【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于集成电路设计领域，尤其涉及一种基于cmcot架构的pfm控制方法。
技术介绍
1、在开关电源系统中，为了保证全负载范围内都有较高的系统效率，通常都是采用多种控制模式相结合的方式，在负载较重时采用pwm控制方式，负载变轻时，开始降低系统频率，采用pfm控制方式，确保轻载时也有较好的系统效率。cmcot构架的同步buck开关电源系统中，ton时间是由输入电压vin和输出电压vout决定的，ton与vin成反比，与vout成正比。在ccm模式下，误差放大器的输出icomp控制电感电流谷值，电感谷值电流降至icomp以下时，toff时间结束，同步整流管关闭，主开关管开启，重新开始下一周期，此时的开关频率是系统根据ton自动生成的，不管vin和vout如何变化，系统频率都是一个固定值；在进入dcm模式后，同步整流管是关闭的，此时芯片是没法检测到电感电流的，无法给出开启主开关管信号，因此需要额外增加一个电路，在检测到电感电流降至为零后，根据负载大小，给出相应的开启信号，进行频率调制。目前现有的控制方式在pwm与pfm切换处存在振荡，输出电压波纹偏大，无法实现pwm与pfm平稳切换。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种基于cmcot架构的pfm控制方法，本专利技术有效的解决了开关电源系统在pwm与pfm切换处出现振荡，造成输出电压纹波偏大的问题，实现了pwm与pfm平稳过渡。
2、本专利技术提供了一种基于cmcot架构的pfm控制方法，包括：
4、s2： 将zcd信号输入pfm控制电路得到充电电流ipfm，同时lsonb信号将采样电路的输入端接pvss；
5、s3：将充电电流ipfm输入pwm/pfm控制电路，随着ipfm电流的增大，pwm/pfm控制电路输出发生翻转，产生开启信号，实现pfm控制，完成pwm与pfm控制模式平稳切换。
6、所述过零监测zcd信号包括：
7、若所述电感电流il大于0，则得到低电平的zcd信号并重新执行步骤s1；若所述电感电流il等于0，则得到高电平的zcd信号继续执行s2。
8、可选的，所述采样电路包括：mos管pm1、mos管pm2、mos管nm1、mos管nm2、mos管nm3、mos管nm4、mos管nm5、mos管nm6以及mos管nm7；
9、mos管pm1的源极、mos管pm2的源极与电源电压vdd连接，mos管pm1的栅极、mos管pm2的栅极连接偏置电压bias； mos管pm1的漏极分别与mos管nm1的漏级、mos管nm1的栅极、mos管nm2的栅极、参照电流输入端ios连接；mos管pm2的漏极分别与mos管nm2的漏极、误差放大电流icomp、所述pwm/pfm输出电路连接，mos管nm1的源极与mos管nm3的漏极连接；mos管nm3的栅极、mos管nm4的栅极与电源电压vdd连接；mos管nm4的源极连接公共接地pvss，mos管nm2的源极与mos管nm5的漏极连接，mos管nm5的栅极与电源电压vdd连接；mos管nm5的源极分别与mos管nm6的漏极、mos管nm7的漏极连接； mos管nm6的栅极与所述下功率管snm2栅极驱动信号的反相信号lsonb连接，mos管nm6的源极连接公共接地pvss；mos管nm7的栅极与所述下功率管snm2的栅极驱动信号连接，mos管nm7的源极与所述下功率管snm2的漏极sw连接。
10、可选的，mos管pm1与mos管pm2均为p沟道增强型mos管，mos管nm1、mos管nm2、mos管nm3、mos管nm4、mos管nm5、mos管nm6与mos管nm7均为n沟道增强型mos管。
11、可选的，所述若所述电感电流il大于0，则得到低电平的zcd信号并重新执行步骤s1包括：
12、若所述电感电流il大于0，则zcd信号为低，pwm/pfm控制电路工作在pwm模式，直至所述电感电流il下降至所述误差放大电流icomp，所述pwm/pfm控制电路进入下一周期重新执行步骤s1。
13、可选的，所述pfm控制电路包括：mos管nm8、电压电流转换器v-i、反相器u1以及电容c1；
14、mos管nm8的漏极分别固定电流源iref的输出端、电压电流转换器v-i的输入端、电容c1的一端连接，mos管nm8的栅极与反相器u1的输出端连接；反相器u1的输入端接收所述zcd信号，mos管nm8的源极、电容c1的另一端与公共接地pvss连接。
15、可选的，所述pwm/pfm输出电路包括：反相器u2、反相器u3、rs锁存器u4、或非门u5、上功率管snw1、下功率管snw2、电感l、负载电容co以及负载电阻ro。
16、可选的，所述误差放大电流icomp分别与电压电流转换器v-i的输出端、所述反相器u2的输入端、所述mos管pm2的漏极、所述mos管nm2的漏极连接；
17、所述反相器u2的输出端与所述反相器u3的输入端连接，所述反相器u3的输出端与所述rs锁存器的s端连接，所述rs锁存器的r端与上管snm1导通时间结束信号off连接；所述rs锁存器的输出端分别与所述上功率管snm1的栅极、所述或非门u5的第一输入端连接；所述上功率管snm1的漏极外接输入电压源，所述上功率管snm1的源极、所述下功率管snm2的漏极、所述mos管nm7的源极与sw连接；所述或非门u5的第二输入端接收所述zcd信号，所述或非门u5的输出端分别与所述下功率管snm2的栅极、所述mos管nm7的栅极连接；所述电感l的输入端与sw连接，所述电感l的输出端经并联连接的所述负载电容co和所述负载电阻ro通地。
18、可选的，所述电感电流il下降至0，此时所述zcd信号为高电平，下功率管snm2的栅极电压lson变低，所述mos管nm7关闭，所述mos管nm6开启，所述采样电路无法采集所述电感电流il，所述高电平的zcd信号关闭所述mos管nm8，所述固定电流源iref对所述电容c1充电，所述电容c1电压通过所述电压电流转换器v-i转化为所述充电电流ipfm，所述充电电流ipfm叠加到所述误差放大电路icomp上，随着所述充电电流ipfm的增大，所述mos管nm2漏极电压逐步上升，直至所述pwm/pfm输出高电平信号至所述rs锁存器的s端，上功率管snm1的栅极电压hson升高，snm1开启进入下一周期，所述pwm/pfm控制电路实现pfm控制。
19、可选的，所述误差放大电流icomp为误差放大器输出电流，与负载大小变化趋势一致，所述误差放大电流icomp电流越小，所述充电电流ipfm值越大，所述固定电流源iref对所述电容c1充电时间就越长，对应的死区时间就越长本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于CMCOT架构的PFM控制方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种基于CMCOT架构的PFM控制方法，其特征在于，所述采样电路在下功率管开启时，采样电路对电感电流IL进行采样；在下管关闭时，采样电路输入接地，Ipfm电流开始注入到采样模块。
3.如权利要求2所述的一种基于CMCOT架构的PFM控制方法，其特征在于，所述采样电路包括：MOS管PM1、MOS管PM2、MOS管NM1、MOS管NM2、MOS管NM3、MOS管NM4、MOS管NM5、MOS管NM6以及MOS管NM7；
4.如权利要求3所述的一种基于CMCOT架构的PFM控制方法，其特征在于，包括：MOS管PM1与MOS管PM2均为P沟道增强型MOS管，MOS管NM1、MOS管NM2、MOS管NM3、MOS管NM4、MOS管NM5、MOS管NM6与MOS管NM7均为N沟道增强型MOS管。
5.如权利要求4所述的一种基于CMCOT架构的PFM控制方法，其特征在于，若所述电感电流IL大于0，则ZCD信号为低，并重新执行步骤S1包括：
6.如权利
7.如权利要求6所述的一种基于CMCOT架构的PFM控制方法，其特征在于，所述PWM/PFM输出电路包括：反相器U2、反相器U3、RS锁存器U4、或非门U5、上功率管SNM1、下功率管SNM2、电感L、负载电容Co以及负载电阻Ro。
8.如权利要求7所述的一种基于CMCOT架构的PFM控制方法，其特征在于，包括：
9.如权利要求8所述的一种基于CMCOT架构的PFM控制方法，其特征在于，包括：
10.如权利要求9所述的一种基于CMCOT架构的PFM控制方法，其特征在于，包括：所述误差放大电流Icomp电流越小，所述充电电流Ipfm值越大，所述固定电流源IREF对所述电容C1充电时间就越长，对应的死区时间就越长，开关周期越低，实现负载减小，频率降低，实现PFM控制。
...【技术特征摘要】
1.一种基于cmcot架构的pfm控制方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种基于cmcot架构的pfm控制方法，其特征在于，所述采样电路在下功率管开启时，采样电路对电感电流il进行采样；在下管关闭时，采样电路输入接地，ipfm电流开始注入到采样模块。
3.如权利要求2所述的一种基于cmcot架构的pfm控制方法，其特征在于，所述采样电路包括：mos管pm1、mos管pm2、mos管nm1、mos管nm2、mos管nm3、mos管nm4、mos管nm5、mos管nm6以及mos管nm7；
4.如权利要求3所述的一种基于cmcot架构的pfm控制方法，其特征在于，包括：mos管pm1与mos管pm2均为p沟道增强型mos管，mos管nm1、mos管nm2、mos管nm3、mos管nm4、mos管nm5、mos管nm6与mos管nm7均为n沟道增强型mos管。
5.如权利要求4所述的一种基于cmcot架构的pfm控制方法，其特征在于，若所述电感电流il大于0，则zc...
【专利技术属性】
技术研发人员：李高林，何迟，刘程嗣，徐礼祥，
申请(专利权)人：芯北电子科技南京有限公司，
类型：发明
国别省市：
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