本發明涉及集成電路，具體涉及驅動電路，更具體地涉及一種電壓跟隨型驅動電路裝置、控制方法、設備、介質及產品。

背景技術：

1、電容型驅動電路通常是通過電平轉換方式，將輸入電壓的能量進行轉化并驅動電容型負載。電容型驅動電路的驅動方式包括升壓和降壓，類似于直流（direct?current，簡稱dc）電壓轉換器（即dc-dc轉換器）。此外，電容型驅動電路的控制也分為開環控制和閉環控制兩種：（1）開環控制是指在電平轉換器中，電壓和電流的控制是通過控制器直接控制功率管的開關狀態實現的。開環控制的優點是簡單，成本較低，但它的缺點是無法消除外部擾動的影響，也無法通過反饋實現精準的輸出電壓控制，因此容易導致輸出電壓的波動較大、精度較低。（2）閉環控制是指在電平轉換器中，通過對輸出電壓或電流進行監測和反饋，并根據誤差大小調整功率管的開關狀態，實現對電感電流大小的調整，進而控制輸出達到目標電壓。閉環控制的優點是可以消除外部擾動的影響，使輸出電壓和電流的穩定性更高，精度更高，但由于有環路的設計，因此系統的復雜度較高。

2、現有的電平轉換系統，有一級架構或者多級架構。一級架構也叫單級結構，即通過開關電源直接驅動負載，這種結構會導致輸出紋波較大，失真相對較高；而多級結構，通常在開關電源級之后，級聯低壓差線性穩壓器（low?dropout?regulator，簡稱ldo）模塊，能夠在第一級進行大壓差的轉換后再通過ldo模塊進行小壓差的轉換，以大幅減小輸出紋波，增強穩定性并減小失真。但是，基于現有電平轉換系統而設計的現有電容驅動型驅動電路仍然存在控制邏輯較為復雜、因開關頻率損耗導致低負載下效率降低且能量損耗相對較大的缺陷。

技術實現思路

1、鑒于上述現有技術存在的技術問題至少之一，本發明的實施例提供了一種電壓跟隨型驅動電路裝置、控制方法、設備、介質及產品，以期可以提供一種實現電壓跟隨的開環升壓架構，用以為后續低壓差線性穩壓器波形的輸出電壓實現穩定供電，構建高效率、低損耗的電容型驅動電路新結構。

2、本發明的實施例的一個方面提供了一種電壓跟隨型驅動電路裝置，其中，包括電源模塊、升壓模塊和輸出模塊。電源模塊用于向電壓跟隨型驅動電路裝置提供輸入電壓；升壓模塊與電源模塊的輸出端連接，用于根據負載的反饋電信號和輸入電壓為負載提供升壓電信號；輸出模塊與升壓模塊的輸出端連接，用于根據負載的反饋電信號、預設基準信號和升壓電信號更新負載的驅動電信號；

3、其中，升壓模塊包括升壓單元，其中升壓單元包括控制開關單元、邏輯控制單元、第一比較單元和第二比較單元；第一比較單元用于根據輸出模塊的驅動電信號對應的增量電信號和升壓電信號之間的比較結果，向邏輯控制單元輸出第一控制信號；第二比較單元用于根據控制開關單元的開關電信號和預設峰值電信號之間的比較結果，向邏輯控制單元輸出第二控制信號；在控制開關單元處于開路狀態時，第一控制信號被配置為控制邏輯控制單元向控制開關單元的柵極輸出第一開關控制信號，第一開關控制信號被配置為控制控制開關單元為通路狀態；在控制開關單元處于通路狀態時，第二控制信號被配置為控制邏輯控制單元向控制開關單元的柵極輸出第二開關控制信號，第二開關控制信號被配置為控制控制開關單元為開路狀態；通過對控制開關單元的通路狀態和開路狀態的控制，使得升壓單元根據負載的反饋電信號和輸入電壓為負載提供升壓電信號。

4、根據本發明的一實施例，電源模塊包括穩壓單元。穩壓單元的輸入端與電源模塊的預設電源軌連接，穩壓單元的輸出端接地，穩壓單元用于對電源模塊的輸入電壓提供穩壓作用。

5、根據本發明的一實施例，升壓模塊還包括充能單元、導通單元和充放單元。充能單元的輸入端連接電源模塊的預設電源軌；升壓單元的一端連接充能單元的輸出端，升壓單元的另一端接地，升壓單元用于根據負載的反饋電信號和輸入電壓為負載提供升壓電信號；導通單元的輸入端連接充能單元的輸出端，導通單元的輸出端連接輸出模塊的輸入端；充放單元的輸入端連接導通單元的輸出端，充放單元的輸出端接地，用于向輸出模塊輸出升壓電信號。

6、根據本發明的一實施例，控制開關單元的漏極接充能單元的輸出端，控制開關單元的源極接地；邏輯控制單元的輸出端接控制開關單元的柵極，用于根據預設邏輯控制規則向控制開關單元的柵極提供開關控制信號。

7、根據本發明的一實施例，第一比較單元的第一輸入端接輸出模塊的驅動電信號對應的增量電信號，第一比較單元的第二輸入端接輸出模塊的升壓電信號，第一比較單元的輸出端接邏輯控制單元的第三輸入端，第一比較單元用于根據增量電信號和升壓電信號之間的比較結果，向邏輯控制單元輸出第一控制信號；第二比較單元的第五輸入端接控制開關單元的漏極輸出的開關電信號，第二比較單元的第六輸入端接預設峰值電信號，第二比較單元的輸出端接邏輯控制單元的第四輸入端，第二比較單元用于根據開關電信號和預設峰值電信號之間的比較結果，向邏輯控制單元輸出第二控制信號。

8、根據本發明的一實施例，輸出模塊包括穩壓控制單元。穩壓控制單元以升壓模塊的充放單元提供的升壓電信號作為輸入電源，穩壓控制單元的第七輸入端接負載的采樣電信號，穩壓控制單元的第八輸入端接預設基準信號，穩壓控制單元的輸出端接負載的輸入端，穩壓控制單用于輸出根據采樣電信號和預設基準信號的比較結果生成的驅動電信號。

9、根據本發明的一實施例，輸出模塊還包括數模轉換單元和數字信號單元。數模轉換單元的輸出端接穩壓控制單元的第八輸入端，數模轉換單元用于通過數模轉換將接收的波形數字信號生成預設基準信號；數字信號單元的輸出端接模擬單元的輸入端，數字信號單元用于向數模轉換單元提供波形數字信號。

10、根據本發明的一實施例，輸出模塊還包括信號采樣單元。信號采樣單元的一端連接穩壓控制單元的輸出端，信號采樣單元的另一端接地。

11、根據本發明的一實施例，信號采樣單元包括第一電阻和第二電阻。第一電阻的一端連接穩壓控制單元的輸出端，第一電阻的另一端接穩壓控制單元的第七輸入端；第二電阻的一端連接穩壓控制單元的第七輸入端，第二電阻的另一端接地。

12、本發明的實施例的另一個方面提供了一種上述的電壓跟隨型驅動電路裝置的控制方法，其中，包括：控制電源模塊向電壓跟隨型驅動電路裝置提供輸入電壓；通過升壓模塊根據負載的反饋電信號和輸入電壓為負載提供升壓電信號；以及控制輸出模塊根據負載的反饋電信號、預設基準信號和升壓電信號更新負載的驅動電信號。

13、本發明的實施例的另一個方面提供了一種電子設備，包括一個或多個處理器和存儲器，存儲器用于存儲一個或多個程序，其中，當該一個或多個程序被該一個或多個處理器執行時，使得該一個或多個處理器執行上述電壓跟隨型驅動電路裝置的控制方法。

14、本發明的實施例的另一個方面提供了一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有可執行指令，該指令被處理器執行時使處理器執行上述電壓跟隨型驅動電路裝置的控制方法。

15、本發明的實施例的另一個方面提供了一種計算機程序產品，包括計算機程序，該計算機程序被處理器執行時實現上述電壓跟隨型驅動電路裝置的控制方法。

16、本發明實施例提供的電壓跟隨型驅動電路裝置可以至少部分地解決相關技術中現有電容型驅動電路所存在的結構設計復雜、效率低且損耗高等技術問題，并因此可以至少實現如下技術效果之一：

17、本發明實施例的電壓跟隨型驅動電路裝置，可以作為負載的驅動芯片電路，能夠實現非同步電路升壓（boost）架構及其開環的控制邏輯，產生一個不低于目標電壓且較為粗略的“跟隨電壓軌”，并在該“跟隨電壓軌”下實現ldo（低壓差線性穩壓器）模塊的功能，該ldo模塊可以受數字電路的控制針對電容型負載進行充放電，在電容兩端實現任意電壓波形。而且，ldo模塊在輸出任意波形的過程中，其供電電壓（即升壓模塊的輸出電壓）隨波形同步變化，以保持持續的且相對較小的壓差（即dropout），從而顯著提高能量傳輸效率。因此，本發明實施例提出了一種可以實現電壓跟隨的開環升壓（boost）架構，用以為后續ldo模塊進行任意波形的輸出電壓供電，實現高效率、低損耗的電容型驅動電路新結構。

18、具體地，相對于采用傳統電容型驅動電路的二級方式，本發明實施例的電壓跟隨型驅動電路裝置在技術實現上，控制邏輯更簡單直接，且小電容應用下的效率更高。可見，本發明實施例的電壓跟隨型驅動電路裝置可以應用于大型數模混合集成電路芯片和電源管理芯片領域，可以主要針對各種需要驅動高壓電容型負載的應用，例如壓電陶瓷片驅動、音頻驅動、振動馬達、點火控制器等，具有極高的商業應用價值和科學研究價值。

19、應了解的是，上述一般描述及以下具體實施方式僅為示例性及闡釋性的，其并不能限制本發明所欲主張的范圍。