应高边电源产生电路，应用于降压-升压电压稳压器中的控制电路，自适应高边电源产生电路包括：电压比较电路、时间选择电路以及充电控制电路。

电压比较电路的输入端用于接入降压-升压电压稳压器的高边电源电压，电压比较电路的输出端分别与时间选择电路的第一输入端和充电控制电路的第一输入端电连接，时间选择电路的输出端与充电控制电路的第二输入端电连接，充电控制电路的输出端与控制电路中的脉冲宽度调制电路电连接。

电压比较电路，用于对第一电压值和多个参考基准值进行比较处理，得到一个或多个第一信号，并向时间选择电路和充电控制电路皆输出第一信号，第一电压值为在第一充电周期内高边电源电压分压后的电压值，一个或多个第一信号用于指示第一充电时长或第二充电时长，第一充电时长大于第二充电时长。

时间选择电路，用于根据一个或多个第一信号，向充电控制电路输出第二信号，第二信号用于指示在第二充电周期内采用第一充电时长为高边电源电压自适应充电，或者在第二充电周期内保持采用第二充电时长为高边电源电压自适应充电，第二充电周期是第一充电周期的下一个充电周期。

充电控制电路，用于根据一个或多个第一信号和第二信号，在开启为高边电源电压自适应充电的情况下，向脉冲宽度调制电路输出第一充电时长或第二充电时长，以使脉冲宽度调制电路生成脉冲宽度调制信号，脉冲宽度调制信号用于控制降压-升压电压稳压器中的高边开关管组中的各个开关管在第二充电周期内交替开启和关断。

本申请的自适应高边电源产生电路，通过电压比较电路根据当前充电周期的高边电源电压的瞬时值和参考基准值，判断高边电源电压的变化情况，并将高边电源电压的变化情况采用第一信号分别输出至时间选择电路和充电控制电路。时间选择电路根据第一信号确定下一个充电周期的高边电源电压的充电时间的变化情况，并将下一个充电周期的高边电源电压的充电时间的变化情况以第二信号的形式输出至充电控制电路。在第一信号指示在下一个充电周期内开启为高边电源电压自适应充电时，充电控制电路根据第二信号指示的下一个充电周期的高边电源电压的充电时间的变化情况，充电控制电路输出高边电源电压的充电时间，从而借助高边电源电压的充电时间控制PWM电路生成对应的PWM信号。这样，高边开关管组中的各个开关管在下一个充电周期内便可根据PWM信号进行导通或关断，进而增加高边开关管组中的各个开关管的关断时间能够增加高边电源电压的充电时间，减少高边开关管组中的各个开关管的关断时间能够减少高边电源电压的充电时间，实现对高边电源电压的自适应充电，使高边电源电压稳定在设定范围，保证降压-升压电压稳压器进行稳定工作。

在一种可能的设计中，时间选择电路，具体用于：

按照时间先后顺序，在一个或多个第一信号中的一个信号发生一次从高电平翻转为低电平时，从当前时刻开始计时，直至经过第一计时时间后第一个或多个信号未再次发生电平翻转时，生成第二信号，第二信号用于指示在第二充电周期内采用第一充电时长为高边电源电压自适应充电，并向充电控制电路输出第二信号。

或者，按照时间先后顺序，在一个或多个第一信号中的一个信号发生一次从低电平翻转为高电平时，从当前时刻开始计时，直至经过第二计时时间后第一个或多个信号未再次发生电平翻转时，生成第二信号，第一计时时间大于第二计时时间，第二信号用于指示在第二充电周期内采用第一充电时长为高边电源电压自适应充电，并向充电控制电路输出第二信号。

或者，按照时间先后顺序，在一个或多个第一信号中的最后一次从高电平翻转为低电平时，生成第二信号，第二信号用于指示在第二充电周期内停止为高边电源电压自适应充电，并向充电控制电路输出第二信号。

基于此，在第一信号中的一个信号发生的电平翻转为高电平到低电平时，高边电源电压的变化情况为增大，设置较大的第一计时时间。在第一信号中的一个信号发生的电平翻转为低电平到高电平时，高边电源电压的变化情况为减小，设置较小的第一计时时间。在第一计时时间结束后即增加高边电源电压的充电时间，保证自适应高边电源电压能够及时地增大高边电源电压的充电时间。

在一种可能的设计中，时间选择电路，还具体用于：

按照时间先后顺序，在一个或多个第一信号中的一个信号发生一次电平翻转时，从当前时刻开始计时，直至未经过第一计时时间或第二计时时间时一个或多个信号再次发生电平翻转时，重新开始计时。

在一种可能的设计中，充电周期是根据高边开关管组中的开关管的开关周期设置的，或者，充电周期是预设阈值。

在一种可能的设计中，时间选择电路的第二输入端还用于接入计时时钟信号，计时时钟信号用于控制时间选择电路进行第一计时时间的计时或进行第二计时时间的计时。

在一种可能的设计中，充电控制电路包括：充电时间逻辑电路和充电时间产生电路。

充电时间逻辑电路的第一输入端与电压比较电路的输出端电连接，充电时间逻辑电路的第二输入端与时间选择电路的输出端电连接，充电时间逻辑电路的输出端与充电时间产生电路的输入端电连接，充电时间产生电路的输出端与脉冲宽度调制电路电连接。

充电时间逻辑电路，用于根据第一信号和第二信号，得到第三信号。

充电时间逻辑电路，还用于在第一信号指示开启为高边电源电压自适应充电，且第二信号指示高边电源电压的充电时间增大时，向充电时间产生电路传输第三信号，第三信号用于控制充电时间产生电路增大高边电源电压的充电时间。或者，在第一信号指示开启为高边电源电压自适应充电，且第二信号指示高边电源电压的充电时间不变，或者，第一信号指示停止为高边电源电压自适应充电时，向充电时间产生电路传输第三信号，第三信号用于控制充电时间产生电路保持高边电源电压的充电时间不变。

充电时间产生电路，用于根据第三信号确定高边电源电压的充电时间，并将高边电源电压的充电时间传输至脉冲宽度调制电路。

在一种可能的设计中，充电时间逻辑电路包括：一个或多个累加器。

在一种可能的设计中，充电时间逻辑电路还包括：存储器。

存储器，用于存储第三信号。

基于此，在第一信号指示停止为高边电源电压自适应充电时，存储器可以存储当前的第三信号。在下一个充电周期内，充电时间逻辑电路将存储器存储的第三信号输出至充电时间产生电路，使充电时间产生电路根据第三信号继续保持输出高边电源电压的充电时间，并将高边电源电压的充电时间传输至PWM电路。

在一种可能的设计中，充电时间产生电路包括：串联的多个延迟电路、多个开关组和译码器。

串联后的多个延迟电路中的第一个延迟电路的输入端用于输入使能信号，开关组的第一输入端电连接在串联后的多个延迟电路中的相邻两个延迟电路之间，译码器的输入端用于输入第三信号，译码器的输出端与开关组的第二输入端电连接，开关组的输出端与脉冲宽度调制电路电连接。

延迟电路，用于在降压-升压电压稳压器工作时，接收到使能信号后，控制充电时间产生电路启动工作。

译码器，用于在第三信号控制充电时间产生电路增大高边电源电压的充电时间时，控制多个开关组中的导通的开关组的数量加一。或者，在第三信号控制充电时间产生电路保持高边电源电压的充电时间不变时，控制多个开关组中的导通的开关组的数量保持不变。

多个开关组，用于在导通和/或关断时，向脉冲宽度调制电路输出高边电源电压的充电时间。

基于此，充电时间产生电路能够在接收到使能信号后，开始接收第三信号，根据第三信号，增大高边电源电压的充电时间，或者保持高边电源电压的充电时间不变。

在一种可能的设计中，电压比较电路包括：电压分压电路。

电压分压电路的输入端用于接入高边电源电压，电压分压电路的输出端用于输出第一电压值。

电压分压电路，用于在第一充电周期内，获取高边电源电压，对高边电源电压进行分压处理，得到第一电压值。

在一种可能的设计中，电压比较电路包括：参考基准产生器和比较器。

比较器的第一输入端与电压分压电路的输出端电连接，比较器的第二输入端与参考基准产生器电连接，比较器的输出端与时间选择电路和充电控制电路电连接。

参考基准产生器用于产生多个参考基准值，并向比较器输出多个参考基准值。

比较器用于根据多个参考基准值和第一电压值，产生一个或多个第一信号，并向时间选择电路和充电控制电路皆输出第一信号。

在一种可能的设计中，电压比较电路还包括：参考基准选择器。

参考基准选择器的第一输入端与参考基准产生器电连接，参考基准选择器的第二输入端与充电控制电路的第二输出端电连接，参考基准选择器的输出端与比较器电连接。

参考基准选择器，用于接收充电控制电路输出的基准选择信号，基准选择信号用于指示高边电源电压的充电时间，根据基准选择信号和参考基准值，得到基准选择电压，并将基准选择电压输出至比较器。

第二方面，本申请提供一种控制电路，应用于降压-升压电压稳压器，控制电路包括：脉冲宽度调制电路、电压转换电路、驱动电路以及自适应高边电源产生电路。

第三方面，本申请提供一种降压-升压电压稳压器，包括：低边开关管组、高边开关管组、电感元件、储能电容、以及控制电路。

第四方面，本申请提供一种电子设备，包括：降压-升压电压稳压器。

第五方面，本申请提供一种芯片，包括：自适应高边电源产生电路，或者，控制电路，或者，降压-升压电压稳压器。

上述第二方面至第五方面以及上述第二方面至第五方面的各可能的设计中所提供的，其有益效果可以参见上述第一方面和第一方面的各可能的实施方式所带来的有益效果，在此不再赘述。

附图说明

图1为一种电感式开关升降压DC-DC电压稳压器的示意图；

图2为本申请实施例的一种电感式开关升降压DC-DC电压稳压器的示意图；

图3为本申请实施例的一种自适应高边电源产生电路的示意图；

图4为本申请实施例的一种控制电路的示意图；

图5为本申请实施例的一种电压比较电路的示意图；

图6为本申请实施例的一种非迟滞比较器的示意图；

图7为本申请实施例的一种非迟滞比较器的输出电压波形图；

图8为本申请实施例的一种迟滞比较器输出电压波形图；

图9为本申请实施例的另一种电压比较电路的示意图；

图10为本申请实施例的一种充电周期的先后顺序的示意图；

图11为本申请实施例的一种第一信号和第二信号随第一电压值变化的示意图；

图12为本申请实施例的另一种第一信号和第二信号随第一电压值变化的示意图；

图13为本申请实施例的一种充电控制电路的示意图；

图14为本申请实施例的一种充电时间产生电路的示意图。

附图标记说明：10——降压-升压电压稳压器；11——控制电路；111——自适应高边电源产生电路；112——电压转换电路；113——PWM电路；114——驱动电路；1111——电压比较电路；1112——时间选择电路；1113——充电控制电路；11112——电压分压电路；CMP1——比较器；11113——参考基准产生器；11114——参考基准选择器；11131——充电时间逻辑电路；11132——充电时间产生电路。

具体实施方式

本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，单独a，单独b或单独c中的至少一项(个)，可以表示：单独a，单独b，单独c，组合a和b，组合a和c，组合b和c，或组合a、b和c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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申请和简化描述，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申请的限制。

术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，电路结构的“相连”或“连接”除了可以是指物理上的连接，还可以是指电连接或信号连接，例如，可以是直接相连，即物理连接，也可以通过中间至少一个元件间接相连，只要达到电路相通即可，还可以是两个元件内部的连通；信号连接除了可以通过电路进行信号连接外，也可以是指通过媒体介质进行信号连接，例如，无线电波。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

示例性地，本申请实施例提出一种降压-升压电压稳压器。本申请提出的降压-升压电压稳压器可以是电感式开关升降压DC-DC电压稳压器、电容式开关升降压DC-DC电压稳压器、自激式升降压DC-DC电压稳压器、变压器式升降压DC-DC电压稳压器和多级升降压DC-DC电压稳压器等降压-升压电压稳压器中的任意一种。降压-升压电压稳压器能够应用于电池供电系统和车辆供电系统等领域中，从而降压-升压电压稳压器能够向电池供电系统和车辆供电系统提供稳定的电压。

其中，本申请的降压-升压电压稳压器可以为电子设备或芯片或电路模块等。

下面，以电感式开关升降压DC-DC电压稳压器为例，结合图2，详细说明本申请的降压-升压电压稳压器的具体实现方式。

请参阅图2，图2是本申请提出的一种电感式开关升降压DC-DC电压稳压器的示意图。如图2所示，降压-升压电压稳压器10可以包括：低边开关管组、高边开关管组、电感元件和储能电容。

低边开关管组是连接在降压-升压电压稳压器10的输出电压VOUT和降压-升压电压稳压器10的接地端之间的开关管组。低边开关管组能够配合高边开关管组，低边开关管组通过切换不同的导通时间或关断时间来调节输出电压VOUT，从而使得降压-升压电压稳压器10输出稳定的输出电压VOUT。低边开关管组包括一个或多个低边开关管。低边开关管组中低边开关管的数量可以是大于或等于1的整数。例如，如图2所示的降压-升压电压稳压器10包括2个低边开关管，这2个低边开关管分别为第二开关管Q2和第三开关管Q3。

高边开关管组是连接在降压-升压电压稳压器10的系统电源VCC和输出电压VOUT之间的开关管组。高边开关管组能够通过切换不同的导通时间或关断时间来调节输出电压VOUT，从而使得降压-升压电压稳压器10输出稳定的输出电压VOUT。高边开关管组包括一个或多个高边开关管。高边开关管组中高边开关管的数量可以是大于或等于1的整数。例如，如图2所示的降压-升压电压稳压器10包括2个高边开关管，两个高边开关管分别为第一开关管Q1和第四开关管Q4。

电感元件的种类可以包括电感器、阻流圈、行/帧振荡线圈和偏转线圈。在高边开关管组和低边开关管组交替导通或关断时，电感元件通过存储和释放磁能来平滑和稳定输出电压VOUT。电感元件的数量可以是大于或等于1的整数，例如，如图2所示的降压-升压电压稳压器10包括1个电感器L1。

储能电容C2的种类可以包括电解电容器、陶瓷电容器、薄膜电容器和钽电容器。储能电容C2能够储存电能并平滑电压波动。储能电容C2通过存储和释放电能来维持输出电压VOUT的稳定输出。

在降压-升压电压稳压器10的工作过程中，高边开关管组导通和低边开关管组关断。此时，系统电源VCC通过高边开关管组向电感元件提供电流，电流流过电感元件，电感元件内部建立磁场，电感元件储存磁能。储能电容C2释放存储的电能至输出电压端。在高边开关管组导通时，低边开关管组保持关断。达到设定时间时，高边开关管组关断和低边开关管组导通，停止将电能传递给输出电压VOUT。当高边开关管关断和低边开关管组导通时，电感元件中储存的磁能不会立即消失，而是尝试维持电流的方向和大小不变。

在高边开关管组中的其中一个开关管有开启和关闭的动作时，降压-升压电压稳压器10中的高边电源电压VBST会存在消耗。在高边电源电压VBST存在消耗时，通过自适应高边电源产生电路实现对高边电源电压VBST自适应充电，能够保持高边电源电压VBST的稳定，从而使得降压-升压电压稳压器10产生稳定的输出电压VOUT。

基于此，降压-升压电压稳压器10还可以包括：自适应高边电源产生电路111。

下面，结合图3，详细说明本申请的自适应高边电源产生电路111的具体实现方式。

参阅图3，图3是本申请实施例的一种自适应高边电源产生电路的示意图。如图3所示，本申请的自适应高边电源产生电路111可以包括：电压比较电路1111、时间选择电路1112以及充电控制电路1113。

电压比较电路1111的输入端用于接入降压-升压电压稳压器10的高边电源电压VBST，电压比较电路1111的输出端分别与时间选择电路1112的第一输入端和充电控制电路1113的第一输入端电连接，时间选择电路1112的输出端与充电控制电路1113的第二输入端电连接，充电控制电路1113的输出端与控制电路中的脉冲宽度调制(pulse widthmodulation，PWM)电路电连接。

图3中，电压比较电路1111的输入端记为1，电压比较电路1111的输出端记为2，时间选择电路1112的第一输入端记为1，时间选择电路1112的输出端记为2，充电控制电路1113的第一输入端记为1，充电控制电路1113的第二输入端2，充电控制电路1113的输出端。

电压比较电路1111能够接收参考基准值Vth，电压比较电路1111可以根据第一电压值V1和参考基准值Vth，得到第一信号Sig1。其中，参考基准值Vth的数量与第一信号Sig1的数量相等，参考基准值Vth的数量可以为大于或等于1的整数。电压比较电路1111将第一信号Sig1分别输出至时间选择电路1112和充电控制电路1113。

时间选择电路1112能够接收第一信号Sig1，并根据第一信号Sig1得到第二信号Sig2，时间选择电路1112将第二信号Sig2输出至充电控制电路1113。

充电控制电路1113能够接收第一信号Sig1和第二信号Sig2，并根据第一信号Sig1和第二信号Sig2得到高边电源电压VBST的充电时间T_charge，充电控制电路1113将高边电源电压VBST的充电时间T_charge输出至PWM电路113。

第一信号Sig1是根据高边电源电压VBST和参考基准值Vth得到的，第一信号Sig1可以指示高边电源电压VBST的变化情况和高边电源电压VBST在下一个充电周期的高边电源电压VBST的充电时间T_charge。第一信号Sig1可以包括高电平和低电平。在第一信号Sig1首次指示第二充电时长时，即指示开启为高边电源电压VBST自适应充电。

第二信号Sig2能够指示下一个充电周期的高边电源电压VBST的充电时间T_charge的变化情况，变化情况包括增加高边电源电压VBST的充电时间T_charge或者保持当前充电周期的高边电源电压VBST的充电时间T_charge不变。例如，在第一充电周期的高边电源电压VBST的充电时间T_charge为第二充电时长的前提下，第二充电周期的高边电源电压VBST的充电时间T_charge可以是第一充电时长或第二充电时长。其中，当前充电周期为第一充电周期时，第二充电周期是第一充电周期的下一个充电周期。

充电控制电路1113可以向PWM电路113输出下一个充电周期的高边电源电压VBST的充电时间T_charge。下一个充电周期的高边电源电压VBST的充电时间T_charge可以是当前充电周期的高边电源电压VBST的充电时间T_charge，或者是增加当前充电周期的高边电源电压VBST的充电时间T_charge后得到的高边电源电压VBST的充电时间T_charge。例如，当前充电周期的高边电源电压VBST的充电时间T_charge为第二充电时长时，下一个充电周期的高边电源电压VBST的充电时间T_charge为第一充电时长或第二充电时长。其中，第一充电时长大于第二充电时长。

充电控制电路1113向PWM电路113输出下一个充电周期的高边电源电压VBST的充电时间T_charge，能够使得PWM电路113生成PWM信号，PWM信号可以控制降压-升压电压稳压器10中的高边开关管组中的各个开关管在下一个充电周期内交替开启和关断。

其中，高边开关管组中的各个开关管的关断时间能够影响高边电源电压VBST。针对高边开关管组中的开关管，以图2中所示的第四开关管Q4为例进行说明，第四开关管Q4的关断时间减少时，高边电源电压VBST降低。对应地，第四开关管Q4的关断时间增加时，高边电源电压VBST增加。

因此，当高边电源电压VBST降低时，自适应高边电源产生电路111能够增加高边电源电压VBST的充电时间T_charge，从而增加高边开关管组中的各个开关管的关断时间，使得高边电源电压VBST增加。这样，自适应高边电源产生电路111使高边电源电压VBST保持相对稳定。

本申请的自适应高边电源产生电路，通过电压比较电路根据当前充电周期的高边电源电压的瞬时值和参考基准值，判断高边电源电压的变化情况，并将高边电源电压的变化情况采用第一信号分别输出至时间选择电路和充电控制电路。时间选择电路根据第一信号确定下一个充电周期的高边电源电压的充电时间的变化情况，并将下一个充电周期的高边电源电压的充电时间的变化情况以第二信号的形式输出至充电控制电路。在第一信号指示在下一个充电周期内开启为高边电源电压自适应充电时，充电控制电路根据第二信号指示的下一个充电周期的高边电源电压的充电时间的变化情况，充电控制电路输出高边电源电压的充电时间，从而借助高边电源电压的充电时间控制PWM电路生成对应的PWM信号。这样，高边开关管组中的各个开关管在下一个充电周期内便可根据PWM信号进行导通或关断，进而增加高边开关管组中的各个开关管的关断时间能够增加高边电源电压的充电时间，减少高边开关管组中的各个开关管的关断时间能够减少高边电源电压的充电时间，实现对高边电源电压的自适应充电，使高边电源电压稳定在设定范围，保证降压-升压电压稳压器进行稳定工作。

作为一种可行的实现方式，自适应高边电源产生电路111可以设置在控制电路中。

控制电路能通过自适应高边电源产生电路111调整高边电源电压VBST，确保高边电源电压VBST保持稳定。

在自适应高边电源产生电路111设置在控制电路中时，降压-升压电压稳压器10还可以包括：控制电路11。

下面，结合图4，详细介绍本申请的一种控制电路11。图4为本申请实施例的一种控制电路的示意图。

如图4所示，控制电路11可以包括：PWM电路113、电压转换电路112、驱动电路114以及自适应高边电源产生电路111。

其中，控制电路11可以是一种芯片或电路模块。

PWM电路113能根据反馈电压Va和参考电压Vb，产生不同脉冲宽度的PWM信号。PWM电路113通过输出不同宽度的PWM信号来控制驱动电路114，使驱动电路114调整高边开关管组和低边开关管组的导通时间和关断时间，从而控制输出电压VOUT。

电压转换电路112能够对检测到的输出电压VOUT进行转换，转换后得到的转换电压与反馈电压Va有关。

驱动电路114能够接收PWM电路113的PWM信号，并将PWM信号放大，驱动电路114将放大后的PWM信号输出至高边开关管组或低边开关管组，从而驱动高边开关管组或低边开关管组的导通或关断。

自适应高边电源产生电路111能够监测高边电源电压VBST，根据高边电源电压VBST产生不同的高边电源电压VBST的充电时间T_charge，高边电源电压VBST的充电时间T_charge与反馈电压Va有关。

反馈电压Va可以根据系统电源VCC得到，参考电压Vb代表降压-升压电压稳压器10预期的输出电压VOUT。反馈电压Va与当前的输出电压VOUT有关，反馈电压Va也可被其他因素影响，例如，高边电源电压VBST的变化能够对反馈电压Va产生影响。

高边电源电压VBST的充电时间T_charge和电压转换电路112输出的转换电压整合得到反馈电压Va。PWM电路113接收反馈电压Va和参考电压Vb，反馈电压Va和参考电压Vb可以输入至PWM电路113中的误差放大器或比较器，误差放大器或比较器对反馈电压Va和参考电压Vb进行比较，根据比较结果，PWM电路113输出PWM信号，PWM电路113将PWM信号输出至驱动电路114。

高边开关管组和低边开关管组中每个开关管的驱动电路114根据接收到的PWM信号，控制驱动电路114对应的高边开关管组和低边开关管组的导通时间和关断时间。通过调整高边开关管组和低边开关管组的导通时间和关断时间，控制电路11能够实现对高边电源电压VBST的控制。

控制电路11控制高边开关管组导通和低边开关管组关断。系统电源VCC通过高边开关管组向电感元件提供电流，电流流过电感元件，电感元件内部建立磁场，电感元件储存磁能。储能电容C2释放存储的电能至输出电压端。在高边开关管组导通时，低边开关管组保持关断。达到控制电路11设定的时间时，控制电路11控制高边开关管组关断和低边开关管组导通，停止将电能传递给输出电压VOUT。当高边开关管关断和低边开关管组导通时，电感元件中储存的磁能不会立即消失，而是尝试维持电流的方向和大小不变。

控制电路11监测高边电源电压VBST和输出电压VOUT，控制电路11根据高边电源电压VBST和输出电压VOUT，控制电路11采用PWM技术控制低边开关管组和高边开关管组的导通时间和关断时间，保证高边电源电压VBST和输出电压VOUT保持稳定。

自适应高边电源产生电路111可以对高边电源电压VBST进行分压，自适应高边电源产生电路111也可以不对高边电源电压VBST进行分压。

自适应高边电源产生电路111不对高边电源电压VBST进行分压时，电压比较电路1111可以根据高边电源电压VBST和参考基准值Vth输出第一信号Sig1。

下面，结合图5，以自适应高边电源产生电路111对高边电源电压VBST进行分压为例，介绍自适应高边电源产生电路111的一种可能的实现方式。图5为本申请实施例的一种电压比较电路的示意图。

如图5所示，电压比较电路1111可以包括：电压分压电路11112。

电压分压电路11112的输入端用于接入高边电源电压VBST，电压分压电路11112的输出端用于输出第一电压值V1。

图5中，电压分压电路11112的输入端记为1，电压分压电路11112的输出端记为2。

电压分压电路11112可以包括一个或多个分压元件，分压元件能对高边电源电压VBST进行分压，得到一个或多个第一电压值V1。分压元件可以包括电阻、电容、变压器、电感、二极管和晶体管。例如，分压元件为电阻时，高边电源电压VBST与2个以上的电阻串联，串联的2个以上的电阻形成的分压网络能够实现对高边电源电压VBST的分压。其中，分压网络的压降可以决定电压分压电路11112的分压值。

电压分压电路11112能够在第一充电周期内，获取高边电源电压VBST，对高边电源电压VBST进行分压处理，得到第一电压值V1。

下面，继续结合图5，说明本申请的电压比较电路1111的具体实现方式。

如图5所示，电压比较电路1111可以包括：参考基准产生器11113和比较器CMP1。

比较器CMP1的第一输入端与电压分压电路11112的输出端电连接，比较器CMP1的第二输入端与参考基准产生器11113电连接，比较器CMP1的输出端与时间选择电路1112和充电控制电路1113电连接。

图5中，比较器CMP1的第一输入端记为1，比较器CMP1的第二输入端记为2，比较器CMP1的输出端记为3。

参考基准产生器11113能够产生一个或多个参考基准值Vth，并向比较器CMP1输出一个或多个参考基准值Vth。

比较器CMP1可以是迟滞比较器或非迟滞比较器。比较器CMP1可包括一个或多个迟滞比较器，比较器CMP1也可包括一个或多个非迟滞比较器。其中，迟滞比较器具有较高的抗干扰能力。比较器CMP1包括正相输入端、负相输入端和输出端。能够接收第一电压值V1和参考基准值Vth，比较器CMP1对第一电压值V1和参考基准值Vth进行比较，得到第一信号Sig1。比较器CMP1向时间选择电路1112和充电控制电路1113皆输出第一信号Sig1。其中，比较器CMP1的数量和第一信号Sig1的数量相等。参考基准值Vth的数量可以和比较器CMP1的数量相等，参考基准值Vth的数量也可以和比较器CMP1的数量不相等。比较器CMP1的数量和第一信号Sig1的数量皆可为大于或等于1的整数。

比较器CMP1的正相输入端和负相输入端分别输入第一电压值V1和参考基准值Vth。本申请对比较器CMP1的正相输入端和负相输入端输入内容不作限定。

作为一种可行的实现方式，比较器CMP1的正相输入端可以输入第一电压值V1，比较器CMP1的负相输入端可以输入参考基准值Vth。

作为另一种可行的实现方式，比较器CMP1的负相输入端可以输入和参考基准值Vth，比较器CMP1的正相输入端可以输入第一电压值V1。

下面，结合图6和图7，以比较器CMP1的正相输入端输入参考基准值Vth，比较器CMP1的负相输入端输入第一电压值V1为例，进行说明。图6为本申请实施例的一种非迟滞比较器的示意图。图7为本申请实施例的一种非迟滞比较器的输出电压波形图。

如图7所示，在参考基准值Vth大于或等于第一电压值V1时，比较器CMP1生成第一信号Sig1，第一信号Sig1为高电平。

在参考基准值Vth小于第一电压值V1时，比较器CMP1生成第一信号Sig1，第一信号Sig1为低电平。

下面，以比较器CMP1的负相输入端输入参考基准值Vth，比较器CMP1的正相输入端输入第一电压值V1为例，进行说明。图7中未进行示意。

在第一电压值V1大于或等于参考基准值Vth时，比较器CMP1生成第一信号Sig1，第一信号Sig1为高电平。

在第一电压值V1小于参考基准值Vth时，比较器CMP1生成第一信号Sig1，第一信号Sig1为低电平。

在比较器CMP1为迟滞比较器时，比较器CMP1的正相输入端和负相输入端分别输入迟滞阈值和第一电压值V1。图8为本申请实施例的一种迟滞比较器输出电压波形图。如图8所示，迟滞阈值可以设置为Vth+ΔV，其中，ΔV为迟滞电压，ΔV＞0。例如，当参考基准值Vth为5V时，迟滞电压ΔV为0.1V，迟滞阈值为5.1V。

迟滞比较器的工作原理与非迟滞比较器的工作原理相同，其中，迟滞阈值相当于非迟滞比较器中输入的参考基准值Vth，此处不再赘述。

在第一电压值V1接近参考基准值Vth时，由于自适应高边电源产生电路111中的噪声或其他因素，第一电压值V1在参考基准值Vth附近波动。电压比较电路1111采用迟滞比较器，能够避免比较器CMP1的输出端在高电平和低电平之间频繁切换。提高电压比较电路1111输出的第一信号Sig1的准确性，保证自适应充电过程的稳定，有助于减少不必要的能量损耗，延长自适应高边电源产生电路111中元器件的使用寿命。

当参考基准值Vth的数量和比较器CMP1的数量不相等时，比较器CMP1的数量可以为1，参考基准值Vth的数量可以大于1。

下面，结合图9，详细说明比较器CMP1的数量为1个，参考基准值Vth的数量大于1时，电压比较电路1111的一种可能的实现方式。图9为本申请实施例的另一种电压比较电路的示意图。

如图9所示，电压比较电路1111还可以包括：参考基准选择器11114。

参考基准选择器11114的第一输入端与参考基准产生器11113电连接，参考基准选择器11114的第二输入端与充电控制电路1113的第二输出端电连接，参考基准选择器11114的输出端与比较器CMP1电连接。

参考基准选择器11114的第一输入端记为1，参考基准选择器11114的第二输入端记为2，参考基准选择器11114的输出端记为3。

参考基准选择器11114能够接收基准电压和多个基准选择信号Sig4，参考基准选择器11114根据基准电压和基准选择信号Sig4确定一个基准选择电压V2，参考基准选择器11114向比较器CMP1输出一个基准选择电压V2。

在电压比较电路1111不包括参考基准选择器11114时，比较器CMP1接收第一电压值V1和参考基准值Vth。

在电压比较电路1111包括参考基准选择器11114时，比较器CMP1接收第一电压值V1和基准选择电压V2。

可见，对于比较器CMP1而言，基准选择电压V2相当于参考基准值Vth，基准选择电压V2和参考基准值Vth皆可用于判断第一电压值V1的变化情况。比较器CMP1的数量为1时，比较器CMP1可以接收基准选择电压V2。比较器CMP1的数量大于1时，比较器CMP1可以接收与比较器CMP1的数量相等的个数的参考基准值Vth。

其中，基准选择信号Sig4可以指示当前充电周期中高边电源电压VBST的充电时间T_charge。

由于高边电源电压VBST的充电时间T_charge和参考基准值Vth有关，因此，参考基准选择器11114根据当前充电周期中高边电源电压VBST的充电时间T_charge，可以确定下一个充电周期的基准选择电压V2。

因此，电压比较电路1111包括参考基准选择器11114时，比较器CMP1根据一个基准选择电压V2和第一电压，得到一个第一信号Sig1。

其中，充电周期是根据高边开关管组中的开关管的开关周期设置的，或者，充电周期是预设阈值。

图10以第一充电周期作为当前充电周期为例。图10为本申请实施例的一种充电周期的先后顺序的示意图。本申请所描述的第一充电周期皆可代表当前充电周期，之后不再进行解释。

时间选择电路1112能够根据比较器CMP1输出的第一信号Sig1确定高边电源电压VBST的变化情况。

下面，继续结合图5，介绍本申请的一种时间选择电路1112。

时间选择电路1112可以接收第一信号Sig1，按照时间先后顺序，在一个或多个第一信号Sig1中的一个信号发生一次从高电平翻转为低电平时，时间选择电路1112从当前时刻开始计时，直至经过第一计时时间后第一个或多个信号未再次发生电平翻转时，时间选择电路1112生成第二信号Sig2。时间选择电路1112向充电控制电路1113输出第二信号Sig2。第二信号Sig2可以向充电控制电路1113指示在第二充电周期内采用第一充电时长为高边电源电压VBST自适应充电。

按照时间先后顺序，在一个或多个第一信号Sig1中的一个信号发生一次从低电平翻转为高电平时，时间选择电路1112从当前时刻开始计时，直至经过第二计时时间后第一个或多个信号未再次发生电平翻转时，时间选择电路1112生成第二信号Sig2。时间选择电路1112向充电控制电路1113输出第二信号Sig2。其中，第一计时时间大于第二计时时间。第二信号Sig2可以向充电控制电路1113指示在第二充电周期内采用第一充电时长为高边电源电压VBST自适应充电。

按照时间先后顺序，在一个或多个第一信号Sig1中的最后一次从高电平翻转为低电平时，时间选择电路1112生成第二信号Sig2。时间选择电路1112向充电控制电路1113输出第二信号Sig2。第二信号Sig2向充电控制电路1113指示在第二充电周期内停止为高边电源电压VBST自适应充电。

时间选择电路1112的第二输入端还可以接入计时时钟信号，计时时钟信号能控制时间选择电路1112进行第一计时时间的计时或进行第二计时时间的计时。

按照时间先后顺序，在一个或多个第一信号Sig1中的一个信号发生一次电平翻转时，时间选择电路1112从当前时刻开始计时，直至未经过第一计时时间或第二计时时间一个或多个信号再次发生电平翻转时，重新开始计时。

其中，在一个或多个第一信号Sig1中的一个信号发生的电平翻转为高电平到低电平时，选择电路进行第一计时时间的计时。

在一个或多个第一信号Sig1中的一个信号发生的电平翻转为低电平到高电平时，选择电路进行第二计时时间的计时。

这样，在第一信号Sig1中的一个信号发生的电平翻转为高电平到低电平时，高边电源电压VBST的变化情况为增大，设置较大的第一计时时间。在第一信号Sig1中的一个信号发生的电平翻转为低电平到高电平时，高边电源电压VBST的变化情况为减小，设置较小的第一计时时间。在第一计时时间结束后即增加高边电源电压VBST的充电时间T_charge，保证自适应高边电源电压VBST能够及时地增大高边电源电压VBST的充电时间T_charge。

作为一种可行的实现方式，第一计时时间可以等于第二计时时间。

图11和图12详细示例第一电压值V1发生不同变化时，第一信号Sig1和第二信号Sig2的变化，得到不同的高边电源电压VBST的充电时间T_charge。

图11为本申请实施例的一种第一信号和第二信号随第一电压值变化的示意图。

图12为本申请实施例的另一种第一信号和第二信号随第一电压值变化的示意图。

图11和图12中，以高边电源电压VBST的充电时间T_charge包括6种为例。T_charge分别为t1、t2、t3、t4、t5和t6。并且t1-t6对应的时间值逐渐增大。第一计时时间记为T_SET1，第二计时时间记为T_SET2。

图11中，参考基准值Vth包括第一参考基准值Vth1、第二参考基准值Vth2、第三参考基准值Vth3和第四参考基准值Vth4。第一信号Sig1包括Sig1_1、Sig1_2和Sig1_3。

图12中，参考基准值Vth包括第一参考基准值Vth1、第二参考基准值Vth2、第三参考基准值Vth3、第四参考基准值Vth4和第五参考基准值Vth5。第一信号包括Sig1_1、Sig1_2、Sig1_3和Sig1_4。

下面以图11为例，详细介绍第一信号Sig1中的Sig1_1、Sig1_2和Sig1_3随第一电压值V1发生变化时，高边电源电压VBST的充电时间T_charge的变化情况。

当高边电源电压VBST在当前充电周期内消耗的电荷大于充电电荷，高边电源电压VBST电压降低，第一电压值V1降低。第一电压值V1低于第一参考基准值Vth1时，比较器CMP1输出的Sig1_1为高电平，自适应高边电源产生电路111开启为高边电源电压VBST自适应充电。充电控制电路1113确定最小的高边电源电压VBST的充电时间T_charge，例如，T_charge＝t1。在高边电源电压VBST的下一个充电周期内，高边电源电压VBST的充电时间T_charge为t1。这样，高边电源电压VBST在原来消耗电荷的基础上补充电荷。高边电源电压VBST的变化趋势可能包括三种：(1)增大，(2)减小，(3)稳定保持在某一个范围。下面具体介绍高边电源电压VBST的三种变化趋势。

(1)高边电源电压VBST在下一个充电周期补充的电荷大于消耗的电荷，高边电源电压VBST会逐渐增大，直至第一电压值V1大于Vth1+ΔV，如图11所示，Vth1上面的虚线(Vth1+ΔV为迟滞比较器迟滞阈值)，比较器CMP1输出Sig1_1为低电平，自适应高边电源产生电路111停止为高边电源电压VBST自适应充电，并保持当前充电周期的高边电源电压VBST的充电时间t1。

(2)高边电源电压VBST在下一个充电周期补充的电荷小于消耗的电荷，高边电源电压VBST会逐渐减小，高边电源电压VBST减小的趋势变小。直至第一电压值V1低于第二参考基准值Vth2，比较器CMP1输出Sig1_2为高电平。充电控制电路1113接收到比较器CMP1输出的高电平后，充电控制电路1113控制充电时间从t1增大为t2，如图11中t2处所示。高边电源电压VBST在每个充电周期按照t2的充电时间进行自适应充电。同时，时间选择电路1112重新开始进行第一计时时间T_SET1的计时。

(3)高边电源电压VBST在下一个充电周期补充的电荷与消耗的电荷相同，高边电源电压VBST的电荷变化量为零，高边电源电压VBST保持在较低值。或者，高边电源电压VBST的电荷变化量较小，高边电源电压VBST保持稳定在某一个范围。时间选择电路1112进行第一计时时间T_SET1或第二计时时间T_SET2的计时，在达到第一计时时间T_SET1或第二计时时间T_SET2的计时时，如果第一电压值V1仍在第一参考基准值Vth1和第二参考基准值Vth2之间，则判定高边电源电压VBST在每个充电周期内的电荷变化量为零，时间选择电路1112向充电控制电路1113输出的第二信号Sig2为高电平，充电控制电路1113控制充电时间由t1增大为t2。同时，时间选择电路1112重新开始进行第一计时时间T_SET1或第二计时时间T_SET2的计时，若在计时期间高边电源电压VBST没有升高(第一信号Sig1中的每一个信号皆未发生高电平到低电平或低电平到高电平的翻转)，时间选择电路1112输出的第二信号Sig2为高电平，高边电源电压VBST充电时间增大，充电控制电路1113控制充电时间由t2增大为t3，以此类推。直至第一电压值V1大于Vth1+ΔV，比较器CMP1输出Sig1_1为低电平，自适应高边电源产生电路111停止为高边电源电压VBST自适应充电，并保持当前充电周期的高边电源电压VBST的充电时间T_charge。

充电控制电路1113能够接收第一信号Sig1和第二信号Sig2，并根据第一信号Sig1和第二信号Sig2得到高边电源电压VBST的充电时间T_charge，充电控制电路1113将高边电源电压VBST的充电时间T_charge输出至PWM电路113。

下面，结合图13，对本申请的充电控制电路1113进行说明。图13为本申请实施例的一种充电控制电路的示意图。如图13所示，充电控制电路1113可以包括：充电时间逻辑电路11131和充电时间产生电路11132。

图13中，充电时间逻辑电路11131的第一输入端记为1，充电时间逻辑电路11131的第二输入端记为2，充电时间逻辑电路11131的输出端记为3，充电时间产生电路11132的输入端记为1，充电时间产生电路11132的输出端记为2。

充电时间逻辑电路11131的第一输入端与电压比较电路1111的输出端电连接，充电时间逻辑电路11131的第二输入端与时间选择电路1112的输出端电连接，充电时间逻辑电路11131的输出端与充电时间产生电路11132的输入端电连接，充电时间产生电路11132的输出端与PWM电路113电连接。

充电时间逻辑电路11131可以包括：一个或多个累加器。充电时间逻辑电路11131能够接收第一信号Sig1和第二信号Sig2，并根据第一信号Sig1和第二信号Sig2，充电时间逻辑电路11131向充电时间产生电路11132输出第三信号Sig3。

充电时间产生电路11132能够接收充电时间逻辑电路11131输出的第三信号Sig3，充电时间产生电路11132根据第三信号Sig3得到高边电源电压VBST的充电时间T_charge，充电时间产生电路11132将高边电源电压VBST的充电时间T_charge输出至PWM电路113。

充电时间逻辑电路11131在第一信号Sig1指示开启为高边电源电压VBST自适应充电，且第二信号Sig2指示高边电源电压VBST的充电时间T_charge增大时，向充电时间产生电路11132输出第三信号Sig3，第三信号Sig3用于控制充电时间产生电路11132增大高边电源电压VBST的充电时间T_charge。

在第一信号Sig1指示开启为高边电源电压VBST自适应充电，且第二信号Sig2指示高边电源电压VBST的充电时间T_charge不变，或者，第一信号Sig1指示停止为高边电源电压VBST自适应充电时，向充电时间产生电路11132输出第三信号Sig3，第三信号Sig3控制充电时间产生电路11132保持高边电源电压VBST的充电时间T_charge不变。

另外，充电时间逻辑电路11131还可以包括：存储器。

在第一信号Sig1指示停止为高边电源电压VBST自适应充电时，存储器可以存储当前的第三信号Sig3。在下一个充电周期内，充电时间逻辑电路11131将存储器存储的第三信号Sig3输出至充电时间产生电路11132，使充电时间产生电路11132根据第三信号Sig3继续保持输出高边电源电压VBST的充电时间T_charge，并将高边电源电压VBST的充电时间T_charge传输至PWM电路113。

充电时间产生电路11132能够根据第三信号Sig3产生高边电源电压VBST的充电时间T_charge，并将高边电源电压VBST的充电时间T_charge输出至PWM电路113。

下面，结合图14，详细说明本申请实施例的充电时间产生电路11132。图14为本申请实施例的一种充电时间产生电路的示意图。

如图14所示，充电时间产生电路11132可以包括：串联的多个延迟电路、多个开关组和译码器。

串联后的多个延迟电路中的第一个延迟电路的输入端用于输入使能信号EN，开关组的第一输入端电连接在串联后的多个延迟电路中的相邻两个延迟电路之间，译码器的输入端用于输入第三信号Sig3，译码器的输出端与开关组的第二输入端电连接，开关组的输出端与PWM电路113电连接。

图14以5个延迟电路和5个开关组为例进行说明。图14中，5个延迟电路包括：第一延迟电路、第二延迟电路、第三延迟电路、第四延迟电路和第五延迟电路。其中，第一延迟电路记为Δt1，第二延迟电路记为Δt2，第三延迟电路记为Δt3，第四延迟电路记为Δt4，第五延迟电路记为Δt5。5个开关组包括：第一开关组、第一开关组、第一开关组、第一开关组、第一开关组。其中，第一开关组记为S1，第二开关组记为S2，第三开关组记为S3，第四开关组记为S4，第五开关组记为S5。译码器的接口Y0与第一开关组S1连接，译码器的接口Y1与第二开关组S2连接，译码器的接口Y2与第三开关组S3连接，译码器的接口Y3与第四开关组S4连接，译码器的接口Y4与第五开关组S5连接。

延迟电路可以通过RC滤波器、LC延迟线或数字延迟电路实现。RC滤波器由电阻和电容两个器件组成，电阻的阻值和电容的容值不同，延迟电路产生的延迟时间不同。LC延迟线由电感和电容两个器件组成，电感和电容的值不同，延迟电路产生的延迟时间不同。延迟电路的个数可以大于或等于1。例如，延迟电路的个数可以为5个。

译码器能够将输入译码器的第三信号Sig3进行解码，得到不同的编码，并将编码输出至相应的开关组。例如，译码器可以采用38译码器。

开关组能够在导通或关断时，向PWM电路113输出高边电源电压VBST的充电时间T_charge。一个开关组可以包括一个或多个逻辑门电路。例如，逻辑门电路可以是与门。

开关组可以接收译码器输出的编码和延迟电路输出的延迟时间，并将高边电源电压VBST的充电时间T_charge输出至PWM电路113。开关组的个数可以大于或等于1。开关组的个数与延迟电路的个数相等，例如，延迟电路的个数为5时，对应地，开关组的个数为5。其中，每个开关组中逻辑门电路的个数可以大于或等于1。例如，每个开关组中可以包括1个与门或3个与门。

第三信号Sig3能够指示增大高边电源电压VBST的充电时间T_charge或保持当前的高边电源电压VBST的充电时间T_charge不变。例如，在第三信号Sig3指示增加高边电源电压VBST的充电时间T_charge时，第三信号Sig3为高电平，在第三信号Sig3指示保持高边电源电压VBST的充电时间T_charge不变时，第三信号Sig3为低电平。

译码器在第三信号Sig3控制充电时间产生电路11132增大高边电源电压VBST的充电时间T_charge时，控制多个开关组中的导通的开关组的数量增加。或者，在第三信号Sig3控制充电时间产生电路11132保持高边电源电压VBST的充电时间T_charge不变时，控制多个开关组中的导通的开关组的数量保持不变。

当充电时间产生电路11132包括：串联的5个延迟电路、5个开关组和译码器时，对应地，高边电源电压VBST的充电时间T_charge也包括5个挡位。5个挡位分别为：第一档位、第二档位、第三档位、第四档位和第五挡位。

例如，第一档位的高边电源电压VBST的充电时间T_charge为十纳秒(ns)，第二档位的高边电源电压VBST的充电时间T_charge为20ns，第三档位的高边电源电压VBST的充电时间T_charge为30ns，第四档位的高边电源电压VBST的充电时间T_charge为40ns，第五档位的高边电源电压VBST的充电时间T_charge为50ns。

在延迟电路和开关组的个数为5时，译码器的输出端输出的编码可以表示为“000”，“001”，“010”，“011”和“100”。

在第三信号Sig3第一次指示增加高边电源电压VBST的充电时间T_charge时，译码器可以向第一开关组S1输出编码“000”。

在第三信号Sig3第二次指示增加高边电源电压VBST的充电时间T_charge时，译码器可以向第一开关组S1输出编码“000”，译码器向第二开关组S2输出编码“001”。

在第三信号Sig3第二次指示增加高边电源电压VBST的充电时间T_charge的前提下，在下一个充电周期，在第三信号Sig3指示保持充电时间不变时，译码器保持上一个充电周期的编码不变。例如，译码器在上一个充电周期的编码不变时，译码器可以继续向第一开关组S1输出信号“000”，译码器向第二开关组S2输出信号“001”。

以此类推，直至译码器向第一开关组S1输出编码“000”，译码器向第二开关组S2输出编码“001”，译码器向第三开关组S3输出编码“010”，译码器向第四开关组S4输出编码“011”，译码器向第五开关组S5输出编码“100”。

因此，充电时间产生电路11132能够在接收到使能信号EN后，开始接收第三信号Sig3，根据第三信号Sig3，增大高边电源电压VBST的充电时间T_charge，或者保持高边电源电压VBST的充电时间T_charge不变。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种自适应高边电源产生电路，其特征在于，应用于降压-升压电压稳压器中的控制电路，所述自适应高边电源产生电路包括：电压比较电路、时间选择电路以及充电控制电路；

所述电压比较电路的输入端用于接入所述降压-升压电压稳压器的高边电源电压，所述电压比较电路的输出端分别与所述时间选择电路的第一输入端和所述充电控制电路的第一输入端电连接，所述时间选择电路的输出端与所述充电控制电路的第二输入端电连接，所述充电控制电路的输出端与所述控制电路中的脉冲宽度调制电路电连接；

所述电压比较电路，用于对第一电压值和多个参考基准值进行比较处理，得到一个或多个第一信号，并向所述时间选择电路和所述充电控制电路皆输出所述第一信号，所述第一电压值为在第一充电周期内高边电源电压分压后的电压值，所述一个或多个第一信号用于指示第一充电时长或第二充电时长，所述第一充电时长大于所述第二充电时长；

所述时间选择电路，用于根据所述一个或多个第一信号，向所述充电控制电路输出第二信号，所述第二信号用于指示在第二充电周期内采用所述第一充电时长为所述高边电源电压自适应充电，或者在第二充电周期内保持采用所述第二充电时长为所述高边电源电压自适应充电，所述第二充电周期是所述第一充电周期的下一个充电周期；

所述充电控制电路，用于根据所述一个或多个第一信号和所述第二信号，在开启为所述高边电源电压自适应充电的情况下，向所述脉冲宽度调制电路输出所述第一充电时长或所述第二充电时长，以使所述脉冲宽度调制电路生成脉冲宽度调制信号，所述脉冲宽度调制信号用于控制所述降压-升压电压稳压器中的高边开关管组中的各个开关管在所述第二充电周期内交替开启和关断。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述时间选择电路，具体用于：

按照时间先后顺序，在所述一个或多个第一信号中的一个信号发生一次从高电平翻转为低电平时，从当前时刻开始计时，直至经过第一计时时间后所述第一个或多个信号未再次发生电平翻转时，生成所述第二信号，所述第二信号用于指示在第二充电周期内采用所述第一充电时长为所述高边电源电压自适应充电，并向所述充电控制电路输出所述第二信号；

或者，按照时间先后顺序，在所述一个或多个第一信号中的一个信号发生一次从低电平翻转为高电平时，从当前时刻开始计时，直至经过第二计时时间后所述第一个或多个信号未再次发生电平翻转时，生成所述第二信号，所述第一计时时间大于所述第二计时时间，所述第二信号用于指示在第二充电周期内采用所述第一充电时长为所述高边电源电压自适应充电，并向所述充电控制电路输出所述第二信号；

或者，按照时间先后顺序，在所述一个或多个第一信号中的最后一次从高电平翻转为低电平时，生成所述第二信号，所述第二信号用于指示在第二充电周期内停止为所述高边电源电压自适应充电，并向所述充电控制电路输出所述第二信号。

3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述时间选择电路，还具体用于：

按照时间先后顺序，在所述一个或多个第一信号中的一个信号发生一次电平翻转时，从当前时刻开始计时，直至未经过第一计时时间或第二计时时间时所述一个或多个信号再次发生电平翻转时，重新开始计时。

4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，充电周期是根据所述高边开关管组中的开关管的开关周期设置的，或者，充电周期是预设阈值。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电路，其特征在于，所述时间选择电路的第二输入端还用于接入计时时钟信号，所述计时时钟信号用于控制所述时间选择电路进行所述第一计时时间的计时或进行所述第二计时时间的计时。

6.根据权利要求1-4任一项所述的电路，其特征在于，所述充电控制电路包括：充电时间逻辑电路和充电时间产生电路；

所述充电时间逻辑电路的第一输入端与所述电压比较电路的输出端电连接，所述充电时间逻辑电路的第二输入端与所述时间选择电路的输出端电连接，所述充电时间逻辑电路的输出端与所述充电时间产生电路的输入端电连接，所述充电时间产生电路的输出端与所述脉冲宽度调制电路电连接；

所述充电时间逻辑电路，用于根据所述第一信号和所述第二信号，得到第三信号；

所述充电时间逻辑电路，还用于在所述第一信号指示开启为所述高边电源电压自适应充电，且所述第二信号指示所述高边电源电压的充电时间增大时，向所述充电时间产生电路传输所述第三信号，所述第三信号用于控制所述充电时间产生电路增大所述高边电源电压的充电时间；或者，在所述第一信号指示开启为所述高边电源电压自适应充电，且所述第二信号指示所述高边电源电压的充电时间不变，或者，所述第一信号指示停止为所述高边电源电压自适应充电时，向所述充电时间产生电路传输所述第三信号，所述第三信号用于控制所述充电时间产生电路保持所述高边电源电压的充电时间不变；

所述充电时间产生电路，用于根据所述第三信号确定所述高边电源电压的充电时间，并将所述高边电源电压的充电时间传输至所述脉冲宽度调制电路。

7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述充电时间逻辑电路包括：一个或多个累加器。

8.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述充电时间逻辑电路还包括：存储器；

所述存储器，用于存储所述第三信号。

9.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述充电时间产生电路包括：串联的多个延迟电路、多个开关组和译码器；

串联后的多个延迟电路中的第一个延迟电路的输入端用于输入使能信号，所述开关组的第一输入端电连接在串联后的多个延迟电路中的相邻两个延迟电路之间，所述译码器的输入端用于输入所述第三信号，所述译码器的输出端与所述开关组的第二输入端电连接，所述开关组的输出端与所述脉冲宽度调制电路电连接；

所述延迟电路，用于在所述降压-升压电压稳压器工作时，接收到所述使能信号后，控制所述充电时间产生电路启动工作；

所述译码器，用于在所述第三信号控制所述充电时间产生电路增大所述高边电源电压的充电时间时，控制所述多个开关组中的导通的开关组的数量加一；或者，在所述第三信号控制所述充电时间产生电路保持所述高边电源电压的充电时间不变时，控制所述多个开关组中的导通的开关组的数量保持不变；

所述多个开关组，用于在导通和/或关断时，向所述脉冲宽度调制电路输出所述高边电源电压的充电时间。

10.根据权利要求1-4任一项所述的电路，其特征在于，所述电压比较电路包括：电压分压电路；

所述电压分压电路的输入端用于接入所述高边电源电压，所述电压分压电路的输出端用于输出第一电压值；

所述电压分压电路，用于在第一充电周期内，获取所述高边电源电压，对所述高边电源电压进行分压处理，得到所述第一电压值。

11.根据权利要求1-4任一项所述的电路，其特征在于，所述电压比较电路包括：参考基准产生器和比较器；

所述比较器的第一输入端与所述电压分压电路的输出端电连接，所述比较器的第二输入端与所述参考基准产生器电连接，所述比较器的输出端与所述时间选择电路和所述充电控制电路电连接；

所述参考基准产生器用于产生所述多个参考基准值，并向所述比较器输出所述多个参考基准值；

所述比较器用于根据所述多个参考基准值和所述第一电压值，产生一个或多个所述第一信号，并向所述时间选择电路和所述充电控制电路皆输出所述第一信号。

12.根据权利要求11所述的电路，其特征在于，所述电压比较电路还包括：参考基准选择器；

所述参考基准选择器的第一输入端与所述参考基准产生器电连接，所述参考基准选择器的第二输入端与所述充电控制电路的第二输出端电连接，所述参考基准选择器的输出端与所述比较器电连接；

所述参考基准选择器，用于接收所述充电控制电路输出的基准选择信号，所述基准选择信号用于指示所述高边电源电压的充电时间，根据所述基准选择信号和所述参考基准值，得到基准选择电压，并将所述基准选择电压输出至所述比较器。

13.一种控制电路，其特征在于，应用于降压-升压电压稳压器，所述控制电路包括：脉冲宽度调制电路、电压转换电路、驱动电路以及如权利要求1-12任一项所述的自适应高边电源产生电路。

14.一种降压-升压电压稳压器，其特征在于，包括：低边开关管组、高边开关管组、电感元件、储能电容、以及如权利要求13所述的控制电路。

15.一种电子设备，其特征在于，包括：如权利要求14所述的降压-升压电压稳压器。

16.一种芯片，其特征在于，包括：如权利要求1-12任一项所述的自适应高边电源产生电路，或者，如权利要求13所述的控制电路，或者，如权利要求14所述的降压-升压电压稳压器。