專利名稱：一種pwm/pfm控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種PWM/PFM控制電路
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電源管理電路，特別是涉及一種開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器電路中的 PWM/PFM控制電路。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在許多開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器(比如降壓型直流-直流轉(zhuǎn)換器)都包含兩種工作模式:PWM(Pulse Width Modulation)模式禾口PFM(Pulse Frequency Modulation)模式。一般負(fù)載較重時(shí)，開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器工作在PWM模式下，從而使其工作在固定的較高頻率下，維持較低的輸出電壓紋波。但由于在PWM模式下控制電路的開關(guān)損耗一般較大，因此通常當(dāng)負(fù)載較輕時(shí)，開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器切換到PFM模式下工作，隨著負(fù)載變輕，其工作頻率變低，控制電路的開關(guān)損耗的平均值隨著頻率降低而變低。由于傳統(tǒng)的兼容PWM模式和PFM模式的控制電路在兩種模式切換時(shí)為突變過程，這樣當(dāng)負(fù)載電流為切換點(diǎn)附近時(shí)，系統(tǒng)容易不穩(wěn)定， 導(dǎo)致切換點(diǎn)附近的輸出電壓紋波顯著增大。因此，有必要提出一種改進(jìn)的技術(shù)方案來解決上述問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種PWM/PFM控制電路，其可以實(shí)現(xiàn)PFM模式和PWM 模式的無縫銜接，并且可以實(shí)現(xiàn)PFM模式下更低的頻率最低值。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出一種PWM/PFM控制電路，其具有PWM控制模式和PFM控制模式，在PWM控制模式時(shí)基于一參考信號生成脈寬可調(diào)的PWM控制信號來進(jìn)行控制，在PFM控制模式時(shí)基于所述參考信號生成頻率可調(diào)的PFM控制信號來進(jìn)行控制，其包括時(shí)差產(chǎn)生單元，用于在PFM控制信號的脈寬大于PWM控制信號的脈寬時(shí)產(chǎn)生反映PFM控制信號的脈寬和PWM控制信號的脈寬的差的時(shí)差信號；和時(shí)差放大單元，用于放大所述時(shí)差信號并得到時(shí)差放大信號；其中將所述參考信號的每個(gè)周期延長所述時(shí)差放大信號的有效時(shí)長以調(diào)整所述參考信號的頻率，進(jìn)而調(diào)整所述PFM控制信號的頻率。在一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述PWM/PFM控制電路還包括反饋電路、誤差放大器、 PWM比較器、PFM產(chǎn)生器、邏輯控制單元和振蕩器，所述反饋電路采樣一電源轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓并形成反映所述輸出電壓的反饋電壓，所述電源轉(zhuǎn)換電路將一輸入電壓轉(zhuǎn)換成所述輸出電壓；所述誤差放大器放大一基準(zhǔn)電壓和反饋電壓的誤差得到誤差放大電壓；所述振蕩器產(chǎn)生所述參考信號；所述PWM比較器用于比較所述參考信號和所述誤差放大電壓以輸出相應(yīng)脈寬的PWM控制信號；所述PFM產(chǎn)生器用于基于所述PWM控制信號生成固定脈寬的 PFM控制信號；所述邏輯控制單元用于在PWM控制信號的脈寬大于PFM控制信號的脈寬時(shí)輸出PWM控制信號來控制所述電源轉(zhuǎn)換電路，在PWM控制信號的脈寬小于PFM控制信號時(shí)輸出PFM控制信號來進(jìn)行控制所述電源轉(zhuǎn)換電路。在一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述時(shí)差放大單元包括充電電流源、充電控制開關(guān)、放電電流源、放電控制開關(guān)、電容和比較器，所述充電控制開關(guān)控制所述充電電流源是否對電容充電，所述充電控制開關(guān)的控制端受時(shí)差信號的控制，在所述時(shí)差信號的有效時(shí)段接通所述充電控制開關(guān)使得所述充電電流源對所述電容進(jìn)行充電；所述放電控制開關(guān)控制所述放電電流源是否對所述電容放電，所述放電控制開關(guān)的控制端受時(shí)差放大信號的控制，在所述時(shí)差放大信號的無效時(shí)段關(guān)斷所述放電控制開關(guān)使得所述放電電流源停止對所述電容進(jìn)行放電；所述比較器用于將所述電容的電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，在所述電容的電壓大于所述基準(zhǔn)電壓時(shí)輸出有效的時(shí)差放大信號。在一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述時(shí)差放大單元包括充電電流源、充電控制開關(guān)、放電電流源、放電控制開關(guān)、放電控制邏輯、電容和比較器，所述充電控制開關(guān)控制所述充電電流源是否對電容充電，所述充電控制開關(guān)的控制端受時(shí)差信號的控制，在所述時(shí)差信號的有效時(shí)段接通所述充電控制開關(guān)使得所述充電電流源對所述電容進(jìn)行充電；所述放電控制開關(guān)控制所述放電電流源是否對所述電容放電，所述放電控制開關(guān)的控制端由所述放電控制邏輯控制，在所述時(shí)差信號的有效時(shí)段且所述時(shí)差放大信號的無效時(shí)段控制所述放電控制開關(guān)關(guān)斷，在所述時(shí)差信號的無效時(shí)段且所述時(shí)差放大信號的有效時(shí)段控制所述放電控制開關(guān)導(dǎo)通；所述比較器用于將所述電容的電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，在所述電容的電壓大于所述基準(zhǔn)電壓時(shí)輸出有效的時(shí)差放大信號。在一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述放電電流源為一電阻。在一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述比較器為自帶基準(zhǔn)電壓的比較器。在一個(gè)更進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述振蕩器包括電容、充電電路、放電電路、充電控制開關(guān)、比較電路，所述充電電路經(jīng)由充電控制開關(guān)對所述電容進(jìn)行充電，所述比較電路比較一基準(zhǔn)電壓和所述電容的電壓，并在所述電容的電壓大于所述基準(zhǔn)電壓時(shí)控制所述放電電路對所述電容進(jìn)行快速放電，所述電容的電壓信號就形成了三角波振蕩信號，所述三角波振蕩信號就是所述參考信號，在所述時(shí)差放大信號的有效時(shí)段控制所述充電控制開關(guān)關(guān)斷。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，在本實(shí)用新型提出的PWM/PFM控制電路中，通過根據(jù)PWM控制信號和PFM控制信號的時(shí)差來延長振蕩器OSC的三角波振蕩信號的周期的方式來實(shí)現(xiàn)脈寬頻率調(diào)制，這樣可以實(shí)現(xiàn)PFM到PWM無縫連續(xù)切換過渡，所以切換時(shí)輸出更穩(wěn)定，輸出電壓的紋波更小。此外，由于對所述時(shí)差信號進(jìn)行了放大，從而可以實(shí)現(xiàn)更低的PFM頻率下限，因此可以實(shí)現(xiàn)更低的待機(jī)功耗。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。其中圖1為本實(shí)用新型中的PWM/PFM控制電路系統(tǒng)在一個(gè)實(shí)施例中的電路圖；圖2為本實(shí)用新型中的PWM/PFM控制電路系統(tǒng)中的各個(gè)信號的時(shí)序示意圖；圖3為本實(shí)用新型中的時(shí)差放大單元的第一實(shí)施例的電路示意圖；圖4為本實(shí)用新型中的時(shí)差放大單元的第二實(shí)施例的電路示意圖；圖5為本實(shí)用新型中的時(shí)差放大單元的第三實(shí)施例的電路示意圖；圖6為本實(shí)用新型中的時(shí)差放大單元的第四實(shí)施例的電路示意圖；[0019]圖7為本實(shí)用新型中的時(shí)差放大單元的第五實(shí)施例的電路示意圖；圖8為本實(shí)用新型中的振蕩器的第一實(shí)施例的電路示意圖；和圖9為本實(shí)用新型中的振蕩器的第二實(shí)施例的電路示意圖。
具體實(shí)施方式本實(shí)用新型的詳細(xì)描述主要通過程序、步驟、邏輯塊、過程或其他象征性的描述來直接或間接地模擬本實(shí)用新型技術(shù)方案的運(yùn)作。為透徹的理解本實(shí)用新型，在接下來的描述中陳述了很多特定細(xì)節(jié)。而在沒有這些特定細(xì)節(jié)時(shí)，本實(shí)用新型則可能仍可實(shí)現(xiàn)。所屬領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員使用此處的這些描述和陳述向所屬領(lǐng)域內(nèi)的其他技術(shù)人員有效的介紹他們的工作本質(zhì)。換句話說，為避免混淆本實(shí)用新型的目的，由于熟知的方法和程序已經(jīng)容易理解，因此它們并未被詳細(xì)描述。此處所稱的“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”是指可包含于本實(shí)用新型至少一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。在本說明書中不同地方出現(xiàn)的“在一個(gè)實(shí)施例中”并非均指同一個(gè)實(shí)施例，也不是單獨(dú)的或選擇性的與其他實(shí)施例互相排斥的實(shí)施例。圖1為本實(shí)用新型中的PWM/PFM控制電路系統(tǒng)100在一個(gè)實(shí)施例中的電路圖。所述PWM/PFM控制電路系統(tǒng)包括電源轉(zhuǎn)換電路110、反饋電路120、誤差放大器EA、PWM比較器 com、PFM產(chǎn)生器PFM、邏輯控制單元Control Logic、驅(qū)動電路Driver、時(shí)差產(chǎn)生單元130、 時(shí)差放大單元TA和振蕩器0SC。所述電源轉(zhuǎn)換電路110將一輸入電壓VIN轉(zhuǎn)換成一輸出電壓V0。在此實(shí)施例中， 其為降壓型DC-DC電壓轉(zhuǎn)換電路，其包括串聯(lián)在輸入電壓VIN和地之間的輸出晶體管MPX 和MNX，它們的柵極與所述驅(qū)動電路相連，輸出晶體管MPX和MNX的中間節(jié)點(diǎn)通過電感Ll和電容CO接地，電感Ll和電容CO的中間節(jié)點(diǎn)的電壓作為輸出電壓V0。所述反饋電路120采樣所述輸出電壓VO并形成以反映所述輸出電壓的反饋電壓， 其由串聯(lián)在輸出電壓VO和地之間的電阻Rl和R2組成。所述振蕩器OSC生成并輸出三角波振蕩信號Ramp。所述誤差放大器EA放大一基準(zhǔn)電壓VREF和反饋電壓的誤差得到誤差放大電壓。所述PWM比較器用于比較所述三角波振蕩信號和所述誤差放大電壓以輸出相應(yīng)脈寬的PWM控制信號。所述PFM產(chǎn)生器用于基于所述PWM控制信號生成固定脈寬的PFM控制信號T_min，所述PFM控制信號的脈寬為最小導(dǎo)通寬度。所述邏輯控制單元用于在PWM控制信號的脈寬大于PFM控制信號時(shí)輸出PWM控制信號并經(jīng)由所述驅(qū)動電路來控制所述電源轉(zhuǎn)換電路110，在PWM控制信號的脈寬小于PFM控制信號時(shí)輸出PFM控制信號并經(jīng)由所述驅(qū)動電路來進(jìn)行控制所述電源轉(zhuǎn)換電路110。所述時(shí)差產(chǎn)生單元130用于在PFM控制信號的脈寬大于PWM控制信號的脈寬時(shí)產(chǎn)生反映PFM控制信號的脈寬和PWM控制信號的脈寬的差的時(shí)差信號T_dif。在該實(shí)施例中， 所述時(shí)差產(chǎn)生單元130包括反相器INVO和或非門N0R2，所述PFM控制信號經(jīng)過所述反相器 IVNO接入所述或非門N0R2的一個(gè)輸入端，所述PWM控制信號接入所述或非門N0R2的另一個(gè)輸入端，所述或非門N0R2輸出所述時(shí)差信號。所述時(shí)差放大單元TA用于放大所述時(shí)差信號乙肚丨并得到時(shí)差放大信號T_stop。 在時(shí)差放大信號T_stop的有效時(shí)段內(nèi)對振蕩器OSC暫停充電，這樣可以將所述三角波振蕩信號的每個(gè)周期延長所述時(shí)差放大信號的有效時(shí)長，進(jìn)而調(diào)整了所述PFM控制信號的頻率。圖2為本實(shí)用新型中的PWM/PFM控制電路系統(tǒng)中的各個(gè)信號的時(shí)序示意圖，其中 T_min為PFM控制信號，PWMO為P麗控制信號、T_dif為P麗控制信號和PFM控制信號的時(shí)差，T_stop是T_dif的放大信號，Ramp為周期延長了 T_stop后的三角波振蕩器信號。綜上所述，通過根據(jù)PWM控制信號和PFM控制信號的時(shí)差來延長振蕩器OSC的三角波振蕩信號的周期的方式來實(shí)現(xiàn)PFM的頻率調(diào)制，這樣可以實(shí)現(xiàn)PFM到PWM無縫連續(xù)切換過渡，所以切換時(shí)輸出更穩(wěn)定，輸出電壓的紋波更小。然而，PWM控制信號和PFM控制信號的最大的時(shí)差長度等于PFM控制信號的高電平時(shí)間，即最小導(dǎo)通時(shí)間，此時(shí)間最長一般不超過PWM模式下振蕩器周期時(shí)間的一半。所以，如果不對時(shí)差進(jìn)行放大，在PFM模式下， 降頻的最大限度為1. 5倍PWM模式下的振蕩器周期，即降頻至2/3倍PWM模式下的振蕩頻率，這樣將導(dǎo)致對較輕負(fù)載下開關(guān)損耗的平均值仍然較大。由于對所述時(shí)差信號進(jìn)行了放大，所述時(shí)差放大信號不再被限制的小于PWM控制信號和PFM控制信號的最大時(shí)差，這樣可以實(shí)現(xiàn)更低的PFM頻率下限，因此可以實(shí)現(xiàn)更低的待機(jī)功耗。顯而易見，本實(shí)用新型中的PWM/PFM控制電路也可以也適用于其他類型的DC-DC 轉(zhuǎn)換器的控制，如升壓型，負(fù)壓型及AC-DC轉(zhuǎn)換器，只需要將所述電源轉(zhuǎn)換單元換成其他類型就可以了。圖3為所述時(shí)差放大單元的第一實(shí)施例的電路示意圖。所述時(shí)差放大單元包括充電電流源11、充電控制開關(guān)S1、放電電流源12、放電控制開關(guān)S2、電容Cl和比較器coml、放電控制邏輯。所述充電電流源Il經(jīng)由所述充電控制開關(guān)Sl對電容Cl充電，所述充電控制開關(guān) Sl的控制端受時(shí)差信號T_dif的控制，在所述時(shí)差信號T_dif的有效時(shí)段(圖2中的高電平時(shí)段)接通所述充電控制開關(guān)Sl使得所述充電電流源Il對所述電容Cl進(jìn)行充電，在所述時(shí)差信號T_dif的無效時(shí)段(圖2中的低電平時(shí)段)關(guān)斷，停止對電容Cl的充電。所述放電電流源12經(jīng)由所述放電控制開關(guān)S2對所述電容Cl放電，所述放電控制開關(guān)S2的控制端由放電控制邏輯控制，所述放電控制邏輯輸出延長時(shí)間信號T_amp，如圖2 所示，其為時(shí)差放大信號T_stop相對于時(shí)差信號T_dif延長的時(shí)間，所述放電控制邏輯在所述時(shí)差信號T_dif無效且所述時(shí)差放大信號T_stop有效(圖2中的高電平)時(shí)，控制所述放電控制開關(guān)S2接通，否則控制所述放電控制開關(guān)S2關(guān)斷。所述比較器coml用于將所述電容Cl的電壓VCl與基準(zhǔn)電壓VRl進(jìn)行比較，在所述電容Cl的電壓VCl大于所述基準(zhǔn)電壓VRl時(shí)輸出有效的時(shí)差放大信號T_stop，否則輸出無效的時(shí)差放大信號T_stop。所述基準(zhǔn)電壓VRl由電壓源Vl提供，所述放電控制邏輯包括反相器INVl和與門 andl，所述時(shí)差信號T_dif經(jīng)由所述反相器INVl和所述與門andl的一個(gè)輸入端相連，所述時(shí)差放大信號T_stop和所述與門andl的另一個(gè)輸入端相連，所述與門andl的輸出端接所述放電控制開關(guān)S2的控制端。本實(shí)施例中，對時(shí)差信號T_dif的時(shí)間放大的具體過程如下。當(dāng)T_dif信號為高電平時(shí)(高電平為有效)，充電控制開關(guān)Si導(dǎo)通，電流源Il對電容Cl充電，同時(shí)所述放電控制邏輯輸出的控制信號T_amp為低電平，放電控制單元S2關(guān)斷，電容Cl的電壓VCl逐漸增加，如果電容Cl的電壓VCl未充到大于所述基準(zhǔn)電壓VRl時(shí)，接下來的下一個(gè)周期時(shí)，T_dif為高電平時(shí)會繼續(xù)對Cl充電，直到VCl大于VR1。然后，當(dāng)T_dif為低電平時(shí)，由于此時(shí)電容Cl的電壓VCl的電壓大于基準(zhǔn)電壓VR1，所以T_stop為高電平，T_amp也變?yōu)楦唠娖?，放電控制開關(guān)S2導(dǎo)通，電容Cl被放電電流源12放電，直到電容Cl的電壓VCl被放電比基準(zhǔn)電壓VRl稍低一點(diǎn)時(shí)，T_stop變?yōu)榈碗娖?，T_amp也變?yōu)榈碗娖?，放電控制開關(guān)S2關(guān)斷。在接下來的T_dif再次為高電平時(shí)，充電控制開關(guān)Sl導(dǎo)通，電容Cl從幾乎等于VRl的電壓開始充電，直到T_dif變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，充電結(jié)束，然后Cl開始放電，直到Cl電壓被放電至VRl時(shí)，放電結(jié)束。所以當(dāng)T_dif為高電平的時(shí)間段里，充電電流源Il對電容Cl進(jìn)行充電，當(dāng)T_dif變低時(shí)刻到T_stop變低時(shí)刻之間的時(shí)間段內(nèi)，放電電流源12對電容Cl進(jìn)行放電。電容充電的電壓變化幅度等于電容放電電壓幅度，等于VP-VRl，其中VP為電容Cl充電達(dá)到的峰值電壓，VRl為放電的谷值電壓，如圖2中關(guān)于電壓VCl的標(biāo)記。根據(jù)電容充放電特性，充放電電荷守恒可知11. Ta = (VP-VRl). Cl = 12.作。這樣通過設(shè)定Il和12的比例，來設(shè)定充電時(shí)間Ta和放電時(shí)間Tb的比例。例如設(shè)計(jì)11/12 =8，則Tb = 8. Ta，而Tc = Ta+Tb = 9. Ta，Tc為時(shí)差放大信號T_stop的有效時(shí)長。因此可以得到一個(gè)放大的時(shí)間。圖4為所述時(shí)差放大單元的第二實(shí)施例的電路示意圖。圖4中的所述時(shí)差放大單元與圖3中的時(shí)差放大單元的區(qū)別在于在圖4中用晶體管麗2、電流源13、反相器INV2和 INV3組成的自帶基準(zhǔn)電壓的比較器替代了圖3中的比較器coml，晶體管匪2的閾值電壓為其基準(zhǔn)電壓。其余其他充放電過程和時(shí)間放大原理與圖3中的相同。圖5為所述時(shí)差放大單元的第三實(shí)施例的電路示意圖。與圖4示出的時(shí)間放大單元相比，其用電阻R3替代了圖4中的放電電流源12，當(dāng)R3取值越大，電容Cl的放電速度越慢，可以得到更大的時(shí)間放大倍數(shù)，但是時(shí)間放大為非線性放大。此時(shí)，電阻R3也可以被認(rèn)為是一種非線性放電電流源。圖6為所述時(shí)差放大單元的第三實(shí)施例的電路示意圖。與圖4示出的時(shí)間放大單元相比，其去掉了放電控制邏輯，所述放電控制開關(guān)S2的控制端由所述時(shí)差放大信號T_ stop控制。也就是說，所述放電電流源12在所述時(shí)差放大信號T_stop的有效時(shí)段內(nèi)一直持續(xù)的對所述電容Cl進(jìn)行放電，在所述時(shí)差放大信號T_stop的無效時(shí)段內(nèi)停止對所述電容Cl進(jìn)行放電。這樣T_stop為高電平的時(shí)間設(shè)為Tc，T_dif為高電平的時(shí)間設(shè)為Ta，則 II. Ta = 12. Tc,時(shí)間放大倍數(shù)為11/12，而圖4的時(shí)間放大倍數(shù)為(1+I1/I2)。圖7為所述時(shí)差放大單元的第三實(shí)施例的電路示意圖。與圖6示出的時(shí)間放大單元相比，用放大器coml來替代了自帶基準(zhǔn)電壓的比較器，所述比較器coml的基準(zhǔn)電壓Vl 由電壓源Vl提供。圖8為本實(shí)用新型中的振蕩器的第一實(shí)施例的電路示意圖。請參考圖8所示，所述振蕩器包括電容C2、充電電路、放電電路、充電控制開關(guān)S3、自帶基準(zhǔn)電壓的比較電路。所述比較電路包括電流源14、晶體管麗3和MN4、電阻R4、反相器INV5和INV6，其基準(zhǔn)電壓為電阻R4上的電壓。所述放電電路為與電容C2并聯(lián)的晶體管MN5，所述充電電路為電流源15。所述充電控制開關(guān)S3接通時(shí)所述充電電路對所述電容的充電，所述充電控制開關(guān)S3關(guān)斷時(shí)所述充電電路停止對所述電容的充電。所述比較電路比較所述基準(zhǔn)電壓和所述電容C2的電壓，并在所述電容C2的電壓大于所述基準(zhǔn)電壓時(shí)控制所述放電電路MN5對所述電容C2進(jìn)行快速放電，所述電容的電壓信號Ramp就形成了三角波振蕩信號。在所述時(shí)差放大信號T_stop的有效時(shí)段控制所述充電控制開關(guān)S3關(guān)斷，這樣延長了 Ramp信號的周期，如圖2所示。此例中，所述時(shí)差放大信號T_stop經(jīng)由一反相器INV4與所述充電控制開關(guān)S3的控制端相連。反相器INV6的輸出信號Dsich的波形如圖2所示。圖9為本實(shí)用新型中的振蕩器的第二實(shí)施例的電路示意圖。與圖8所示的振蕩器相比，所述充電控制開關(guān)S3由晶體管MP2替代，所述時(shí)差放大信號T_stop直接連接所述晶體管MP2的柵極。iT_stop信號為高電平時(shí)，PMOS開關(guān)MP2關(guān)閉，這樣就停止了充電電流， 此時(shí)Ramp信號保持電壓不變。上述說明已經(jīng)充分揭露了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。需要指出的是，熟悉該領(lǐng)域的技術(shù)人員對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
所做的任何改動均不脫離本實(shí)用新型的權(quán)利要求書的范圍。相應(yīng)地，本實(shí)用新型的權(quán)利要求的范圍也并不僅僅局限于前述具體實(shí)施方式
。
權(quán)利要求1.一種PWM/PFM控制電路，其具有PWM控制模式和PFM控制模式，在PWM控制模式時(shí)基于一參考信號生成脈寬可調(diào)的PWM控制信號來進(jìn)行控制，在PFM控制模式時(shí)基于所述參考信號生成頻率可調(diào)的PFM控制信號來進(jìn)行控制，其特征在于，其包括時(shí)差產(chǎn)生單元，用于在PFM控制信號的脈寬大于PWM控制信號的脈寬時(shí)產(chǎn)生反映PFM控制信號的脈寬和PWM控制信號的脈寬的差的時(shí)差信號；和時(shí)差放大單元，用于放大所述時(shí)差信號并得到時(shí)差放大信號；其中將所述參考信號的每個(gè)周期延長所述時(shí)差放大信號的有效時(shí)長以調(diào)整所述參考信號的頻率，進(jìn)而調(diào)整所述PFM控制信號的頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制電路，其特征在于，其還包括有反饋電路、誤差放大器、PWM比較器、PFM產(chǎn)生器、邏輯控制單元和振蕩器，所述反饋電路采樣一電源轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓并形成反映所述輸出電壓的反饋電壓，所述電源轉(zhuǎn)換電路將一輸入電壓轉(zhuǎn)換成所述輸出電壓；所述誤差放大器放大一基準(zhǔn)電壓和反饋電壓的誤差得到誤差放大電壓；所述振蕩器產(chǎn)生所述參考信號；所述PWM比較器用于比較所述參考信號和所述誤差放大電壓以輸出相應(yīng)脈寬的PWM控制信號；所述PFM產(chǎn)生器用于基于所述PWM控制信號生成固定脈寬的PFM控制信號；所述邏輯控制單元用于在PWM控制信號的脈寬大于PFM控制信號的脈寬時(shí)輸出PWM控制信號來控制所述電源轉(zhuǎn)換電路，在PWM控制信號的脈寬小于PFM控制信號時(shí)輸出PFM控制信號來進(jìn)行控制所述電源轉(zhuǎn)換電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述時(shí)差放大單元包括充電電流源、充電控制開關(guān)、放電電流源、放電控制開關(guān)、電容和比較器，所述充電控制開關(guān)控制所述充電電流源是否對電容充電，所述充電控制開關(guān)的控制端受時(shí)差信號的控制，在所述時(shí)差信號的有效時(shí)段接通所述充電控制開關(guān)使得所述充電電流源對所述電容進(jìn)行充電；所述放電控制開關(guān)控制所述放電電流源是否對所述電容放電，所述放電控制開關(guān)的控制端受時(shí)差放大信號的控制，在所述時(shí)差放大信號的無效時(shí)段關(guān)斷所述放電控制開關(guān)使得所述放電電流源停止對所述電容進(jìn)行放電；所述比較器用于將所述電容的電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，在所述電容的電壓大于所述基準(zhǔn)電壓時(shí)輸出有效的時(shí)差放大信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述時(shí)差放大單元包括充電電流源、充電控制開關(guān)、放電電流源、放電控制開關(guān)、放電控制邏輯、電容和比較器，所述充電控制開關(guān)控制所述充電電流源是否對電容充電，所述充電控制開關(guān)的控制端受時(shí)差信號的控制，在所述時(shí)差信號的有效時(shí)段接通所述充電控制開關(guān)使得所述充電電流源對所述電容進(jìn)行充電；所述放電控制開關(guān)控制所述放電電流源是否對所述電容放電，所述放電控制開關(guān)的控制端由所述放電控制邏輯控制，在所述時(shí)差信號的有效時(shí)段且所述時(shí)差放大信號的無效時(shí)段控制所述放電控制開關(guān)關(guān)斷，在所述時(shí)差信號的無效時(shí)段且所述時(shí)差放大信號的有效時(shí)段控制所述放電控制開關(guān)導(dǎo)通，所述比較器用于將所述電容的電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，在所述電容的電壓大于所述基準(zhǔn)電壓時(shí)輸出有效的時(shí)差放大信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的控制電路，其特征在于，所述放電電流源為一電阻。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的控制電路，其特征在于，所述比較器為自帶基準(zhǔn)電壓的比較器。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制電路，其特征在于，所述振蕩器包括電容、充電電路、放電電路、充電控制開關(guān)、比較電路，所述充電電路經(jīng)由充電控制開關(guān)對所述電容進(jìn)行充電，所述比較電路比較一基準(zhǔn)電壓和所述電容的電壓，并在所述電容的電壓大于所述基準(zhǔn)電壓時(shí)控制所述放電電路對所述電容進(jìn)行快速放電，所述電容的電壓信號就形成了三角波振蕩信號，所述三角波振蕩信號就是所述參考信號，在所述時(shí)差放大信號的有效時(shí)段控制所述充電控制開關(guān)關(guān)斷。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種PWM/PFM控制電路，在PWM控制模式時(shí)基于一參考信號生成脈寬可調(diào)的PWM控制信號來進(jìn)行控制，在PFM控制模式時(shí)基于所述參考信號生成頻率可調(diào)的PFM控制信號來進(jìn)行控制，其包括時(shí)差產(chǎn)生單元，用于在PFM控制信號的脈寬大于PWM控制信號的脈寬時(shí)產(chǎn)生反映PFM控制信號的脈寬和PWM控制信號的脈寬的差的時(shí)差信號；和時(shí)差放大單元，用于放大所述時(shí)差信號并得到時(shí)差放大信號；其中將所述參考信號的每個(gè)周期延長所述時(shí)差放大信號的有效時(shí)長以調(diào)整所述參考信號的頻率，進(jìn)而調(diào)整所述PFM控制信號的頻率。這樣可以實(shí)現(xiàn)PFM到PWM無縫連續(xù)切換過渡。此外，由于對所述時(shí)差信號進(jìn)行了放大，從而可以實(shí)現(xiàn)更低的PFM頻率下限，因此可以實(shí)現(xiàn)更低的待機(jī)功耗。
文檔編號H02M3/156GK202334306SQ201120362740
公開日2012年7月11日 申請日期2011年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月26日
發(fā)明者王釗 申請人:無錫中星微電子有限公司