[實用新型]開關變換器及其控制電路

有效

• 申請號: 201420086779.9
• 申請日: 2014-02-27
• 公開（公告）號: CN203722465U
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 歐陽茜
• 申請（專利權）人: 成都芯源系統有限公司
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王波波

技術領域

本實用新型的實施例涉及電子電路，尤其涉及一種開關變換器及其控制電路。

背景技術

恒定導通時間控制由于其優越的負載瞬態響應、簡單的內部結構和平滑的工作模式切換，在電源領域得到了很好的應用。

恒定導通時間控制的開關電路中包括輸出電容器，該輸出電容器可等效為等效電阻與理想電容的串聯結構。當輸出電容器的等效串聯電阻阻抗值較小時，恒定導通時間控制開關變換器極易產生振蕩，需要斜坡補償電路來穩定系統。

現有技術中一種恒定導通時間控制開關變換器采用鋸齒波信號作為斜坡補償信號。該鋸齒波信號的相位與開關變換器中輸出電感器上的電流相位相同，且其幅值固定，大于理想電容上的電容電壓紋波。因而在穩態時，可使系統穩定。然而，當負載發生正跳變時，電容電壓紋波急劇增大，使得幅值固定的鋸齒波信號不能覆蓋該電容電壓紋波，因而系統仍會產生振蕩。

現有技術中另一種恒定導通時間控制開關變換器采用下管電流檢測電路檢測開關變換器中下開關管上流過的電流，從而產生斜坡補償信號。在負載產生跳變時，斜坡補償信號的幅值將隨電感電流的變化而自動變化，因而能夠覆蓋理想電容上的電容電壓紋波，使系統穩定。然而，該類檢測實時電感電流的補償電路通常需要利用高速電流檢測放大器，其電路結構復雜。

另外，上述檢測實時電感電流的補償電路以及現有技術中一些其它類型的補償電路會使得輸出信號產生直流誤差，因而，開關變換器還包括由誤差放大器構成的直流校準電路，用于校正該直流誤差。然而，由于這樣的直流校準電路響應緩慢，因而在負載產生跳變時，輸出信號需要較長時間才能恢復至設定值，系統瞬態響應性能差。

實用新型內容

針對現有技術中存在的問題，本實用新型的目的在于提供電路簡單且系統瞬態響應性能好的開關變換器及其控制電路。

根據本實用新型實施例的一種用于開關變換器的控制電路，該開關變換器包括開關電路，該開關電路包括上開關管和下開關管，開關電路接收輸入電壓，并將輸入電壓轉換為輸出電壓，該控制電路包括：導通時間產生電路，產生導通時間信號；斜坡補償電路，產生斜坡補償信號，斜坡補償信號與表示開關電路輸出電壓的反饋信號的和值形成補償反饋信號；直流校準電路，包括：校準開關，具有第一端、第二端和控制端，所述第一端耦接至斜坡補償電路以接收斜坡補償信號；校準電容，具有第一端和第二端，所述第一端耦接至校準開關的第二端，所述第二端連接至參考地；以及濾波電路，具有輸入端和輸出端，所述輸入端耦接至校準開關的第二端，所述輸出端輸出直流校準信號，直流校準信號和參考信號的和值形成校準參考信號；比較電路，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，所述第一輸入端接收補償反饋信號，所述第二輸入端接收校準參考信號，比較電路比較補償反饋信號和校準參考信號，并在所述輸出端產生比較信號；以及邏輯電路，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，所述第一輸入端接收導通時間信號，所述第二輸入端接收比較信號，邏輯電路根據導通時間信號和比較信號在所述輸出端產生控制信號以控制上開關管、下開關管和校準開關。

在一些實施例中，斜坡補償電路包括：第一電流源，具有輸入端和輸出端，所述輸入端連接至電源電壓，所述輸出端提供第一電流；第一開關，具有第一端、第二端和控制端，所述第一端耦接至第一電流源的輸出端，所述控制端耦接至邏輯電路以接收控制信號；第二電流源，具有輸入端和輸出端，所述輸入端耦接至第一開關的第二端且提供第二電流，所述輸出端耦接至參考地；放大器，耦接至下開關管以檢測下開關管中流過的下管電流，并根據下管電流產生放大信號；脈沖產生電路，耦接至邏輯電路以接收控制信號，并依據控制信號產生脈沖信號；第二開關，具有第一端、第二端和控制端，所述第一端耦接至放大器以接收放大信號，所述第二端耦接至第一開關的第二端，所述控制端耦接至脈沖產生電路以接收脈沖信號；以及補償電容，具有第一端和第二端，所述第一端耦接至第一開關的第二端，且作為斜坡補償電路的輸出端提供斜坡補償信號，所述第二端連接至參考地。

在一些實施例中，第一電流和輸入電壓成比例，且第二電流和輸出電壓成比例。

在一些實施例中，斜坡補償電路還包括第四開關，具有第一端、第二端和控制端，所述第一端耦接至第二電流源的輸出端，所述第二端連接至參考地，所述控制端耦接至脈沖產生電路以接收和脈沖信號反相的信號。