[發明專利]一種開關控制電路及控制方法

有效

• 申請號: 201610123766.8
• 申請日: 2016-03-04
• 公開（公告）號: CN107154732B
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 李俊杰
• 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: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種開關控制電路及控制方法，當外部需要進行輸入電壓的切換時，邏輯控制電路輸出切換的命令信號，參考電壓調節電路接收命令信號、觸發信號以及第二反饋控制信號來調節參考電壓信號，根據輸入電壓的不同調節參考電壓信號的大小，可以控制輸出電壓緩慢平穩變化，直至變化到期望的輸出電壓大小，通過這種方式完成開關電路之間的通道切換。通過上述的切換方式，可以保證在通道切換過程中輸出電壓不會發生掉落，輸出值穩定。

技術領域

本發明涉及開關電源領域，更具體的說，涉及一種開關控制電路及控制方法。

背景技術

在一些多輸入接口單輸出端口的應用中，需要在不同輸入電源之間進行切換，以輸出期望的輸出電壓信號。如圖1A所示為現有技術的第一種電壓切換方式，如圖1A所示的電路圖，以兩路輸入接口為例，通過二極管的單向導電特性實現多路輸入的切換，圖1B所示為圖1A所示的波形圖。

在每個輸入端口的支路上連接一個二極管，二極管的陽極連接輸入端口，陰極連接輸出端口。當需要使用第一輸入端的電壓VIN1時，則電壓VIN1上電，VOUT電壓即為VIN1電壓值減去二極管壓降電壓。當需要使用第二輸入端的電壓VIN2時，則電壓VIN2上電，設VIN2的電壓大于VIN1的電壓，故VOUT為VIN2電壓減去二極管壓降電壓。并且同時關閉第一輸入端的電壓VIN1。如此循環。這種方式雖然簡單易行，但其弊端在于最終工作時VOUT與兩個VIN之間有一個二極管壓降，而且在負載電流較大時會帶來極大的損耗，故而這種方法不適合于對電壓精度要求高或負載重的場合。

如圖2A所示為現有技術的第二種電壓切換方式，如圖2A所示的電路圖，圖2B為圖2A所示的工作波形圖，在兩路輸入支路上串聯MOS晶體管作為切換電路，當需要使用第一輸入端的電壓VIN1時，則與其串聯的MOS晶體管導通；當需要使用第二輸入端的電壓VIN2時，則與第二輸入端電壓串聯的MOS晶體管導通，這時第一支路的MOS晶體管會稍微提前斷開。這種方式相對于第一種方案由于采用晶體管可以降低系統損耗，但不足之處在于為了實現單向導通的效果(防止電流倒灌)，在準備電壓切換之前到完全切換之后會關閉MOS晶體管，如圖2B中的t1至t3時刻，這樣會導致切換過程中產生一個比輸出電壓小一個二極管壓降電壓的輸出轉換掉落電壓，如圖2B中t1至t2時刻的VOUT，而在一些應用當中(如USB PD)一個二極管壓降電壓的輸出轉換掉落電壓已經遠遠超出了可允許范圍。

如圖3A所示為現有技術的第三種電壓切換方式，如圖3A所示的電路圖，圖3B為圖3A所示的工作波形圖，在圖3所示的電路中，在輸出電壓由第一輸入端的電壓VIN1切換到第二輸入端的電壓VIN2的時候，先關閉第一輸入支路的晶體管，然后再開啟第二輸入支路的晶體管，使得存在一個時間段，如圖3B中的t1至t2時間段，輸出電壓VOUT由輸出電容維持。這種方法的缺點在于切換過程當中會存在輸出電壓的掉落，而這個掉落值的大小與負載、輸出電容的大小以及信號GATE1，GATE2的死區時間長短有關，當輸出電容較小時可能會導致無法接受的輸出電壓掉落，并且在一些運用場合對輸出電容有上限值的限制，這樣造成的輸出電壓波動更大。

發明內容

有鑒于此，本發明提出了一種開關控制電路及控制方法，當需要不同的輸入電壓切換時，通過反饋控制電路調節反饋控制電路中參考電壓信號的大小，以使得輸出電壓能夠平穩的變化，不會出現輸出電壓的掉落的情況。

第一方面，依據本發明的一種開關控制電路，用以控制多路開關電路，所述多路開關電路的輸入端分別接入多路輸入電壓，所述多路開關電路的各路輸出端連接至公共一點以作為輸出端輸出期望的輸出電壓信號，所述開關控制電路包括邏輯控制電路、參考電壓調節電路、反饋控制電路以及通道選擇電路，

所述邏輯控制電路接收外部操作信號，以產生使能信號、觸發信號和命令信號；