[發(fā)明專利]一種電流控制型直流降壓電路及降低功耗的方法

有效

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• 申請日: 2012-03-23
• 公開（公告）號: CN102594144A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設計）人: 杜紅越;張煒;張洪波;陳超
• 申請（專利權）人: 上海新進半導體制造有限公司
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發(fā)明涉及開關電源技術領域，尤其涉及一種電流控制型直流降壓電路及降低功耗的方法。

背景技術

現有的直流降壓電路的控制方式有電壓控制方式和電流控制方式。電壓控制方式是用電壓誤差信號直接控制PWM脈沖寬度，使輸出電壓改變，雖然電壓控制方式技術較成熟，但其具有暫態(tài)響應慢的缺點，同時，由于電壓控制方式的直流降壓電路模塊較多，因此靜態(tài)功耗較大，一般在0.8mA左右。

相對電壓控制方式而言，電流方式控制不是用電壓誤差信號直接控制PWM脈沖寬度，而是直接控制峰值輸出側的電感電流大小，然后間接地控制PWM脈沖寬度，從而使輸出電壓改變。電流控制方式暫態(tài)閉環(huán)響應較快，對輸入電壓的變化和輸出負載的變化的瞬態(tài)響應較快。

如圖1所示，現有的電流控制型直流降壓電路通常包括：差錯放大器101、加法電路102、電平轉移電路103、PWM比較器104、RS觸發(fā)器105、驅動級電路106和振蕩器OSC107等。其中，差錯放大器101，用于將直流降壓電路輸出端的反饋電壓VFB與參考電壓的差值放大，輸出COMP電壓信號；加法電路102，用于將COMP電壓信號轉化為電流并將電流與斜坡補償電流相減得到電感電流峰值電流；電平轉移電路103，用于通過隔高電路將OSC的輸出信號和電感電流峰值電流轉換到BS-SW高電平；PWM比較器104，用輸出PWM信號；RS觸發(fā)器105，用于根據PWM比較器104的輸出信號和振蕩器OSC?107的輸出信號生成控制信號；驅動級電路106，用于根據控制信號驅動功率開關管的導通和關閉。

雖然電流控制方式的直流降壓電路比電壓控制方式的暫態(tài)閉環(huán)響應快，但是，電流控制方式的直流降壓電路仍然存在輕載時功耗較大的缺點。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種電流控制型直流降壓電路及降低功耗的方法，用以解決電流控制型直流降壓電路在輕載時功耗較高的問題，其技術方案如下：

一種電流控制型直流降壓電路，包括：PSM控制電路；

所述PSM控制電路，用于以所述直流降壓電路中的差錯放大器輸出的COMP電壓信號達到下鉗位電平為觸發(fā)條件，輸出控制信號使得驅動級電路關斷功率開關，并且在COMP升高退出下鉗位狀態(tài)時，對電感電流峰值電流的最小值進行鎖定。

所述PSM控制電路包括：限流電路和電感電流峰值電流最小值鎖定電路；

所述限流電路，用于限制所述電感電流峰值參考電流的最大值；

所述電感電流峰值電流最小值鎖定電路，用于鎖定所述電感電流峰值電流的最小值。

所述限流電路包括：第一MOS管、第二MOS管和第一電流源；

所述第一MOS管的源極連接電源、漏極連接所述第一電流源的一端、柵極連接所述直流降壓電路的加法電路；

所述第二MOS管的源極連接所述直流降壓電路的加法電路、漏極連接電源、柵極連接所述第一MOS管的漏極；

所述第一電流源的另一端接地。

所述加法電路包括：

第三MOS管、第四MOS管、第一電阻和第二電阻；

所述第三MOS管的源極連接電源、漏極連接所述第四MOS管、柵極連接所述限流電路的所述第一MOS管的柵極，所述第三MOS管的柵極與漏極連接；

所述第四MOS管的源極連接相互串聯的所述第一電阻和第二電阻的一端、漏極連接所述第三MOS管的漏極、柵極連接所述差錯放大器的輸出端；

所述相互串聯的所述第一電阻和第二電阻的另一端接地；

所述第一電阻和第二電阻的公共端連接所述限流電路的第二MOS管的源極。

所述電感電流峰值電流最小值鎖定電路包括：第五MOS管、第六MOS管、第二電流源和第三電流源；

所述第五MOS管的源極連接電源、柵極連接所述第三MOS管的漏極、漏極連接所述第二電流源的一端；

所述第六MOS管的源極連接于所述第五MOS管的柵極、柵極連接所述第五MOS管的漏極、漏極連接所述第三電流源的一端；

所述第二電流源的另一端接地，所述第三電流源的另一端接地。

所述電感電流峰值電流最小值鎖定電路還包括補償電容；

所述補償電容，連接于所述第七MOS管的漏極和第六MOS管的漏極之間。

所述電感電流峰值電流最小值鎖定電路包括：第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管、第八MOS管、第九MOS管、第十MOS管、第二電流源和第三電流源；