[發明專利]一種電壓、電流控制電路和方法以及開關變換器

在審

• 申請號: 201911413420.1
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111277140A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 李磊
• 申請（專利權）人: 成都芯源系統有限公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158;H02M1/088
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種用于開關變換器的電壓、電流控制電路，其中所述開關變換器包括高側開關、低側開關和電感，當低側開關導通時，流過電感的電感電流信號降低，所述控制電路包括：

電壓控制電路，接收代表輸出電壓的電壓反饋信號，并根據電壓反饋信號產生第一脈寬調制信號；以及

電流控制電路，接收電感電流信號和代表輸出電流的電流反饋信號，電流控制電路根據電流反饋信號產生閾值信號，當低側開關導通后，電流控制電路將電感電流信號和閾值信號比較產生第二脈寬調制信號，其中，當電感電流信號大于閾值信號時，由第二脈寬調制信號控制高側開關保持關斷，當電感電流信號小于閾值信號時，由第一脈寬調制信號控制高側開關和低側開關的導通和關斷。

2.如權利要求1所述的控制電路，其中，閾值信號根據電流反饋信號的變化而變化，當電流反饋信號越大，閾值信號越小。

3.如權利要求1所述的控制電路，其中，所述電流控制電路包括：

閾值調節電路，接收電流反饋信號，并將電流反饋信號和電流參考信號比較，輸出閾值調節信號，其中，閾值調節信號代表電流反饋信號和電流參考信號的差值；以及

比較電路，接收控制信號、閾值調節信號和電感電流信號，比較電路根據閾值調節信號產生閾值信號，當控制信號有效時，低側開關導通，比較電路將電感電流信號和閾值信號比較產生第二脈寬調制信號。

4.如權利要求3所述的控制電路，其中，所述閾值調節電路包括跨導放大器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，跨導放大器的第一輸入端接收電流反饋信號，第二跨導放大器的第二輸入端接收電流參考信號，跨導放大器將電流反饋信號和電流參考信號的差值放大，并在輸出端輸出閾值調節信號。

5.如權利要求3所述的控制電路，其中，所述比較電路包括：

第一電阻，具有第一端和第二端，其中第一電阻的第一端耦接閾值調節電路的輸出端接收閾值調節信號，其中，第一電阻的阻值和低側開關的導通電阻值成比例；

第一開關，具有第一端、第二端和控制端，第一開關的第一端耦接第一電阻的第二端；第一開關的第二端耦接高側開關和低側開關的公共節點，接收節點電壓信號，第一開關的控制端接收控制信號，當控制信號有效時，第一開關導通，其中，所述節點電壓信號代表電感電流信號；以及

第一比較器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，第一比較器的第一輸入端耦接第一電阻的第一端，第一比較器的第二輸入端耦接邏輯地，第一比較器將第一電阻的第一端上的電壓信號和邏輯地的電壓比較，在輸出端產生第二脈寬調制信號，其中所述邏輯地為開關變換器的邏輯地。

6.如權利要求1所述的控制電路，其中，所述控制電路還包括邏輯電路，所述邏輯電路接收第一脈寬調制信號和第二脈寬調制信號，并將第一脈寬調制信號和第二脈寬調制信號做邏輯運算產生控制信號用于控制高側開關和低側開關的導通和關斷。

7.如權利要求6所述的控制電路，其中，所述第一脈寬調制信號包括導通時間信號和關斷信號，所述電壓控制電路包括：

導通時間產生電路，接收輸入電壓信號和輸出電壓信號，并根據輸入電壓信號和輸出電壓信號產生一個導通時間信號，其中，所述導通時間信號用于設置高側開關的導通時間；以及

關斷時間產生電路，接收反饋電壓信號，并將反饋電壓信號和參考電壓信號比較，產生關斷信號，當電感電流信號小于閾值信號且反饋電壓信號低于參考電壓信號時，關斷信號控制高側開關導通。

8.如權利要求7所述的控制電路，其中，所述邏輯電路包括：

非門，接收關斷信號，并對關斷信號做非邏輯運算，產生第一邏輯信號；

或非門，接收第一邏輯信號和第二脈寬調制信號，并對第一邏輯信號和第二脈寬調制信號做或非邏輯運算，產生第二邏輯信號；以及

RS觸發器，具有置位端、復位端和輸出端，其中，置位端接收第二邏輯信號，復位端接收導通時間信號，RS觸發器對第二邏輯信號和導通時間信號做邏輯運算并在輸出端輸出控制信號。