[實用新型]一種開關型調節器的控制電路

有效

• 申請號: 201220221748.0
• 申請日: 2012-05-16
• 公開（公告）號: CN202616996U
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 張曉峰
• 申請（專利權）人: 杭州樂圖光電科技有限公司
• 主分類號: H02M3/10
• 分類號: H02M3/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及電子技術領域，尤其涉及一種開關型調節器的控制電路。

背景技術

現有技術中開關型調節器廣泛應用于給各種各樣的電系統提供穩定的電壓源。低電源設備中（如手提電腦、手機等）電池管理尤其需要高效率的開關型調節器（例如，直流-直流變換器）。開關型調節器把輸入直流電壓轉換成高頻率電壓，然后將高頻輸出電壓進行濾波進而轉換成直流輸出電壓。具體的說，開關型調節器通常由功率級電路和控制電路兩部分組成。控制電路的功能是在輸入電壓、內部參數和外接負載變化時，調節功率級電路中的開關系統的導通和關斷時間，以使開關型調節器的輸出電壓或者輸出電流保持恒定。因此，在開關型調節器的設計中，控制電路的選擇和設計對于開關型調節器的性能來說是十分重要的。采用不同的檢測信號和不同的控制電路會有不同的控制效果。

現有技術中，開關型調節器的控制方式有很多種，基本的包括定頻控制和變頻控制。定頻控制即開關周期恒定不變，通過調整一個周期內開關導通的寬度來調節輸出電壓，即脈沖寬度調制（PWM）。變頻控制有恒定導通時間、恒定關斷時間和遲滯比較控制等幾種控制方式。

但是，當開關型調節器的負載發生跳變時，如負載由輕載變為重載，或者由重載變為輕載，對于現有的開關型調節器的控制方式而言，由于控制電路通常需要一個誤差放大器來放大主電路輸出電壓的采樣值和參考電壓值之間的誤差，電路結構復雜，需要合適的補償網絡保證系統的穩定性；并且，動態響應性能由于受到系統帶寬的限制，響應速度較慢，需要較長的恢復時間。

參考圖1，所示為采用現有技術的一種開關型調節器在負載發生跳變時的工作波形圖。可見，在t1時刻，開關型調節器的負載瞬間由輕載變為重載，輸出電流I_out瞬間由I₁增加為I₂；此時，仍為PWM控制信號對開關型調節器的開關狀態進行調節，電感電流I_L緩慢上升，輸出電壓V_out在經過一段較長時間的恢復時間后，在t₂時刻緩慢恢復至正常值。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種新型的開關型調節器的控制電路。

依據本實用新型的開關型調節器的控制電路，通過對輸出電壓的實時檢測，不僅實現了對負載跳變狀態的判斷；并且，在發生負載跳變時，通過另一調節效果較強的動態控制信號取代穩態狀態的控制信號，來控制所述開關型調節器的開關狀態，從而使開關型調節器的輸出電壓能夠快速恢復至期望值。

依據本實用新型一實施例的開關型調節器的控制電路，包括，負載跳變判斷電路，穩態控制信號發生電路和動態控制信號發生電路，其中，

所述負載跳變判斷電路用以根據檢測到的所述開關型調節器的輸出電壓和第一電壓預設值以及第二電壓預設值之間的關系來判斷負載跳變狀態；當發生負載跳變時，產生一跳變信號；

所述穩態控制信號發生電路用以根據所述輸出電壓和所述開關型調節器的期望輸出電壓來產生一穩態控制信號；

所述動態控制信號發生電路用以根據所述輸出電壓來產生一動態控制信號；

當所述開關型調節器發生負載跳變時，所述動態控制信號控制所述開關型調節器的狀態，以使所述輸出電壓快速恢復；

當所述開關型調節器沒有發生負載跳變時，所述穩態控制信號控制所述開關型調節器的狀態，維持所述輸出電壓恒定。

進一步的，所述負載跳變判斷電路包括第一比較器和第二比較器，所述第一比較器的兩個輸入端分別接收所述輸出電壓和所述第一電壓預設值，當所述輸出電壓小于所述第一電壓預設值時，所述開關型調節器發生反向負載跳變；

所述第二比較器的兩個輸入端分別接收所述輸出電壓和所述第二電壓預設值，當所述輸出電壓大于所述第二電壓預設值時，所述開關型調節器發生正向負載跳變。

進一步的，所述動態控制信號發生電路包括谷值判斷電路，用以接收所述輸出電壓，以在所述輸出電壓到達谷值時產生一谷值信號；

所述動態控制信號發生電路還包括峰值判斷電路，用以接收所述輸出電壓，以在所述輸出電壓到達峰值時產生一峰值信號。

所述動態控制信號發生電路還包括一邏輯電路，用以根據接收到的所述跳變信號和所述谷值信號或者所述峰值信號來產生所述動態控制信號；所述動態控制信號的有效狀態區間為所述跳變信號的有效狀態的起始時刻至所述谷值信號或者所述峰值信號的有效狀態的起始時刻。