[發明專利]用于不帶輸出電壓偏移的零ESR輸出電容器的穩定的接通時間開關調制器

有效

• 申請號: 201810828160.3
• 申請日: 2018-07-25
• 公開（公告）號: CN109962615B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 張之也;韋志南
• 申請（專利權）人: 萬國半導體（開曼）股份有限公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158
• 代理公司: 上海元好知識產權代理有限公司 31323
• 代理人: 徐雯瓊;張妍

1.一種用于開關調制器接收輸入電壓并產生調制輸出電壓的控制電路，控制電路利用固定頻率穩定接通時間控制體系控制高端開關和低端開關，驅動開關輸出節點，用于產生開關輸出電壓，開關輸出節點耦合到LC濾波電路上，產生調制的輸出電壓，在輸出節點上具有基本穩定的幅值，調制的輸出電壓反饋到控制電路上，作為反饋電壓，其特征在于，該控制電路包括：

配置一個參考斜坡產生電路，接收第一參考電壓，產生在開關周期上變化的參考電壓斜坡，開關周期由固定頻率穩定接通時間控制體系決定，參考電壓斜坡從作為第一參考電壓的初始電壓值開始到最終電壓值；并且

配置控制電路，產生一個脈寬調制(PWM)信號，具有開關周期和表示調制輸出電壓的電壓值的工作周期，耦合PWM信號，控制高端開關和低端開關，以便在開關周期上交替接通和斷開，高端開關在工作周期內接通，在剩余的開關周期內斷開，低端開關交替斷開和接通，控制電路根據將表示調制輸出電壓的反饋電壓與參考電壓斜坡相比較后的輸出信號產生PWM信號，高端開關接通時，參考電壓V_REF偏置到初始電壓值V_A。

2.如權利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述的參考電壓斜坡對于高端開關不同的工作周期值來說，具有相同的終止電壓值，不同的工作周期值表示不同的調制輸出電壓值。

3.如權利要求1所述的控制電路，其特征在于，還包括：

配置一個開關控制電路，接收脈寬調制(PWM)信號，開關控制電路產生柵極驅動信號，控制高端開關和低端開關在開關周期上交替接通和斷開，高端開關于工作周期接通，于剩余的開關周期高端開關斷開，低端開關交替斷開和接通；

配置一個比較器，接收表示調制輸出電壓的反饋電壓，和由參考斜坡產生電路產生的參考電壓斜坡，當反饋電壓高于參考電壓斜坡時，比較器產生比較器輸出信號失效，當反饋電壓等于或小于參考電壓斜坡時，比較器輸出信號生效；以及

配置一個接通時間產生電路，至少根據比較器輸出信號，在固定頻率穩定接通時間控制體系下產生PWM信號。

4.如權利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述的配置參考斜坡產生電路，產生參考電壓斜坡，其電壓值從每個開關周期的初始階段從初始電壓值開始向每個開關周期快結束時的終止電壓值不斷增大，參考電壓斜坡在每個開關周期結束時，復位至第一參考電壓。

5.如權利要求4所述的控制電路，其特征在于，所述的參考電壓斜坡從初始電壓值到終止電壓值線性增大。

6.如權利要求4所述的控制電路，其特征在于，所述的參考電壓斜坡在每個開關周期結束時放電到第一參考電壓。

7.如權利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述的參考斜坡產生電路包括：

一個電壓源，提供第一參考電壓；

一個電流源，提供第一電流；

一個第一電容器，具有耦合到電流源上的第一端以及耦合到電壓源上的第二端，第一電容器的第一端提供參考電壓斜坡；

一個耦合在第一電容器上的開關，由開關控制信號控制；以及配置一個一次發射電路，產生一次發射信號，根據比較器輸出信號預定時間段，一次發射信號耦合到開關上，作為開關控制信號，在每個開關周期結束時，閉合開關預定時間段，對電容器放電，在剩余的開關周期內打開開關。

8.如權利要求7所述的控制電路，其特征在于，所述的一次發射信號的預定時間段為10ns或更短。

9.如權利要求7所述的控制電路，其特征在于，所述的電流源提供第一電流，其電流值對第一電容器充電到每個開關周期快結束時的終止電壓值。

10.如權利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述的反饋電壓包括調制輸出電壓的分壓電壓。