[發(fā)明專利]多段自適應(yīng)的PFM控制器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410833807.3
• 申請(qǐng)日: 2014-12-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105790550A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海嶺芯微電子有限公司
• 主分類號(hào): H02M1/08
• 分類號(hào): H02M1/08
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 徐潔晶

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及集成電路、功率驅(qū)動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及一種多段 自適應(yīng)的PFM控制器。

背景技術(shù)

開(kāi)關(guān)類電源轉(zhuǎn)換電路具備高效轉(zhuǎn)換電壓的特性，使得該類電路應(yīng)用十分廣泛。 由于功率管在開(kāi)關(guān)的過(guò)程中會(huì)損耗一定能量，因此在輕負(fù)載條件下，常規(guī)的PWM (PulseWidthModulation，脈沖寬度調(diào)制)等控制方式的轉(zhuǎn)換效率會(huì)大幅降低。對(duì) 此現(xiàn)有技術(shù)中引入了PFM(PulseFrequencyModulation，脈沖頻率調(diào)制)控制方式。 PFM控制方式通過(guò)降低輕載時(shí)功率管的開(kāi)關(guān)頻率，降低開(kāi)關(guān)損耗，從而有效提高 了開(kāi)關(guān)變換器輕載工作效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種多段自適應(yīng)的PFM控制器，提高電源 轉(zhuǎn)換電路進(jìn)出PFM控制模式的負(fù)載精度。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種多段自適應(yīng)的PFM控制器，包括：

PFM比較器，其正輸入端接收一放大信號(hào)，其負(fù)輸入端從依照大小順序排列 的多個(gè)參考電壓中接收一參考電壓，通過(guò)比較所述放大信號(hào)和所述參考電壓的大小 來(lái)判斷所述PFM控制器所在的一系統(tǒng)電路是否要進(jìn)入PFM控制模式；

控制邏輯電路，其輸入端與所述PFM比較器的輸出端相連接；

功率開(kāi)關(guān)管，與所述控制邏輯電路的輸出端相連接；

采樣轉(zhuǎn)換模塊，其輸入端與所述功率開(kāi)關(guān)管相連接，用于對(duì)從所述功率開(kāi)關(guān) 管流過(guò)的電流進(jìn)行采樣，獲得一采樣電流，再將所述采樣電流轉(zhuǎn)化成一采樣電壓；

上門限比較器和下門限比較器，所述下門限比較器的正輸入端接收一預(yù)先設(shè) 定的使所述系統(tǒng)電路進(jìn)入PFM控制模式的最小開(kāi)關(guān)電流值所對(duì)應(yīng)的第一預(yù)設(shè)電壓 值，所述上門限比較器的負(fù)輸入端接收一預(yù)先設(shè)定的使所述系統(tǒng)電路工作在PFM 控制模式的最大開(kāi)關(guān)電流值所對(duì)應(yīng)的第二預(yù)設(shè)電壓值；所述下門限比較器的負(fù)輸入 端和所述上門限比較器的正輸入端均與所述采樣轉(zhuǎn)換模塊的輸出端相連接，接收所 述采樣電壓；

加減計(jì)數(shù)器，其輸入側(cè)分別與所述下門限比較器和所述上門限比較器的輸出 端相連接，用于當(dāng)且僅當(dāng)所述采樣電壓小于所述第一預(yù)設(shè)電壓值且所述系統(tǒng)電路未 工作在PFM控制模式下，所述加減計(jì)數(shù)器加1；當(dāng)且僅當(dāng)所述采樣電壓大于所述 第二預(yù)設(shè)電壓值且所述系統(tǒng)電路工作在PFM控制模式下，所述加減計(jì)數(shù)器減1；

數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其輸入端與所述加減計(jì)數(shù)器的輸出端相連接，其輸出端與所述 PFM比較器的負(fù)輸入端相連接，用于當(dāng)所述加減計(jì)數(shù)器加1時(shí)，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器 經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后將所述參考電壓變?yōu)樗鲆勒沾笮№樞蚺帕械乃龆鄠€(gè)參考電壓中的 下一個(gè)參考電壓，增大所述參考電壓的值；當(dāng)所述加減計(jì)數(shù)器減1時(shí)，所述數(shù)模轉(zhuǎn) 換器經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后將所述參考電壓變?yōu)樗鲆勒沾笮№樞蚺帕械乃龆鄠€(gè)參考電壓 中的上一個(gè)參考電壓，減小所述參考電壓的值。

可選地，所述依照大小順序排列的所述多個(gè)參考電壓中參考電壓的具體個(gè)數(shù) 是由實(shí)際需要來(lái)決定的。

可選地，所述下門限比較器上和所述上門限比較器上分別連接有一使所述系 統(tǒng)電路沒(méi)有工作在PFM控制模式下的第一使能信號(hào)和一使所述系統(tǒng)電路工作在 PFM控制模式下的第二使能信號(hào)。

可選地，所述系統(tǒng)電路為開(kāi)關(guān)類電源轉(zhuǎn)換電路。

可選地，所述PFM比較器為PFM遲滯比較器。

可選地，所述放大信號(hào)是由所述開(kāi)關(guān)類電源轉(zhuǎn)換電路前的一誤差放大器產(chǎn)生。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明采用了一種簡(jiǎn)單、高效率的PFM控制方式，并對(duì)PFM控制器提出了 一種多段、自適應(yīng)的調(diào)節(jié)方式，其通過(guò)內(nèi)部檢測(cè)電路，可以多段、自適應(yīng)地提供調(diào) 整PFM遲滯比較器的參考電壓，實(shí)現(xiàn)了電源轉(zhuǎn)換電路在輕負(fù)載模式下的高效轉(zhuǎn)換， 提高了電源轉(zhuǎn)換電路進(jìn)出PFM控制模式的負(fù)載電流精度。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的上述的以及其他的特征、性質(zhì)和優(yōu)勢(shì)將通過(guò)下面結(jié)合附圖和實(shí)施例 的描述而變得更加明顯，其中：

圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的多段自適應(yīng)的PFM控制器在電源轉(zhuǎn)換電路中使用 的PFM控制方式的電路示意圖；

圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的多段自適應(yīng)的PFM控制器的簡(jiǎn)單模塊示意圖；

圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的多段自適應(yīng)的PFM控制器的具體電路拓?fù)涫疽? 圖。