开关电源电路及其方法技术

本申请公开了一种开关电源电路及其方法。所述开关电源电路包括：功率级、采样保持电路、放大电路、比较电路和逻辑电路。所述采样保持电路对表征流过功率级电流的感测信号的峰值进行采样并保持，并通过放大电路将参考电压与该峰值进行放大并积分，来调整实际的参考电压，从而提高了峰值电流控制的精确度。从而提高了峰值电流控制的精确度。从而提高了峰值电流控制的精确度。

【技术实现步骤摘要】
开关电源电路及其方法


[0001]本专利技术涉及一种电子电路，更具体地说，本专利技术涉及一种开关电源电路及其方法。

技术介绍

[0002]开关电源电路因其体积小，效率高，在电源变换领域得到了广泛的应用。在开关电源中，峰值电流控制为常见的控制方式。现有技术通常采用恒定峰值电流控制。当流过开关电源电路的电流达到恒定的参考值时，切换开关电路电路中功率级的功率开关，使流过开关电源电路的电流减小。
[0003]然而，在恒定峰值电流控制中，电流的实际峰值往往受开关频率和电感的影响，使得控制不够精准。

技术实现思路

[0004]根据本专利技术的实施例，提出了一种开关电源电路，包括：功率级，包括上管和下管，被周期性导通和断开，所述功率级将输入电压转换为输出电压；采样保持电路，接收表征流过功率级电流的感测信号，并对感测信号的峰值进行采样并保持，得到采样保持信号；放大电路，对采样保持信号和参考电压的差值进行放大并积分，得到调整参考信号；比较电路，比较调整参考信号和感测信号的大小，产生比较信号；逻辑电路，响应比较信号，产生控制信号；驱动电路，响应控制信号，产生上管驱动信号和下管驱动信号，用以分别驱动上管和下管，使上管和下管周期性导通和断开。
[0005]根据本专利技术的实施例，还提出了一种开关电源电路，包括：功率级，包括至少一个被周期性导通和断开的功率开关，所述功率级在功率开关的周期性导通和断开下，将输入电压转换为输出电压；采样保持电路，接收表征流过功率级电流的感测信号，并对感测信号的峰值进行采样并保持，得到采样保持信号；放大电路，对采样保持信号和参考电压的差值进行放大并积分，得到调整参考信号；比较电路，比较调整参考信号和感测信号的大小，产生比较信号；逻辑电路，响应比较信号，产生控制信号，用以控制功率开关，使功率开关切换状态。
[0006]根据本专利技术的实施例，还提出了一种用于开关电源电路的方法，所述开关电源电路包括具有上功率开关和下功率开关的功率级，所述方法包括：周期性导通和断开所述上功率开关和下功率开关，以将输入电压转换为输出电压；接收表征流过功率级电流的感测信号，并对感测信号的最大值进行采样并保持，产生采样保持信号；对采样保持信号和参考电压的差值进行放大并积分，产生调整参考信号；比较调整参考信号和感测信号的大小，产生比较信号；响应比较信号，产生控制信号；响应控制信号，产生上管驱动信号和下管驱动信号，用以分别驱动上功率开关和下功率开关。
[0007]根据本专利技术各方面的上述开关电源电路及其方法，提高了峰值电流控制的精确度。
附图说明
[0008]图1为根据本专利技术实施例的开关电源电路100的电路结构示意图；
[0009]图2为根据本专利技术实施例的开关电源电路200的电路结构示意图；
[0010]图3为根据本专利技术实施例的开关电源电路300的电路结构示意图；
[0011]图4为根据本专利技术实施例的开关电源电路400的电路结构示意图；
[0012]图5为根据本专利技术实施例的开关电源电路500的电路结构示意图；
[0013]图6示意性示出了根据本专利技术实施例的用于开关电源电路的方法流程图600。
具体实施方式
[0014]下面将详细描述本专利技术的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本专利技术。在以下描述中，为了提供对本专利技术的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本专利技术。在其他实例中，为了避免混淆本专利技术，未具体描述公知的电路、材料或方法。
[0015]在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本专利技术至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。应当理解，当称元件“耦接到”或“连接到”另一元件时，它可以是直接耦接或耦接到另一元件或者可以存在中间元件。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，不存在中间元件。相同的附图标记指示相同的元件。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
[0016]图1为根据本专利技术实施例的开关电源电路100的电路结构示意图。在图1所示实施例中，所述开关电源电路100包括：功率级101，包括至少一个被周期性导通和断开的功率开关，所述功率级101在功率开关的周期性导通和断开下，将输入电压V
IN
转换为输出电压V
O
；采样保持电路102，接收表征流过功率级101电流的感测信号CS，并对感测信号CS的峰值(即最大值)进行采样并保持，得到采样保持信号P
CS
；放大电路103，对采样保持信号P
CS
和参考电压V
ref
的差值进行放大并积分，得到调整参考信号ADJ；比较电路104，比较调整参考信号ADJ和感测信号CS的大小，产生比较信号CMP；逻辑电路105，响应比较信号CMP，产生控制信号ctrl，用以控制功率开关，使功率开关切换状态。
[0017]在本专利技术的一个实施例中，逻辑电路105包括RS触发器，具有置位端子S，复位端子R和输出端子Q。其中置位端子S接收时钟信号clk，复位端子接收比较信号CMP，所述逻辑电路105根据时钟信号clk和比较信号CMP，在输出端子Q产生控制信号ctrl，用以切换功率开关的运行状态(如将其导通或者断开)。所述逻辑电路105响应时钟信号clk，提供相应的控制信号ctrl，控制功率开关，使流过功率级101的电流开始增大；响应比较信号CMP，提供相应的控制信号ctrl，控制功率开关，使流过功率级101的电流开始减小。在本专利技术的其他实施例中，逻辑电路105的置位端子S也可以被其他信号置位，如当输出电压V
O
达到某一电压值时，逻辑电路105的置位端子S被置位，其输出端子Q提供相应的控制信号ctrl，控制功率
开关，使流过功率级101的电流开始增大。
[0018]在本专利技术的一个实施例中，采样保持电路102包括：采样开关21和采样电容22。所述采样开关21在控制信号ctrl控制流过功率级101的电流将要开始减小(即达到峰值电流)时被导通，使得感测信号CS(即流过功率级101电流)的峰值被传递至采样电容22上；随后采样开关21被断开，流过功率级101的电流峰值被保持在采样电容22上。控制信号ctrl被引至(如图1中虚线所示)采样开关21的控制端，以控制采样开关21在流过功率级101的电流达到峰值电流时被导通。
[0019]在本专利技术的一个实施例中，功率级101可以包括升压(boost)电路，如图2所示的开关电源本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开关电源电路，包括：功率级，包括上管和下管，被周期性导通和断开，所述功率级将输入电压转换为输出电压；采样保持电路，接收表征流过功率级电流的感测信号，并对感测信号的峰值进行采样并保持，得到采样保持信号；放大电路，对采样保持信号和参考电压的差值进行放大并积分，得到调整参考信号；比较电路，比较调整参考信号和感测信号的大小，产生比较信号；逻辑电路，响应比较信号，产生控制信号；驱动电路，响应控制信号，产生上管驱动信号和下管驱动信号，用以分别驱动上管和下管，使上管和下管周期性导通和断开。2.如权利要求1所述的开关电源电路，还包括：短脉冲电路，响应上管驱动信号或下管驱动信号的边沿跳变，产生短脉冲信号，使采样保持电路采样感测信号的峰值并保持。3.如权利要求1所述的开关电源电路，其中所述采样保持电路包括：采样开关和采样电容，所述采样开关在控制信号控制流过功率级的电流将要开始减小时被导通，使得感测信号的峰值被传递至采样电容，并被保持在采样电容上。4.如权利要求1所述的开关电源电路，其中所述逻辑电路根据时钟信号和比较信号，产生控制信号，用以切换上管和下管的运行状态：所述逻辑电路响应时钟信号提供相应的控制信号，使流过功率级的电流开始增大；响应比较信号提供相应的控制信号，使流过功率级的电流开始减小。5.一种开关电源电路，包括：功率级，包括至少一个被周期性导通和断开的功率开关，所述功率级在功率开关的周期性导通和断开下，将输入电压转换为输出电压；采样保持电路，接收表征流过功率级电流的感测信号，并对感测信号的峰值进行采样并保持，得到采样保持信号；放大电路，对采样保持信号和参考电压的差值进...

【专利技术属性】
技术研发人员：李磊，
申请(专利权)人：成都芯源系统有限公司，
类型：发明
国别省市：