[發明專利]升降壓型開關電路的控制電路和控制方法

有效

• 申請號: 201910001205.4
• 申請日: 2019-01-02
• 公開（公告）號: CN109742943B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 陳長江
• 申請（專利權）人: 成都芯源系統有限公司
• 主分類號: H02M3/10
• 分類號: H02M3/10;H02M3/158
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明給出了一種升降壓型開關電路的控制電路和控制方法，其中開關電路包括電感以及第一，第二，第三和第四功率開關。當開關電路工作于升降壓模式時，在工作周期開始時，第一和第三功率開關導通，第二和第四功率開關關斷，第一和第三功率開關持續導通一段時間后第三功率開關關斷，第四功率開關導通，第四功率開關導通第一恒定值時間后，第一功率開關關斷，第二功率開關導通，第二功率開關持續導通直到所述工作周期結束，第一和第三功率開關再次導通，第二和第四功率開關再次關斷，下一個工作周期開始。本發明的開關電路在降壓模式，升壓模式以及升降壓模式切換時，控制環路簡單且穩定。

技術領域

本發明涉及功率開關電路，尤其涉及升降壓型開關電路及其模式切換控制電路。

技術背景

升降壓型開關電路可以將輸入電壓轉換為高于、等于或者低于輸入電壓的輸出電壓。因此在輸入電壓一定的情況下，可以提供較寬的輸出電壓范圍，應用范圍比較廣。

理論上，升降壓型開關電路可以選擇性的工作于降壓模式，升壓模式或者升降壓模式，從而達到將輸入電壓轉換為任何合適的輸出電壓的目的。然而，事實上現有的升降壓型開關電路并不能實現以上三種工作模式間的平穩切換，其在從一種工作模式切換至另一種工作模式時易出現控制環路不穩定，特別是從升壓模式切換至升降壓模式，或者是從降壓模式切換至升降壓模式時。

因此，需要一種升降壓型開關電路，其在三種工作模式切換時，控制環路穩定。

發明內容

本發明一實施例提出了一種升降壓型開關電路的控制電路，所述升降壓型開關電路包括輸入端口以接收輸入電壓，輸出端口以提供輸出電壓，串聯耦接在輸入端口和參考地之間的第一功率開關和第二功率開關，串聯耦接在輸出端口和參考地之間的第三功率開關和第四功率開關，以及耦接于第一功率開關與第二功率開關的連接點和第三功率開關與第四功率開關的連接點之間的電感，所述控制電路包括模式切換控制單元，升壓控制單元，降壓控制單元以及升降壓控制單元，其中模式切換控制單元輸出降壓使能信號、升壓使能信號和升降壓使能信號以分別控制升降壓型開關電路工作于降壓模式，升壓模式或者升降壓模式。升壓控制單元耦接至模式切換控制單元以接收升壓使能信號并在升壓使能信號使能時，控制升降壓型開關電路工作于升壓模式，此時第一功率開關保持持續導通，第二功率開關保持持續關斷，第三功率開關和第四功率開關進行互補地導通和關斷切換，一個升壓周期包括第一功率開關和第三功率開關同時導通的AC階段，以及第一功率開關和第四功率開關同時導通的AD階段。降壓控制單元耦接至模式切換控制單元以接收降壓使能信號并在降壓使能信號使能時，控制升降壓型開關電路工作于降壓模式，此時第一功率開關和第二功率開關進行互補地導通和關斷切換，第三功率開關保持持續關斷，第四功率開關保持持續導通，一個降壓周期包括AD階段以及第二功率開關和第四功率開關同時導通的BD階段，其中一個降壓周期中AD階段時長的最大值定義為最大降壓導通時長。升降壓控制單元，耦接至模式切換控制單元以接收升降壓使能信號并在升降壓使能信號使能時，控制升降壓型開關電路工作于升降壓模式，一個升降壓周期包括AC階段、AD階段以及BD階段，其中，升降壓控制單元控制AD階段的時長為第一恒定值且控制升降壓周期等于升壓周期和/或降壓周期，并根據表征輸出電壓的反饋信號，參考信號以及表征流過電感的電流的電感電流感應信號控制AC階段的時長，其中，第一恒定值小于最大降壓導通時長。