[發明專利]控制電路和四開關升降壓型變換器

有效

• 申請號: 201410096210.5
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN103856043B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 吳孟澤;范洪峰
• 申請（專利權）人: 矽力杰半導體技術(杭州)有限公司
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07
• 代理公司: 北京成創同維知識產權代理有限公司11449
• 代理人: 劉鋒,張靖琳

1.一種控制電路，用于四開關升降壓型變換器，所述控制電路包括反饋補償電路和控制信號生成電路；

所述反饋補償電路用于比較反饋電壓信號和基準電壓信號，以產生第一補償信號和第二補償信號，所述第二補償信號與第一補償信號的差值為預定電壓值；

所述控制信號生成電路用于生成第一控制信號、第二控制信號、第三控制信號和第四控制信號，第一至第四控制信號分別控制所述變換器的第一至第四功率開關；

其中，所述第一控制信號在第一采樣信號下降到所述第一補償信號時，控制所述第一功率開關導通，在充電電壓上升到平均電壓時，控制第一功率開關關斷；所述充電電壓在所述第一功率開關和第四功率開關同時導通時開始上升，所述平均電壓隨開關周期變化；

所述第三控制信號在第一采樣信號下降到所述第一補償信號時，控制所述第三功率開關導通，在所述第二采樣信號上升到所述第二補償信號時，控制所述第三功率開關關斷；

所述第二控制信號控制所述第二功率開關相對于所述第一功率開關交替導通和關斷；所述第四控制信號控制所述第四功率開關相對于所述第三功率開關交替導通和關斷；

所述第一采樣信號和第二采樣信號均用于全部或部分表征電感電流值。

2.根據權利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述第一采樣信號表征經過所述第二功率開關的電流值，所述第二采樣信號表征經過所述第三功率開關的電流值。

3.根據權利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述預定電壓值正比于功率級電路的輸出電壓與輸入電壓差值的絕對值。

4.根據權利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述控制信號生成電路包括第一比較器、第二比較器、第一RS觸發器、第二RS觸發器、復位信號生成電路、第一邏輯驅動電路和第二邏輯驅動電路；

所述第一比較器連接到所述第一RS觸發器和所述第二RS觸發器的置位端，用于比較所述第一采樣信號和所述第一補償信號，在所述第一采樣信號下降到所述第一補償信號時輸出置位信號；

所述復位信號生成電路連接到所述第一RS觸發器的復位端，用于在所述充電電壓上升到所述平均電壓時輸出第一復位信號；

所述第二比較器連接到所述第二RS觸發器的復位端，用于比較所述第二采樣信號和所述第二補償信號，在所述第二采樣信號上升到所述第二補償信號時輸出第二復位信號；

所述第一邏輯驅動電路根據所述第一RS觸發器的輸出信號輸出所述第一控制信號和第二控制信號；

所述第二邏輯驅動電路根據所述第二RS觸發器的輸出信號輸出所述第三控制信號和第四控制信號。

5.根據權利要求4所述的控制電路，其特征在于，所述復位信號生成電路包括邏輯電路、充電電壓電路、平均電壓電路和比較輸出電路；

所述邏輯電路輸出充電控制信號，所述充電控制信號在所述第一功率開關和第四功率開關同時導通時處于關斷狀態；

所述平均電壓電路輸出隨開關周期變化的所述平均電壓信號；

所述充電電壓電路在所述充電控制信號為關斷狀態期間，輸出以預定斜率上升的所述充電電壓信號；

所述比較輸出電路比較所述充電電壓信號和平均電壓信號，在所述充電電壓信號上升到所述平均電壓信號時輸出所述第一復位信號。

6.根據權利要求5所述的控制電路，其特征在于，所述平均電壓電路包括第一充電開關、第一電流源、充電電阻、濾波電阻和濾波電容；所述第一電流源與所述第一充電開關以及所述充電電阻并聯連接在公共端和接地端之間，所述濾波電阻連接在所述公共端和第一輸出端之間，所述濾波電容連接在所述第一輸出端和接地端之間；

所述充電電壓電路包括第二充電開關、第二電流源和充電電容；所述第二電流源、所述第二充電開關和所述充電電容并聯連接在第二輸出端和所述接地端之間；

所述第一輸出端輸出所述平均電壓信號；

所述第二輸出端輸出所述充電電壓信號。

7.根據權利要求5所述的控制電路，其特征在于，所述比較輸出電路為第三比較器。

8.根據權利要求5所述的控制電路，其特征在于，所述比較輸出電路包括第三比較器和最小時間電路，所述最小時間電路與所述第三比較器的輸出端連接，輸出具有最小復位時間的所述第一復位信號。

9.一種四開關升降壓型變換器，包括功率級電路和如權利里要求1-8中任一項所述的控制電路；

所述功率級電路包括第一功率開關、第二功率開關、第三功率開關、第四功率開關、儲能電感和輸出電容；

所述第一功率開關連接在所述功率級電路的電壓輸入端和所述儲能電感的第一端之間；

所述第二功率開關連接在所述儲能電感的第一端和所述接地端之間；

所述第三功率開關連接在所述儲能電感的第二端和所述接地端之間；

所述第四功率開關連接在所述功率級電路的電壓輸出端和所述儲能電感的第二端之間。