[發明專利]一種BUCK控制器和輸出電壓的控制方法

有效

• 申請號: 201710102786.1
• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN106899210B
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 黃晨;謝強;陳亮
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158
• 代理公司: 深圳市深佳知識產權代理事務所(普通合伙) 44285
• 代理人: 王仲凱

1.一種降壓式轉換BUCK控制器，其特征在于，所述BUCK控制器包括：脈沖寬度調制PMW調制器、差分檢測比較器、非線性脈寬調制器、功率驅動級電路、PMOS功率管、NMOS功率管、電感器、電容器和電阻器，其中，

所述PMW調制器，用于提供PMW驅動信號，產生輸出信號；

所述差分檢測比較器的輸入端分別輸入有檢測閾值、所述電感器產生的輸出電壓、所述電阻器產生的負載電壓，所述差分檢測比較器，用于當所述輸出電壓跌落至所述檢測閾值時，根據所述檢測閾值、所述輸出電壓、所述負載電壓進行差分采樣，產生輸出信號；

所述非線性脈寬調制器的輸入端連接所述差分檢測比較器，所述非線性脈寬調制器，用于根據所述差分檢測比較器產生的輸出信號產生寬脈沖的非線性脈沖控制信號；

所述功率驅動級電路的輸入端輸入有所述PMW調制器產生的輸出信號和所述非線性脈沖控制信號進行邏輯運算后產生的輸出信號，所述功率驅動級電路，用于在所述非線性脈沖控制信號的控制下強制導通，并產生PWM調制信號；

所述PMOS功率管的柵極和所述NMOS功率管的柵極分別輸入有所述PWM調制信號，所述PMOS功率管的漏極和所述NMOS功率管的漏極彼此耦合形成輸出節點；

所述電感器的輸入端耦合至所述輸出節點，所述電感器的輸出端分別連接所述電容器、所述電阻器、所述差分檢測比較器，所述電感器，用于產生電感電流以增加所述輸出電壓的取值；

所述電阻器和所述電容器并聯，所述電容器的正極和負極分別耦合至所述差分檢測比較器，所述電容器和所述電阻器，用于產生所述負載電壓；

所述電感器，還用于基于所述寬脈沖的非線性脈沖控制信號提升所述電感電流以增加所述輸出電壓的取值；

所述非線性脈寬調制器，還用于當取值增加后的輸出電壓小于所述檢測閾值時，根據所述差分檢測比較器產生的輸出信號產生窄脈沖的非線性脈沖控制信號，直至所述電感器產生的輸出電壓恢復至所述檢測閾值；或者，

所述非線性脈寬調制器，還用于當取值增加后的輸出電壓大于或等于所述檢測閾值時，根據所述差分檢測比較器產生的輸出信號產生屏蔽信號，所述屏蔽信號用于對所述寬脈沖的非線性脈沖控制信號進行屏蔽；在產生所述屏蔽信號的時間段內，若所述電感器產生的輸出電壓重新跌落至所述檢測閾值時，根據所述差分檢測比較器產生的輸出信號產生窄脈沖的非線性脈沖控制信號，直至所述電感器產生的輸出電壓恢復至所述檢測閾值。

2.根據權利要求1所述的BUCK控制器，其特征在于，所述非線性脈寬調制器，還用于當取值增加后的輸出電壓大于或等于所述檢測閾值時，根據所述差分檢測比較器產生的輸出信號產生屏蔽信號，所述屏蔽信號用于對所述非線性脈沖控制信號進行屏蔽。

3.根據權利要求1所述的BUCK控制器，其特征在于，所述非線性脈寬調制器，還用于在下一次觸發產生寬脈沖的非線性脈沖控制信號之前，若所述窄脈沖的非線性脈沖控制信號的觸發個數小于設定的可觸發次數，在下一次觸發所述寬脈沖的非線性脈沖控制信號時，根據所述差分檢測比較器產生的輸出信號對所述窄脈沖的非線性脈沖控制信號的觸發控制進行復位，使下一次產生的窄脈沖的非線性脈沖控制信號從頭開始觸發。

4.根據權利要求1至3中任一項的所述的BUCK控制器，其特征在于，差分檢測比較器，包括：電阻元件、第一雙選開關、第二雙選開關、第三雙選開關、第四雙選開關、單選開關、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、比較計算元件，其中，

所述電阻元件的輸入端輸入有所述檢測閾值，所述電阻元件的輸出端連接所述第一電容，所述比較計算元件的輸入端分別輸入有遠端電容正極電壓和所述第四電容輸入的電壓，所述比較計算元件的輸出端連接所述非線性脈寬調制器，所述第四電容通過所述單選開關輸入有遠端電容負極電壓；

所述第一雙選開關和所述第二雙選開關串聯，所述第三雙選開關和所述第四雙選開關串聯；

所述第一電容通過所述第一雙選開關、所述第三雙選開關實現與所述第二電容的并聯且所述第三電容通過所述第二雙選開關、所述第四雙選開關實現與所述第四電容的并聯，或所述第一電容通過所述第一雙選開關、所述第三雙選開關實現與所述第三電容的并聯且所述第二電容通過所述第二雙選開關、所述第四雙選開關實現與所述第四電容的并聯。