[發明專利]一種用于開關轉換器的控制電路

有效

• 申請號: 201410312922.6
• 申請日: 2014-07-02
• 公開（公告）號: CN104201883B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 許力
• 申請（專利權）人: 成都芯源系統有限公司
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明的實施例涉及電子電路，更具體但是并非排它地涉及一種用于開關型DC-DC轉換器的控制電路。

背景技術

DC-DC轉換器是一種接受DC輸入電壓并向負載提供DC輸出電壓的電子器件。DC-DC轉換器一般被配置成基于在一些未調節的DC源電壓向負載提供已調節的DC輸出電壓或者電流(“負載電壓”或者“負載電流”)。例如在許多汽車應用中(其中電池提供具有近似12伏特未調節的電壓的DC功率源)，DC-DC轉換器可以用來接收未調節的12伏特DC作為源電壓并提供已調節的DC輸出電壓或者電流以驅動車輛中的各種電子電路(儀器、附件、引擎控制、照明設備、無線電/立體聲等)。DC輸出電壓可以比來自電池的源電壓更低、更高或者相同。又例如在一些照明應用中，DC-DC轉換器可以用來接收未調節的12伏特DC作為源電壓并提供已調節的DC輸出電流以驅動LED。

常見的用于DC-DC轉換器的控制技術有平均電流控制技術、峰值電流控制技術和固定導通時間(COT)控制技術等。平均電流控制技術和峰值電流控制技術可以使得開關轉換器獲得精準的輸出電壓或者輸出電流，但是其環路補償復雜，且瞬態響應較差。使用COT控制技術的開關轉換器可以不需要環路補償網絡，從而使得電路設計更加簡單，但是其頻率容易隨輸入輸出電壓或者負載電流發生變化。為此，如何獲得更加優化的控制電路和控制方法是本領域技術人員面臨的難題。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種用于開關轉換器的控制電路，所述開關轉換器具有至少一個功率開關，所述控制電路包括：導通信號產生電路，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，基于參考信號和反饋信號的比較結果在輸出端提供導通信號，其中所述反饋信號反映所述開關轉換器的負載電流或者輸出電壓；關斷信號產生電路，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，基于關斷閾值和電流感測信號的比較結果在輸出端提供關斷信號；邏輯電路，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，基于所述導通信號和所述關斷信號在輸出端提供開關信號；電流感測電路，具有輸入端和輸出端，基于所述功率開關的電流產生所述電流感測信號；關斷閾值產生電路，具有輸入端和輸出端，基于開關信號的頻率和設定頻率調整所述關斷閾值，使所述開關信號的頻率實質上等于或者大于所述設定頻率。

本發明提供的用于開關轉換器的控制電路具有結構簡單，瞬態響應快等優點，還可以用于設置開關轉換器的最小工作頻率以防止工作頻率進入音頻范圍。

附圖說明

本發明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：

圖1示出一款根據本發明一個實施的開關轉換器10的電路示意圖；

圖2示出一款根據本發明的一個實施例的鎖相電路200的電路示意圖；

圖3示出開關轉換器10運行過程中的波形圖；

圖4示出一款根據本發明一個實施的開關轉換器40的電路圖；

圖5示出一款根據本發明一個實施的關斷閾值產生電路405的電路圖；

圖6示出開關轉換器40運行過程中的波形圖；

圖7示出采用鉗位電路CLAMP后開關轉換器40在輕負載和重負載下的波形圖；以及

圖8示出一款根據本發明一個實施的開關轉換器80的電路圖。

具體實施方式

在下文所述的特定實施例代表本發明的示例性實施例，并且本質上僅為示例說明而非限制。在說明書中，提及“一個實施例”或者“實施例”意味著結合該實施例所描述的特定特征、結構或者特性包括在本發明的至少一個實施例中。術語“在一個實施例中”在說明書中各個位置出現并不全部涉及相同的實施例，也不是相互排除其他實施例或者可變實施例。本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

下面將參考附圖詳細說明本發明的具體實施方式。貫穿所有附圖相同的附圖標記表示相同的部件或特征。

圖1示出一款根據本發明一個實施的開關轉換器10的電路示意圖。開關轉換器10包括控制電路100和開關電路110。

開關電路110包括至少一個功率開關M1，功率開關M1具有控制端、第一端和第二端。在控制信號CTRL的作用下，開關電路110將輸入電壓VIN轉換為輸出電壓VOUT。開關電路110可以具有多種拓撲結構，例如Buck型降壓結構、Boost型升壓結構以及正激或反激等拓撲結構。