[發明專利]接通時間恒定的開關調制器實現雙控制回路

有效

• 申請號: 201210162635.2
• 申請日: 2012-05-21
• 公開（公告）號: CN102801314A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 張之也;張光銘
• 申請（專利權）人: 萬國半導體股份有限公司
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156;H02M3/157
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 竺路玲

1.一種用于接收輸入電壓的開關調制器的控制電路，其特征在于，控制電路利用接通時間恒定的控制體系控制主開關和低端開關，主開關和低端開關驅動開關輸出節點，產生開關輸出電壓，開關輸出節點耦合到LC濾波電路上，以便在輸出節點上產生具有基本恒定幅值的調制輸出電壓，調制的輸出電壓作為反饋電壓，反饋到控制電路，控制電路包括：

一個單次計時器，用于產生一個控制信號，表示一個主開關的固定接通時間，其中所述的控制信號用于接通主開關，而斷開低端開關，當固定接通時間結束后，斷開主開關，同時接通低端開關；

一個最小的斷開時間計時器用于當主開關斷開一段最小的斷開時間后，產生具有第一狀態的最小的斷開時間信號；

第一控制回路用于當反饋電壓低于第一參考電壓，并且最小的斷開時間信號具有第一狀態時，控制單次計時器產生接通主開關的控制信號；

第二控制回路用于當反饋電壓低于第二參考電壓，并且最小的斷開時間信號具有第一狀態，以及一個低端電流信號具有第一狀態時，控制所述的單次計時器，產生接通主開關的控制信號，所述的低端電流信號具有第一狀態，表示在輸出節點處的輕負載環境，所述的第二參考電壓大于所述的第一參考電壓。

2.如權利要求1所述的控制電路，其特征在于，還包括：

一個開關控制電路，用于驅動主開關和低端開關，響應來自單次計時器的控制信號，開關控制電路所產生的驅動信號，在斷開低端開關的同時，接通主開關，以及在接通低端開關的同時，斷開主開關。

3.如權利要求1所述的控制電路，其特征在于，電壓控制回路包括：

一個第一電壓比較器，其中耦合第一輸入端，接收反饋電壓，耦合第二輸入端，接收第一參考電壓，當反饋電壓低于第一參考電壓時，輸出端產生具有第一狀態的第一比較器輸出電壓；以及

一個第一邏輯AND門，其中耦合第一輸入端，接收第一電壓比較器的第一比較器輸出電壓，以及耦合第二輸入端以接收最小斷開時間計時器的最小斷開時間信號，當第一比較器輸出電壓和最小斷開時間信號都具有第一狀態時，第一邏輯AND門產生具有第一狀態的輸出信號；

其中單次計時器產生控制信號，當第一邏輯AND門的輸出信號具有第一狀態時，接通主開關。

4.如權利要求3所述的控制電路，其特征在于，第二控制回路包括：

一個第二電壓比較器，其中耦合第一輸入端，接收反饋電壓，耦合第二輸入端，接收第二參考電壓，當反饋電壓低于第二參考電壓時，輸出端產生具有第一狀態的第二比較器輸出電壓；以及

一個第二邏輯AND門，其中耦合第一輸入端，接收第二電壓比較器的第二比較器輸出電壓，耦合第二輸入端，接收最小斷開時間計時器的最小斷開時間信號，以及耦合第三輸入端，接收具有第一狀態的低端電流信號，具有第一狀態表示在輸出節點處的輕負載環境，當第二比較器輸出電壓和最小斷開時間信號以及低端電流信號都具有第一狀態時，第二邏輯AND門產生具有第一狀態的輸出信號；

其中單次計時器產生控制信號，當第二邏輯AND門的輸出信號具有第一狀態時，接通主開關。

5.如權利要求4所述的控制電路，其特征在于，低端電流信號通過監控流經低端開關的電流，探測輸出節點處的輕負載環境，當流經低端開關的電流低于預設的閾值時，低端電流信號具有第一狀態。

6.如權利要求5所述的控制電路，其特征在于，低端開關包括一個MOSFET器件，通過監控MOSFET器件的漏極端和源極端上的電壓，產生低端電流信號，以確定流經低端開關的電流。

7.如權利要求4所述的控制電路，其特征在于，還包括：

一個邏輯OR門，其中耦合其第一、第二輸入端，以分別接收第一和第二邏輯AND門的輸出信號，或門產生具有第一狀態的輸出信號，使單次計時器提供接通和斷開主開關的控制信號。

8.如權利要求1所述的控制電路，其特征在于，反饋電壓是調制的輸出電壓的下一級電壓。

9.如權利要求1所述的控制電路，其特征在于，第二參考電壓高于處在正常或重負載情況下的調制的輸出電壓。