[發明專利]升壓型遲滯式開關變換器及控制方法、芯片、電子設備

有效

• 申請號: 202010421045.1
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN112290791B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 徐以軍;周佳;胡偉佳
• 申請（專利權）人: 珠海市杰理科技股份有限公司
• 主分類號: H02M3/10
• 分類號: H02M3/10;H02M3/158
• 代理公司: 深圳市君之泉知識產權代理有限公司 44366
• 代理人: 呂戰竹

1.一種升壓型遲滯式開關變換器，包括開關電路和控制電路，所述開關電路包括第一開關管、第二開關管和電感件，所述第一開關管的一個連接端與所述第二開關管的一個連接端連接，另一連接端與輸出節點連接，所述第二開關管的另一個連接端接地，所述第一開關管的控制端和所述第二開關管的控制端分別與所述控制電路連接；所述電感件的一端與開關節點連接，另一端與輸入節點連接；所述開關電路用于接收輸入電壓，并通過所述第一開關管、第二開關管的導通與斷開將輸入節點的輸入電壓轉換為輸出節點的輸出電壓，以提供給負載；其中，所述開關節點為所述第一開關管與所述第二開關管的連接點；所述控制電路用于控制所述第一開關管、第二開關管的導通與斷開；其特征在于，所述控制電路包括：

參考電壓發生模塊，用于提供第一參考電壓和第二參考電壓，所述第一參考電壓的幅值大于所述第二參考電壓的幅值；

斜坡產生模塊，用于提供斜坡電壓，包括電容單元、第一電阻單元和第二電阻單元，所述第一電阻單元和電容單元并聯設置，且并聯后的第一端與所述輸入節點連接，第二端用于輸出所述斜坡電壓；所述第二電阻單元串聯于所述第二端與所述開關節點之間；

比較模塊，具有輸入所述第一參考電壓的第一正極輸入端、輸入所述第二參考電壓的第二正極輸入端、輸入所述斜坡電壓的負極輸入端和用于輸出第一控制信號的輸出端，所述比較模塊用于根據所述第一參考電壓和第二參考電壓以及斜坡電壓生成第一控制信號，其中，若所述斜坡電壓達到所述第一參考電壓或者第二參考電壓，則第一控制信號翻轉，以控制所述第一開關管和第二開關管改變狀態；否則所述第一控制信號的狀態保持，以維持所述第一開關管和第二開關管的狀態；

控制邏輯模塊，與所述比較模塊的輸出端連接，用于根據所述第一控制信號控制所述開關電路的第一開關管、第二開關管的打開與關閉；

當所述第一開關管打開，第二開關管關閉時，所述電感件處于放電狀態，電流逐漸減小，斜坡電壓Vramp為：

當所述第二開關管打開，第一開關管關閉時，所述電感件處于充電狀態，電流逐漸增增大，斜坡電壓Vramp為：

其中，VIN為輸入電壓，OUT為輸出電壓，R₁為第一電阻單元的阻值，R₂為第二電阻單元的阻值，C₁為電容單元的電容值，s為時間的函數。

2.根據權利要求1所述的升壓型遲滯式開關變換器，其特征在于，所述比較模塊包括比較單元、第一開關、第二開關和非門，所述第一開關的第一接入端作為所述比較模塊的第一正極輸入端，所述第二開關的第一接入端作為所述比較模塊的第二正極輸入端，所述第一開關和第二開關的第二接入端均與所述比較單元的正極比較端連接；所述比較單元的負極比較端作為所述比較模塊的負極輸入端，比較輸出端作為所述比較模塊的輸出端；

所述第一開關的控制端與所述比較輸出端連接；所述第二開關的控制端通過所述非門與所述比較輸出端連接。

3.根據權利要求2所述的升壓型遲滯式開關變換器，其特征在于，所述比較單元包括：

全差分放大器，包括所述正極比較端、負極比較端，以用于輸出所述斜坡電壓與所述第一參考電壓或者第二參考電壓的比較結果；

偏置網絡，用于為所述全差分放大器提供恒定電流；

輸出邏輯網絡，包括所述比較輸出端，所述輸出邏輯網絡與所述全差分放大器連接，用于根據所述比較結果生成所述第一控制信號并輸出。

4.根據權利要求1-3任一項所述的升壓型遲滯式開關變換器，其特征在于，所述參考電壓發生模塊包括：

基準產生電路單元，用于根據基準電壓生成第一參考電壓和第二參考電壓；及

數字控制邏輯單元，與所述基準產生電路單元連接，用于提供第二控制信號，以控制所述基準產生電路單元輸出的第一參考電壓和第二參考電壓的幅值。