恒定导通时间控制电路及直流转直流转换电路制造技术

技术编号:10229869 阅读:182 留言:0更新日期:2014-07-18 03:01
一种恒定导通时间控制电路及直流转直流转换电路。恒定导通时间控制电路用以控制一转换电路,将一输入电压转换成稳定的一输出电压。恒定导通时间控制电路包含一比较器以及一逻辑电路。比较器用以比较一输入参考信号及代表输出电压的一电压信号,并据此输出一比较结果信号。逻辑电路周期地控制转换电路进行电压转换,使每一周期的一占空比的时间长度固定且每一周期的启始时点是根据比较结果信号来决定。其中,比较器具有一差动比较对电路、一基本电流源及一额外电流源,差动比较对电路比较输入参考信号及电压信号以输出比较结果信号,基本电流源提供差动比较对电路所需的一偏压电流,额外电流源提供一斜坡电流至差动比较对电路的其中一通道。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种恒定导通时间控制电路及直流转直流转换电路。恒定导通时间控制电路用以控制一转换电路,将一输入电压转换成稳定的一输出电压。恒定导通时间控制电路包含一比较器以及一逻辑电路。比较器用以比较一输入参考信号及代表输出电压的一电压信号,并据此输出一比较结果信号。逻辑电路周期地控制转换电路进行电压转换,使每一周期的一占空比的时间长度固定且每一周期的启始时点是根据比较结果信号来决定。其中,比较器具有一差动比较对电路、一基本电流源及一额外电流源,差动比较对电路比较输入参考信号及电压信号以输出比较结果信号,基本电流源提供差动比较对电路所需的一偏压电流,额外电流源提供一斜坡电流至差动比较对电路的其中一通道。【专利说明】恒定导通时间控制电路及直流转直流转换电路
本专利技术是关于一种恒定导通时间控制电路及直流转直流转换电路。
技术介绍
请参见图1,为美国专利证号6369555所提供低纹波、高频迟滞的直流转直流转换电路的电路示意图。直流转直流转换电路包含了一缓冲电路2、一迟滞比较器4、一反馈电路6及一驱动电路8。反馈电路6耦接迟滞比较器4的一输出并提供一反馈信号Vkamp至缓冲电路2的一输入端。缓冲电路2于输入端接收反馈信号Vkamp及一输入参考信号Vkef的一叠加信号VKEF,(= ^wf+^ump)o迟滞比较器4的一输入端稱接缓冲电路2的一输出端及一输出电压Vtm,输出端耦接驱动电路8。驱动电路8可以是功率晶体管,耦接一输入电压Vin及一 LC滤波电路12。LC滤波电路12提供输出电压Vtot。由于杂讯的干扰及电压检测的极限,迟滞比较器4的迟滞量无法设定太小,因此无法抑制输出电压Vott的纹波,尤其输出电压Vott若越小,纹波就越明显。另外一种新的反馈控制方式为恒定导通时间控制回路,通过将输出电容的等效串联电阻所造成的纹波叠加入反馈信号内,借此达到抑制纹波的效果。这样的恒定导通时间的电路架构,输出电容必须具有较大的等效串联电阻,工作频率不能够太高。为了解决这个问题,美国专利证号7482793提出了一种恒定导通时间、最小关断时间的直流转直流转换电路的电路。请参见图2,为此专利的直流转直流转换电路的电路示意图。直流转直流转换电路包含一降压切换控制器100,耦接一 LC滤波电路。降压切换控制器100于一端点102接收一输入电压Vin,并于一端点104提供一切换输出电压Vsw至由一电感LI及一输出电容Qm所构成的LC滤波电路。LC滤波电路于一端点114产生一输出电压以驱动一负载116。输出电容Ctot具有一较小等效串联电阻ESR。降压切换控制器100以恒定导通时间、最小关断时间进行反馈控制。一对功率晶体管Ml、M2串联于输入电压Vin (端点102)及地(一端点PGND)之间,并由一驱动电路134所控制。功率晶体管Ml、M2的一连接点122产生切换输出电压Vsw,并通过一端点SW耦接至LC滤波电路。降压切换控制器100具有两个分离的地接点,端点PGND及SGND,以避免功率晶体管M1、M2切换时所造成的杂讯干扰。输出电压Vqut通过一端点FB耦接由电阻R1、R2构成的分压器,产生一反馈电压Vfb至一误差比较器126的一输入端,以形成一反馈控制回路来调节切换输出电压Vsw。一基准电压产生器136稱接输入电压Vin并提供一输入参考信号Vkef至误差比较器126的另一输入端。误差比较器126比较输入参考信号Vkef及反馈电压Vfb,并据此产生一误差电压信号VEKK。误差电压信号Vekk稱接一导通定时器128的一开始输入端Start以启动导通定时器128的导通时间程序。此时,导通定时器128提供一控制信号129至一逻辑电路132,使逻辑电路132导通功率晶体管Ml —恒定导通时间以提升电感LI的电流。当经过恒定导通时间后,导通定时器128控制逻辑电路132关断功率晶体管Ml并导通功率晶体管M2。为执行最小关断时间控制,导通定时器128由一终止输出端End提供一终止信号至一关断定时器130的一开始输入端Start。关断定时器130于导通定时器128的恒定导通时间完成后,开始关断时间程序。关断定时器130于关断时间程序完成时提供一终止信号至逻辑电路132。此时,若反馈电压Vfb低于输入参考信号Vkef,逻辑电路132导通功率晶体管Ml。降压切换控制器100包含一纹波引入电路120,连接切换输出电压Vsw (端点122)与反馈电压Vfb (端点FB)之间。一前馈电容Cff连接输出电压Vtot (端点114)及纹波引入电路120(—端点FFWD)。通过上述的电路架构,导入一定量的纹波信号进入反馈控制回路,而使输出电容Cqut的等效串联电阻ESR的电阻值不受限制。图2所示的恒定导通时间的直流转直流转换电路虽然在反馈信号引入纹波补偿而可以使用等效串联电阻较小的MLCC电容并适合高频应用。然而,系统输出电压Vtot的直流成分常常会因为引入到端点FFWD的纹波补偿的大小造成一定的偏差。在Vott电压较小时,这种由于纹波补偿带来的直流成分偏移尤为严重。
技术实现思路
鉴于先前技术中的直流转直流转换电路有纹波过大或输出电压的直流偏移的问题,本专利技术的目的在于提供一种恒定导通时间控制电路及直流转直流转换电路,通过比较电路引入一额外电流至差动对的其中一通道,借此达到纹波补偿的效果且同时避免了直流偏移的问题。为达上述目的,本专利技术提供了一种恒定导通时间控制电路,用以控制一转换电路,将一输入电压转换成稳定的一输出电压。恒定导通时间控制电路包含一比较器以及一逻辑电路。比较器是用以比较一输入参考信号及代表输出电压的一电压信号,并据此输出一比较结果信号。逻辑电路周期地控制转换电路进行电压转换,使每一周期的一占空比的时间长度大致固定且每一周期的启始时点是根据比较结果信号来决定。其中,比较器具有一差动比较对电路、一基本电流源及一额外电流源,差动比较对电路比较输入参考信号及电压信号以输出比较结果信号,基本电流源提供差动比较对电路所需的一偏压电流,额外电流源提供实质上一斜坡电流至差动比较对电路的其中一通道。本专利技术也提供了一种直流转直流转换电路,包含一切换模块、一 LC滤波电路以及一控制电路。切换模块I禹接一输入电压。LC滤波电路f禹接切换模块,并输出一输出电压。控制电路是用以周期性控制切换模块,将输入电压的一电力传送至LC滤波电路。控制电路包含一比较器,而比较器比较一输入参考信号及代表输出电压的一电压信号,并据此输出一比较结果信号以决定每一周期的启始时点。其中,比较器具有一差动比较对电路,差动比较对电路的其中一通道耦接一额外电流源,以接收实质上一斜坡电流。以上的概述与接下来的详细说明皆为示范性质,是为了进一步说明本专利技术的申请专利范围。而有关本专利技术的其他目的与优点,将在后续的说明与图示加以阐述。【专利附图】【附图说明】图1为美国专利证号6369555所提供低纹波、高频迟滞的直流转直流转换电路的电路不意图;图2为美国专利证号7482793所提供恒定导通时间、最小关断时间的直流转直流转换电路的电路不意图;图3为根据本专利技术的一第一较佳实施例的恒定导通时间控制电路的电路示意图;图4为根据本专利技术的一第一较佳实施例的比较器的电路图;图5为根据本专利技术的一第二较佳实施例的本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种恒定导通时间控制电路,其特征在于,用以控制一转换电路,将一输入电压转换成稳定的一输出电压,该恒定导通时间控制电路包含:一比较器,用以比较一输入参考信号及代表该输出电压的一电压信号,并据此输出一比较结果信号;以及一逻辑电路,周期地控制该转换电路进行电压转换,使每一周期的一占空比的时间长度固定且每一周期的启始时点是根据该比较结果信号来决定;其中,该比较器具有一差动比较对电路、一基本电流源及一额外电流源,该差动比较对电路比较该输入参考信号及该电压信号以输出该比较结果信号,该基本电流源提供该差动比较对电路所需的一偏压电流,该额外电流源提供一斜坡电流至该差动比较对电路的其中一通道。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李立民邵超徐献松甘泉
申请(专利权)人:登丰微电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:中国台湾;71

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