[發明專利]用于恒定導通時間變換電路的控制電路及其方法

有效

• 申請號: 200910058184.6
• 申請日: 2009-01-19
• 公開（公告）號: CN101783586A
• 公開（公告）日: 2010-07-21
• 發明（設計）人: 歐陽茜
• 申請（專利權）人: 成都芯源系統有限公司
• 主分類號: H02M3/00
• 分類號: H02M3/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 詹永斌;徐宏

技術領域

本發明涉及直流變換電路，更具體地說，本發明涉及恒定導通時間 直流變換電路。

背景技術

恒定導通時間直流變換電路由于其優越的負載暫態響應、簡單的內 部結構和平滑的工作模態切換，在電源變換領域得到了很好的應用。

如圖1所示的電路為傳統恒定導通時間直流變換電路50。如圖1 所示，一恒定時間計時器U₁接收電路50的輸入V_IN和電路50的輸出 V_OUT。電路50的輸出V_OUT同時經由電阻R₁和電阻R₂組成的反饋回路 得到一反饋信號V_FB，并被輸送至比較器U₂的反相輸入端；比較器U₂的同相輸入端接收參考電平V_REF，其輸出端連接至與門U₄的一個輸入 端；與門U₄的輸出端連接至RS觸發器U₅的置位端S；RS觸發器U₅的復位端R接收恒定時間計時器電路U₁的輸出信號；RS觸發器U₅的 輸出Q一方面輸送至驅動器U₆的輸入端，另一方面反饋回恒定時間計 時器U₁和最小關斷時間電路U₃；最小關斷時間電路U₃接收RS觸發器 U₅的輸出信號，并產生一最小關斷時間的低電平信號給與門U₄的另一 個輸入端；驅動器U₆的兩個輸出信號分別用以驅動電路50輸出級上開 關管M₁和下開關管M₂(本說明書及其附圖中，部分地方為簡便表述， 將兩者分別簡稱為上管M₁和下管M₂)。由輸出級出來的信號經由電感 L、理想電容Co后得到電路輸出信號V_OUT。其中ESR為理想電容Co 實際的等效串聯阻抗。

電路運行時，當電路50輸出V_OUT的反饋信號V_FB低于參考電平 V_REF時，比較器U₂輸出為正，若此時最小關斷時間電路U₃輸出也為正， 則與門U₄將輸送一個高電平信號至RS觸發器U₅，從而觸發RS觸發器 U₅，使之輸出信號Q為正。此正的信號Q通過驅動器U₆將電路50的 上開關管M₁導通、下開關管M₂關斷，輸出V_OUT升高。當輸出V_OUT升 高至使得經由分壓器后，其反饋信號V_FB高于參考電平V_REF時，比較器 U₂輸出為負，進而RS觸發器U₅的置位端S為零，其輸出Q保持原來 的狀態。正的信號Q同時使恒定時間計時器U₁開始計時。當恒定時間 計時器U₁計時達到預設值時，其輸出O變高，進而對RS觸發器U₅進 行復位，從而使得RS觸發器U₅的輸出Q變低；此低的信號Q通過驅 動器U₆將電路50的上開關管M₁關斷、下開關管M₂開通，使得輸出 V_OUT降低。應當指出，在上開關管M₁關斷、下開關管M₂開通時，電 感電流在輸出電壓的作用下線性下降。當負載電流較小時，電感電流可 能下降到零并反向流動。為了防止電感電流反向流動，通常的做法是在 電感電流下降至零時將下開關管M₂關斷或使其工作為一個等效的微電 流源。這里不再具體示出。同時此低的信號Q被輸送至最小關斷時間電 路U₃，使U₃輸出一個最小關斷時間的低電平信號至與門U₄，從而在這 段最小關斷時間內無效與門U₄的另一個輸入，即此時不管比較器U₂的 輸出為正或者為負，與門U₄的輸出均為負。當輸出V_OUT的反饋信號 V_FB降低至低于V_REF時，比較器U₂輸出為正，并且經過了最小關斷時 間，因此與門U₄輸出為正，進而置位RS觸發器U₅，電路工作開始一 個新周期。