固定频率双模同步降压控制器制造技术

固定频率双模同步降压控制器，涉及集成电路技术，本发明专利技术包括：导通时间电路，其输出端连接到数字逻辑电路的第一输入端；比较器，其输出端连接到数字逻辑电路的第二输入端；数字逻辑电路，具有两个输出端，用于依据第一输入端的电平控制两个输出端的电平状态，以及依据第二输入端的电平控制两个输出端的电平状态；开关选择电路，跨导放大器，其正性输入端接第二参考电压端，负性输入端接反馈电压端。本发明专利技术使转换频率为固定值，避免传统迟滞控制模式的转换频率受ESR、电感L等其它参数影响，进而有效地降低EMI干扰，可以有效地提高在系统中设备的可靠性和稳定性。备的可靠性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
固定频率双模同步降压控制器


[0001]本专利技术涉及集成电路技术。

技术介绍

[0002]具有固定转换频率双控制模式功能的同步降压控制器在电源管理应用中属于非常重要的一个组成部分，主要应用在机顶盒、笔记本电脑、移动电源系统、线性稳压器的电源等诸多环境中。其具有体积小，成本低，应用方便、抗干干扰能力强等优点，因此得到广泛的应用。
[0003]在便携式应用环境中，移动通信设备的工作频率可以达到几百KHz到几十MHz范围。在这宽带宽范围内，噪声会影响电子设备正常工作的稳定性，使通信设备的通讯质量降低。这就要求DC
‑
DC转换器具有固定的转换频率，通过PCB上外围的滤波器件，降低EMI干扰，提高产品设备的稳定性和抗干扰能力。
[0004]图1是传统迟滞控制模式的DC
‑
DC降压转换器示意图。在传统迟滞控制模式的DC
‑
DC转换器中，转换频率公式如下所示。
[0005][0006]从公式中可以得出转换频率会受到输入电压、输出电压、ESR值、电感L值、串联电阻反馈点电压纹波幅度值V
HYS
、延迟时间t
d
等多种因素影响。因此，在实际应用环境中，传统迟滞控制模式的DC
‑
DC转换器产生的转换频率不是固定值，而是在一定频率范围内，随机产生转换频率。这就给PCB板中的其它器件带来EMI干扰信号，最终影响系统的可靠性和稳定性。
[0007]因此，为了避免上述问题，需要在传统迟滞控制模式的DC/>‑
DC转换器基础上，从整体电路结构上重新设计和优化，设计出具有快速瞬态响应特性、固定转换频率的COT控制模式和具有高精度输出电压、固定转换频率的电流控制模式，并且实现了一款芯片既可以实现COT控制模式，又可以实现电流控制模式的双控制模式功能。

技术实现思路

[0008]本专利技术所要解决的技术问题是，在传统迟滞控制模式基础上，重新设计整体电路结构，使转换频率为固定值，以降低EMI干扰，解决传统迟滞控制模式的转换频率随输入电压、输出电压、ESR值、电感L值、串联电阻反馈点电压纹波幅度值V
HYS
、延迟时间t
d
等多种因素变化而变化的缺点。
[0009]本专利技术解决所述技术问题采用的技术方案是，固定频率双模同步降压控制器，其特征在于，包括下述部分：
[0010]导通时间电路，其输出端连接到数字逻辑电路的第一输入端；
[0011]比较器，其输出端连接到数字逻辑电路的第二输入端；
[0012]数字逻辑电路，具有两个输出端，用于依据第一输入端的电平控制两个输出端的电平状态，以及依据第二输入端的电平控制两个输出端的电平状态；
[0013]开关选择电路，其零号输入端接跨导放大器的输出端，其第一输入端接反馈电压端，第二输入端接第一参考电压端，第三输入端接CS端，第四输入端接PGND端，第五输入端接第二参考电压端，第一输出端接比较器的第一负性输入端，第二输出端接比较器的第一正性输入端，第三输出端接比较器的第二正性输入端，第四输出端接比较器的第二负性输入端，用于依据零号输入端信号实现输出信号的选择；
[0014]跨导放大器，其正性输入端接第二参考电压端，负性输入端接反馈电压端。
[0015]所述导通时间电路包括：
[0016]由电阻串联构成的转换电压(VDDQ)检测电路，
[0017]SW端口电压检测电路，包括第二十一NMOS管和第二十八NMOS管，第二十一NMOS管的源极连接第二十八NMOS管的漏极和第二十五电阻，第二十五电阻通过电容接地，第二十八NMOS管的漏极接地，第二十一NMOS管的源极作为输出端；
[0018]第二十一PMOS管，其源极连接VCC端，漏极通过第二十一三极管接地，栅极接第一偏置信号端；
[0019]第二十一三极管，基极接转换电压检测电路的输出端；
[0020]第二十二PMOS管，其源极连接VCC端，栅极和漏极接第二十五NMOS管的漏极；
[0021]第二十五NMOS管，栅极接第二偏置信号端，源极接第二十二NMOS管的漏极，
[0022]第二十二NMOS管，栅极接第二十一PMOS管的漏极，源极接第二十七NMOS管的漏极，第二十七NMOS管的源极接地，
[0023]第二十三PMOS管，其栅极接第二十二PMOS管的栅极，源极连接VCC端，漏极接第二十四NMOS管的漏极，
[0024]第二十四NMOS管，栅极接第二偏置信号端，源极接第二十三NMOS管的漏极；
[0025]第二十三NMOS管，源极接第二十七NMOS管的漏极；
[0026]第二十七NMOS管的栅极接第三偏置信号端；
[0027]第二十四PMOS管，栅极接第一偏置信号端，源极连接VCC端，漏极通过第二十二三极管接地，第二十二三极管的基极接第二十一NMOS管的源极；
[0028]第二十五PMOS管，栅极接第二十三PMOS管的漏极，源极连接VCC端，漏极通过一个反相器作为输出端，
[0029]第二十六NMOS管，栅极接第三偏置信号端，源极接地，漏极接第二十五PMOS管的漏极。
[0030]所述数字逻辑电路的工作逻辑为：
[0031]在第一输入端收到触发信号时，将第一输出端置为低电平，并将第二输出端置为高电平；
[0032]在第二输入端收到触发信号时，将第二输出端置为低电平，并将第一输出端置为高电平。
[0033]进一步的，在第一输入端收到触发信号时，将第一输出端置为低电平，经过预设的第二时延后，将第二输出端置为高电平；
[0034]在第二输入端收到触发信号时，将第二输出端置为低电平，经过预设的第一时延
后，将第一输出端置为高电平。
[0035]本专利技术使芯片实现具有固定转换频率，快速瞬态响应特性的COT控制模式和具有固定转换频率、高精度输出电压特性的电流控制模式，在实际应用过程中，通过更改外部引脚COMP连接关系，使芯片灵活的选择任意一种控制模式。
附图说明
[0036]图1是传统迟滞控制模式的DC
‑
DC降压转换器示意图。
[0037]图2是导通时间电路示意图。
[0038]图3是导通时间电路与PWM比较器控制功率管的逻辑时序意图。
[0039]图4是开关选择电路结构示意图。
[0040]图5是在COT模式下开关选择电路选择结果示意图。
[0041]图6是在电流模式下开关选择电路选择结果示意图。
[0042]图7是具有固定转换频率的COT控制模式示意图。
[0043]图8是具有固定转换频率的电流控制模式示意图。
[0044]图9是采用本专利技术的开关频率频谱仿真波形示意图。
具体实施方案
[0045]本专利技术包括PWM比较器、基准电路、导通时间电路、数字逻辑电路、跨导放大器、开关选择电路，基准电路用于产本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.固定频率双模同步降压控制器，其特征在于，包括下述部分：导通时间电路，其输出端连接到数字逻辑电路的第一输入端；比较器，其输出端连接到数字逻辑电路的第二输入端；数字逻辑电路，具有两个输出端，用于依据第一输入端的电平控制两个输出端的电平状态，以及依据第二输入端的电平控制两个输出端的电平状态；开关选择电路，其零号输入端接跨导放大器的输出端，其第一输入端接反馈电压端，第二输入端接第一参考电压端，第三输入端接CS端，第四输入端接PGND端，第五输入端接第二参考电压端，第一输出端接比较器的第一负性输入端，第二输出端接比较器的第一正性输入端，第三输出端接比较器的第二正性输入端，第四输出端接比较器的第二负性输入端，用于依据零号输入端信号实现输出信号的选择；跨导放大器，其正性输入端接第二参考电压端，负性输入端接反馈电压端。2.如权利要求1所述的固定频率双模同步降压控制器，其特征在于，所述导通时间电路包括：由电阻串联构成的转换电压检测电路，SW端口电压检测电路，包括第二十一NMOS管和第二十八NMOS管，第二十一NMOS管的源极连接第二十八NMOS管的漏极和第二十五电阻，第二十五电阻通过电容接地，第二十八NMOS管的漏极接地，第二十一NMOS管的源极作为输出端；第二十一PMOS管，其源极连接VCC端，漏极通过第二十一三极管接地，栅极接第一偏置信号端；第二十一三极管，基极接转换电压检测电路的输出端；第二十二PMOS管，其源极连接VCC端，栅极和漏极接第二十五NMOS管的漏极；第二十五NMOS管...

【专利技术属性】
技术研发人员：马迎，岑远军，冯浪，张得力，刘中伟，常俊昌，刁小芃，
申请(专利权)人：成都华微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：