開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)及其控制電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)及其控制器。其中開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)由開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器，反饋電路，誤差放大電路，三角波信號發(fā)生器和恒定導(dǎo)通時間控制電路組成。三角波信號發(fā)生器根據(jù)軟開關(guān)信號，第二參考信號，開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器的開關(guān)信號和輸出電壓，產(chǎn)生一個三角波信號，三角波信號的直流偏置跟隨軟開關(guān)信號和第二參考信號中的較小值有關(guān)。通過將三角波信號與誤差放大電路根據(jù)軟開關(guān)信號，第一參考信號和反饋信號產(chǎn)生的誤差放大信號比較，產(chǎn)生恒定導(dǎo)通時間控制信號控制開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，使開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)實現(xiàn)軟開關(guān)并有較大的輸出電壓調(diào)節(jié)范圍。
【專利說明】開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)及其控制電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電路領(lǐng)域。本實用新型更具體地但不限于涉及開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系 統(tǒng)及其控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在開關(guān)電源領(lǐng)域，恒定導(dǎo)通時間控制模式的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)由于其優(yōu)越的負 載瞬態(tài)響應(yīng)、簡單的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和平滑的工作模式切換，在行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的恒定導(dǎo)通時間模式開關(guān)電源控制器通常是將一個誤差放大信號與 一個根據(jù)輸入電壓和輸出電壓所產(chǎn)生的三角波信號作比較，來觸發(fā)恒定導(dǎo)通時間計時器， 生成系統(tǒng)控制信號。在這一過程中，誤差放大信號需要與三角波信號的幅值匹配，才能正常 觸發(fā)恒定導(dǎo)通時間計時器?，F(xiàn)有技術(shù)中通常采用為三角波信號設(shè)定固定直流偏置的做法， 來完成幅值匹配。然而，設(shè)定固定直流偏置會使得開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的輸出電壓調(diào)節(jié)范 圍受到限制，同時也不易在開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)中加入軟啟動功能。
[0004]同時，現(xiàn)有技術(shù)的恒定導(dǎo)通時間模式開關(guān)電源控制器中，為了保證環(huán)路穩(wěn)定，通常 會使誤差放大信號的變化盡量平緩。而在輕負載的條件下，誤差放大信號會隨著所有功率 開關(guān)的關(guān)閉而逐漸下降，使得誤差放大信號和三角波信號之間有一個較大的差值。在此情 況下，系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)性能會變得很差，亟需改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型考慮到現(xiàn)有技術(shù)中的一個或多個問題，提出了一種開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系 統(tǒng)及其控制電路。
[0006]本實用新型的第一方面，提出了一種開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，其特征在于，所述開關(guān) 電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)包括:開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器，具有功率開關(guān)，通過所述功率開關(guān)的開通和關(guān)斷， 將一個輸入電壓轉(zhuǎn)換為一個輸出電壓，所述功率開關(guān)的開關(guān)和關(guān)斷產(chǎn)生一個開關(guān)信號；反 饋電路，接收所述輸出電壓，生成反饋信號；誤差放大電路，耦接到所述反饋電路，根據(jù)所述 第一參考信號和軟開關(guān)信號中的較小值與所述反饋信號，產(chǎn)生所述誤差放大信號；三角波 信號發(fā)生器，耦接到所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器，根據(jù)所述軟開關(guān)信號，第二參考信號，所述開關(guān) 信號和所述輸出電壓，產(chǎn)生一個三角波信號；恒定導(dǎo)通時間控制電路，耦接到所述誤差放大 電路和所述三角波信號發(fā)生器，接收所述誤差放大信號和所述三角波信號，生成恒定導(dǎo)通 時間控制信號，用于控制所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器中的所述功率開關(guān)；其中所述三角波信號的 直流偏置與所述軟開關(guān)信號和所述第二參考信號中的較小值有關(guān)。
[0007]在一些實施例中，所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器進一步包括軟開關(guān)信號發(fā)生器，在所述開 關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)啟動時，所述軟開關(guān)信號發(fā)生器產(chǎn)生所述軟開關(guān)信號；所述恒定導(dǎo)通時 間控制電路包括=PWM比較器，其中，所述PWM比較器具有同相輸入端，反相輸入端和輸出 端，所述同相輸入端和所述反相輸入端分別接收所述誤差放大信號和所述三角波信號；和 計時器，耦接到所述PWM比較器的輸出端，根據(jù)所述PWM比較器的輸出信號，在計時器的輸出端產(chǎn)生所述恒定導(dǎo)通時間控制信號。
[0008]在一些實施例中，所述三角波信號發(fā)生器包括第一電阻、第二電阻、第一電容和電 壓跟隨器，其中，所述第一電阻的第一端接收所述開關(guān)信號，第二端耦接到所述第二電阻的 第一端，所述第一電容的兩端分別耦接所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器的輸出電壓和所述第一電阻的 第二端，所述電壓跟隨器具有兩個同相輸入端，一個反相輸入端和一個輸出端，其中所述兩 個同相輸入端分別耦接到所述軟開關(guān)信號和所述第二參考信號，所述反相輸入端與所述電 壓跟隨器的輸出端耦接，所述電壓跟隨器的輸出端進一步耦接到所述第二電阻的第二端， 所述第二電阻第二端的信號作為所述三角波信號。
[0009]在一些實施例中，所述第二參考信號等于所述第一參考信號。
[0010]在一些實施例中，所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)進一步包括:休眠判斷電路，輸出一 個休眠判斷信號，用于判斷所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)是否處于休眠狀態(tài)；和
[0011]箝位電路，耦接所述休眠判斷電路，所述三角波信號發(fā)生器和所述誤差放大電路， 在所述休眠判斷信號判斷所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)為休眠狀態(tài)時，根據(jù)所述三角波信號和 所述誤差放大信號，來決定對所述誤差放大信號進行箝位。
[0012]在一些實施例中，所述箝位電路對所述誤差放大信號進行箝位的條件是:所述休 眠判斷信號指示系統(tǒng)處于入休眠狀態(tài)；和所述誤差放大信號與所述三角波信號之間的電位 差達到第一偏移直流電壓；所述休眠判斷信號判斷所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)處于休眠狀態(tài) 的條件是:所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)中的所述功率開關(guān)全部關(guān)閉；和所述三角波信號與所 述誤差放大信號之間的電位差大于等于第二偏移直流電壓，并持續(xù)第一延遲時間；以及所 述休眠判斷信號判斷所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)離開休眠狀態(tài)的條件是:所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換 器系統(tǒng)中的任一功率開關(guān)導(dǎo)通；或所述反饋信號小于第三參考信號。
[0013]在一些實施例中，所述第一偏移直流電壓大于所述第二偏移直流電壓。
[0014]在一些實施例中，所述第三參考信號為所述第一參考信號的0.95倍。
[0015]在一些實施例中，所述箝位電路包括:第一偏移直流電壓源，所述第一偏移直流電 壓源的正端耦接到所述三角波信號發(fā)生器的輸出端接收所述三角波信號；運算放大器，同 相輸入端耦接到所述第一偏移直流電壓源的負端，反相輸入端耦接到接收所述誤差放大信 號；第一開關(guān)，所述第一開關(guān)的控制端接收所述休眠判斷信號，根據(jù)所述休眠判斷信號決 定閉合或斷開；電流源，正端通過所述第一開關(guān)耦接到系統(tǒng)電源電壓；和MOSFET管，所述 MOSFET管的柵極耦接到所述運算放大器的輸出端，所述電流源負端耦接到所述MOSFET管 的漏極，所述MOSFET管的源極耦接到所述誤差放大電路。
[0016]在一些實施例中，所述休眠判斷電路包括:第二偏移直流電壓源，所述第二偏移直 流電壓源的負端耦接到所述誤差放大電路的輸出端，接收所述誤差放大信號；第一比較 器，具有一個同相輸入端，一個反相輸入端，一個使能端和一個輸出端，其中同相輸入端率禹 接到所述三角波信號發(fā)生器的輸出端接收三角波信號，反相輸入端耦接到所述第二偏移直 流電壓源的正端；或非門，輸入端接收所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)中各功率開關(guān)的控制信號， 輸出端耦接到所述第一比較器的使能端，輸出休眠提示信號；抗尖峰延遲電路，輸入端耦接 于所述第一比較器的輸出端，用于將所述第一比較器的輸出延遲第一延遲時間；以及觸發(fā) 器，具有置位端，復(fù)位端和輸出端，所述置位端耦接到所述抗尖峰延遲電路的輸出端，所述 復(fù)位端耦接接收所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)主開關(guān)管的控制信號，所述輸出端的輸出信號作為所述休眠判斷信號。
[0017]在一些實施例中，所述休眠判斷電路包括:第二偏移直流電壓源，所述第二偏移直 流電壓源的負端耦接到所述誤差放大電路的輸出端，接收所述誤差放大信號；第一比較器， 具有一個同相輸入端，一個反相輸入端，一個使能端和一個輸出端，其中同相輸入端稱接到 所述三角波信號發(fā)生器的輸出端接收三角波信號，反相輸入端耦接到所述第二偏移直流電 壓源的正端；或非門，輸入端接收所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)中各功率開關(guān)的控制信號，輸出 端耦接到所述第一比較器的使能端，輸出休眠提示信號；抗尖峰延遲電路，輸入端耦接于所 述第一比較器的輸出端，用于將所述第一比較器的輸出延遲第一延遲時間；第二比較器，所 述第二比較器的同相輸入端接收第三參考信號，反相端接收所述反饋信號；或門，具有兩個 輸入端，分別接收開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)主開關(guān)管的控制信號，以及所述第二比較器的輸出 信號；以及觸發(fā)器，具有置位端，復(fù)位端和輸出端，所述置位端耦接到所述抗尖峰延遲電路 的輸出端，所述復(fù)位端耦接到所述或門的輸出端，所述輸出端的輸出信號作為所述休眠判 斷信號。
[0018]在一些實施例中，所述休眠判斷電路包括:第二偏移直流電壓源，所述第二偏移直 流電壓源的負端耦接到所述誤差放大電路的輸出端，接收所述誤差放大信號；第一比較器， 具有一個同相輸入端，一個反相輸入端，一個使能端和一個輸出端，其中所述同相輸入端率禹 接到所述三角波信號發(fā)生器的輸出端接收三角波信號，所述反相輸入端耦接到所述第二 偏移直流電壓源的正端；或非門，輸入端接收所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)中各功率開關(guān)的控 制信號，輸出端耦接到所述第一比較器的使能端，輸出休眠提示信號；抗尖峰延遲電路，輸 入端耦接于所述第一比較器的輸出端，用于將所述第一比較器的輸出延遲第一延遲時間； 第二比較器，所述第二比較器的同相輸入端接收第三參考信號，反相端接收所述反饋信號； 或門，具有兩個輸入端，分別接收開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)主開關(guān)管的控制信號，以及所述第二 比較器的輸出信號；觸發(fā)器，具有置位端，復(fù)位端和輸出端，所述置位端耦接到所述抗尖峰 延遲電路的輸出端，所述復(fù)位端耦接到所述或門的輸出端；以及與門，具有兩個輸入端，分 別耦接所述觸發(fā)器的輸出端和所述第一比較器的輸出端，所述與門的輸出端上的輸出信號 作為所述休眠判斷信號。
[0019]在一些實施例中，所述休眠判斷電路包括:第二偏移直流電壓源，所述第二偏移直 流電壓源的負端耦接到所述誤差放大電路的輸出端，接收所述誤差放大信號；第一比較器， 具有一個同相輸入端，一個反相輸入端，一個使能端和一個輸出端，其中所述同相輸入端率禹 接到所述三角波信號發(fā)生器的輸出端接收所述三角波信號，所述反相輸入端耦接到所述第 二偏移直流電壓源的正端；或非門，輸入端接收所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)中各功率開關(guān)的 控制信號，輸出端耦接到所述第一比較器的使能端，輸出休眠提示信號；抗尖峰延遲電路， 輸入端I禹接于所述第一比較器的輸出端，用于將所述第一比較器的輸出延遲第一延遲時 間；第二比較器，所述第二比較器的同相輸入端接收第三參考信號，反相端接收所述反饋信 號；或門，具有兩個輸入端，第一輸入端接收所述第二比較器的輸出信號；觸發(fā)器，具有置 位端，復(fù)位端和輸出端，所述置位端耦接到所述抗尖峰延遲電路的輸出端，所述復(fù)位端耦接 到所述或門的輸出端；與門，具有兩個輸入端，分別耦接所述觸發(fā)器的輸出端和所述第一比 較器的輸出端，所述與門的輸出端上的輸出信號作為所述休眠判斷信號；以及反相器，所述 反相器的輸入端耦接到所述與門的輸出端，所述反相器的輸出端耦接到所述或門的第二輸入端。
[0020]本實用新型的第二方面，提出了一種開關(guān)電源控制器，用于控制開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器 中的功率開關(guān)產(chǎn)生開關(guān)信號，將一個輸入電壓轉(zhuǎn)換成一個輸出電壓，其特征在于，所述開關(guān) 電源控制器包括:反饋電路，接收所述輸出電壓，生成反饋信號；誤差放大電路，耦接到所 述反饋電路，根據(jù)第一參考信號和軟開關(guān)信號中的較小值與所述反饋信號，產(chǎn)生所述誤差 放大信號；三角波信號發(fā)生器，耦接到所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器，根據(jù)所述軟開關(guān)信號，第二參 考信號，所述開關(guān)信號和所述輸出電壓，產(chǎn)生一個三角波信號；恒定導(dǎo)通時間控制電路，耦 接到所述誤差放大電路和所述三角波信號發(fā)生器，接收所述誤差放大信號和所述三角波信 號，生成恒定導(dǎo)通時間控制信號，用于控制所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器中的所述功率開關(guān)；其中所 述三角波信號的直流偏置與所述軟開關(guān)信號和所述第二參考信號中的較小值有關(guān)。
[0021]在一些實施例中，所述開關(guān)電源控制器進一步包括:休眠判斷電路，輸出一個休眠 判斷信號，用于判斷所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器是否處于休眠狀態(tài)；和箝位電路，耦接所述休眠判 斷電路，所述三角波信號發(fā)生器和所述誤差放大電路，在所述休眠判斷信號判斷為休眠狀 態(tài)時，根據(jù)所述三角波信號和所述誤差放大信號，來決定對所述誤差放大信號進行箝位。
[0022]相比現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型能夠提高開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)調(diào)節(jié)輸出電壓的范圍， 并實現(xiàn)軟啟動。同時，本實用新型還能夠改善輕負載下開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)性 倉泛。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]為了更好的理解本發(fā)明，將根據(jù)以下附圖對本發(fā)明的實施例進行描述:
[0024]圖1所示為依據(jù)本實用新型一個實施例的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)10的系統(tǒng)框圖。
[0025]圖2示出了依據(jù)本實用新型一個實施例的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)10的一個具體電 路不意圖。
[0026]圖3為依據(jù)本實用新型一個實施例的圖2中開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)10的工作波形 示意圖。
[0027]圖4示出了根據(jù)本實用新型的另一實施例的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)40的系統(tǒng)框圖。
[0028]圖5示出了根據(jù)本實用新型的另一實施例的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)40的具體電路 示意圖。
[0029]圖6A、圖6B、圖6C和圖6D示出了根據(jù)本實用新型的一些替換實施例的休眠判斷 電路409的電路不意圖。
[0030]圖7示出了依據(jù)本實用新型的一個實施例的圖5中開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)40的在 輕負載下的工作波形示意圖。
[0031 ] 貫穿所有附圖相同的附圖標記表示相同或相似的部件或特征。
【具體實施方式】
[0032]在下文所述的特定實施例代表本實用新型的示例性實施例，并且本質(zhì)上僅為示例 說明而非限制。在說明書中，提及“一個實施例”或者“實施例”意味著結(jié)合該實施例所描 述的特定特征、結(jié)構(gòu)或者特性包括在本實用新型的至少一個實施例中。術(shù)語“在一個實施例 中”在說明書中各個位置出現(xiàn)并不全部涉及相同的實施例，也不是相互排除其他實施例或者可變實施例。本說明書中公開的所有特征，除了互相排斥的特征以外，均可以以任何方式組合。
[0033]下面將參考附圖詳細說明本實用新型的【具體實施方式】。貫穿所有附圖相同的附圖 標記表示相同或相似的部件或特征。
[0034]圖1所示為依據(jù)本實用新型一個實施例的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)10的系統(tǒng)框圖。如 圖1所示，開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)10包括開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器101和系統(tǒng)控制器。開關(guān)電源轉(zhuǎn)換 器101具有功率開關(guān),通過功率開關(guān)的開通和關(guān)斷,將一個輸入電壓VIN轉(zhuǎn)換為一個輸出電 壓V0UT。其中功率開關(guān)的開通和關(guān)斷產(chǎn)生一個開關(guān)信號SW ;系統(tǒng)控制器包括反饋電路102， 誤差放大電路103，三角波信號發(fā)生器104，和恒定導(dǎo)通時間控制電路105。其中，反饋電路 102接收輸出電壓V0UT，生成反饋信號VFB。誤差放大電路103耦接反饋電路102，比較一 個第一參考信號VREFl和一個軟開關(guān)信號SS，根據(jù)其中的較小值和反饋信號VFB，生成誤差 放大信號EA0。三角波信號發(fā)生器104耦接到開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器101，根據(jù)軟開關(guān)信號SS，一 個第二參考信號VREF2，開關(guān)信號SW和輸出電壓V0UT，產(chǎn)生一個三角波信號VRAMP。軟開 關(guān)信號SS在系統(tǒng)啟動時平緩地上升，以防止電壓過沖。恒定導(dǎo)通時間控制電路105耦接到 誤差放大電路103和三角波信號發(fā)生器104，接收誤差放大信號EAO和三角波信號VRAMP， 并根據(jù)上述二信號生成恒定導(dǎo)通時間控制信號T0N，用于控制開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器101中的功 率開關(guān)。
[0035]其中三角波信號VRAMP具有直流偏置，該直流偏置與軟開關(guān)信號SS與第二參考 信號VREF2中的較小值有關(guān)。這樣，在系統(tǒng)啟動時，由于軟開關(guān)信號SS小于第一參考信號 VREFl，三角波信號VRAMP與誤差放大信號EAO均與軟開關(guān)信號SS有關(guān)，使得在啟動階段三 角波信號VRAMP與誤差放大信號EAO能夠匹配。
[0036]同時，由于VRAMP信號中的直流偏置具有信號SS或VREF2的分量，因此信號VRAMP 可以根據(jù)輸出電壓VOUT的變化而自動靈活調(diào)整直流偏置，以匹配不同的誤差放大信號EAO 的幅值，這樣，開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)10的輸出電壓VOUT的調(diào)整范圍得到了很大的擴展。
[0037]在一個實施例中，第一參考信號VREFl與第二參考信號VREF2相等。
[0038]在一個實施例中，開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)10還包括軟開關(guān)信號發(fā)生器106,在開關(guān) 電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)10啟動時，產(chǎn)生軟開關(guān)信號SS。在其它實施例中，軟開關(guān)信號SS可以由外 部信號源給出。
[0039]圖2示出了依據(jù)本實用新型一個實施例的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)10的一個具體電 路示意圖。如圖2所示，在圖示實施例中，開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器101為一個同步整流降壓(Buck) 轉(zhuǎn)換器，包括主開關(guān)管201，同步整流開關(guān)202，輸出電感203和輸出電容204。本領(lǐng)域內(nèi)具 有一般水平的技術(shù)人員能夠理解，在另一些實施例中，開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器101可能使用整流 二極管代替同步整流開關(guān)202。在其它實施例中，開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器101可能具有其它本領(lǐng) 域內(nèi)技術(shù)人員所公知的拓撲，如升壓(Boost)轉(zhuǎn)換器,升降壓(Buck-Boost)轉(zhuǎn)換器,正激 (Forward)轉(zhuǎn)換器,反激(Fly-back)轉(zhuǎn)換器等等。
[0040]反饋電路102包括由電阻Rl和R2組成的電阻分壓器205，耦接到開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器 101的輸出端。反饋信號VFB為電阻Rl和R2公共端處的電壓。誤差放大電路103包括誤 差放大器206和后級緩沖器207。誤差放大器206具有兩個同相輸入端，一個反相輸入端和 一個輸出端，反相輸入端接收反饋信號VFB,兩個同相輸入端分別接收第一參考信號VREFl和軟開關(guān)信號SS。誤差放大器206選擇第一參考信號VREFl和軟開關(guān)信號SS中的較小值 來與反饋信號VFB進行比較。后級緩沖器207由電容CCOMP，金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體 管(MOSFET) Ml和電流源Il組成，電容CCOMP耦接在誤差放大器206的輸出端和系統(tǒng)地之 間，MOSFET管Ml的柵極耦接到誤差放大器206的輸出端，漏極耦接系統(tǒng)電源電壓Vcc，源極 耦接電流源Il的負端，電流源Il的正端連接到系統(tǒng)地。在圖示實施例中，MOSFET管Ml源 極的電壓作為誤差放大信號EAO。
[0041]三角波信號發(fā)生器104包括由電阻Rcl、Rc2和電容Ccl組成的RC網(wǎng)絡(luò)208，和電 壓跟隨器209。其中電阻Rcl的第一端耦接到主開關(guān)管201和同步整流開關(guān)202的公共端， 接收開關(guān)信號SW。電阻Rcl的第二端耦接到電阻Rc2的第一端。電容Ccl的兩端分別耦 接開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器的輸出端OUT和電阻Rcl的第二端。電阻Rcl第二端上的電壓作為三角 波信號VRAMP。電壓跟隨器209具有兩個同相輸入端,一個反相輸入端和一個輸出端,其中 兩個同相輸入端分別耦接到軟開關(guān)信號SS和第二參考信號VREF2，反相輸入端與輸出端耦 接。電壓跟隨器209的輸出端進一步耦接到電阻Rc2的第二端，選擇軟開關(guān)信號SS和第二 參考信號VREF2中的較小值來進行跟隨。在一個實施例中，軟開關(guān)信號SS通過一個偏置電 壓源BIAS耦接到電壓跟隨器209的輸入端。偏置電壓源BIAS具有偏置電壓Vbias。在其 它實施例中，軟開關(guān)信號SS可能通過軟開關(guān)信號發(fā)生器106內(nèi)附加電壓源或電阻的方式來 實現(xiàn)偏置。
[0042]本領(lǐng)域內(nèi)具有一般水平技術(shù)人員能夠理解，在其它實施例中，三角波信號發(fā)生器 104或其中的組件可能具有不同的電路結(jié)構(gòu)以實現(xiàn)將軟開關(guān)信號SS和第二參考信號VREF2 中的較小值作為分量耦合到三角波信號VRAMP的直流偏置中。
[0043]繼續(xù)如圖2所示，在圖示實施例中，恒定導(dǎo)通時間控制電路105包括脈寬調(diào)制 (PWM)比較器210和計時器211。其中，PWM比較器210具有同相輸入端，反相輸入端和輸 出端，同相輸入端和反相輸入端分別接收誤差放大信號EAO和三角波信號VRAMP。在一個實 施例中，比較器210為一個滯環(huán)比較器。計時器211耦接到比較器210的輸出端，根據(jù)比較 器210的輸出信號，在輸出端產(chǎn)生輸出信號，作為恒定導(dǎo)通時間控制信號TON。在圖示實施 例中，開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)10還具有邏輯電路213，耦接到計時器211的輸出端，將恒定導(dǎo) 通時間控制信號TON轉(zhuǎn)化為主開關(guān)管控制信號HSG和同步整流開關(guān)控制信號LSG，驅(qū)動主開 關(guān)管201和同步整流開關(guān)202。在其他實施例中，恒定導(dǎo)通時間控制信號TON可能直接控制 主開關(guān)管201。
[0044]在一個實施例中，開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)10還包括軟開關(guān)信號發(fā)生器106。在圖2 所示的實施例中，軟開關(guān)信號發(fā)生器106包括電流源IS和電容CSl。其中，電流源IS和電 容CSl串聯(lián)耦接在系統(tǒng)電源Vcc和系統(tǒng)地之間。電流源IS和電容CSl的公共端的電壓作 為軟開關(guān)信號SS。本領(lǐng)域內(nèi)具有一般水平的技術(shù)人員能夠理解在其它實施例中，軟開關(guān)信 號發(fā)生器106可能具有其它電路結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)在電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)開啟階段產(chǎn)生一個平緩上 升的軟開關(guān)信號SS的功能。
[0045]在一個實施例中，誤差放大電路103中的誤差放大器206具有兩個同相輸入端和 一個反相輸入端，其中兩個同相輸入端分別接收第一參考信號VREFl和軟開關(guān)信號SS,并 選擇第一參考信號VREFl和軟開關(guān)信號SS中的較小值與反饋信號VFB進行比較。
[0046]本領(lǐng)域內(nèi)具有一般水平的技術(shù)人員能夠理解，開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)10并不限于圖2所示的電路結(jié)構(gòu)。在其他實施例中，開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)10可能具有不同于圖2所示的電路結(jié)構(gòu)和組件，以實現(xiàn)類似的功能。例如，在某些實施例中，誤差放大電路103中的電壓緩沖器207可以被去掉，由誤差比較器206直接輸出誤差信號EAO。又例如，在另一些實施例中，恒定導(dǎo)通時間控制電路105可能還包含一個與門，具有兩個輸入端和一個輸出端， 其中兩個輸入端分別耦接比較器210的輸出端和計時器211的輸出端，與門的輸出端的輸出信號作為恒定導(dǎo)通時間控制信號TON，這樣，恒定導(dǎo)通時間控制信號TON可能由PWM比較器210的輸出信號和計時器211的輸出信號共同決定。
[0047]圖3為依據(jù)本實用新型一個實施例的圖2中開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)10的工作波形示意圖。下面將結(jié)合圖3，對圖2中所示的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)10的工作原理做出說明。 如圖3所示，在Tl時刻之前，系統(tǒng)通電但尚未開啟，軟開關(guān)信號SS〈VREF。此時三角波信號 VRAMP的直流偏置同軟開關(guān)信號SS有關(guān)。由于偏置電流源BIAS的作用，VRAMP具有一個偏置電壓￥1^&8，使得￥狀1^冗40，防止誤觸發(fā)計時器211。到了 Tl時刻，系統(tǒng)開啟，此時，VOUT 為零，VFB=R2XV0UT/(R1+R2)也為零。軟開關(guān)信號發(fā)生器106中，電流源IS開始對電容CSl 充電，使得軟開關(guān)信號SS從零開始以一個較慢的恒定速度上升。此時軟開關(guān)信號SS小于第一參考信號VREFl，因此誤差放大電路103根據(jù)反饋信號VFB和軟開關(guān)信號SS，輸出一個幅值較小的誤差放大信號EA0。由于軟開關(guān)信號SS上升較慢以及后級緩沖器207的延遲作用，到了 T2時刻，EAO才從零開始上升。隨后T3時刻，EAO上升到同Vbias相等，使主開關(guān)管201首次開通對輸出電容204充電，VOUT和VFB開始上升。另一方面，由于電壓跟隨器 209的作用，電阻Rc2的第二端電位跟隨軟開關(guān)信號SS。因此三角波信號VRAMP的直流偏置幅度為(此2\￥0^'+此1父55) /Rcl+Rc2，由于Vbias通常較小，因此對三角波信號VRAMP 的直流偏置幅度的影響此處可以忽略。在RC網(wǎng)絡(luò)208的作用下，三角波信號VRAMP的振幅為tonX (VIN-VOUT)/(Rcl X Cd)。其中ton為恒定導(dǎo)通時間控制信號TON所指示的恒定導(dǎo)通時間。在啟動初始階段，軟開關(guān)信號SS較低，因此通過設(shè)置電阻Rcl和Rc2處于合適的比例，可以使三角波信號VRAMP的直流偏置較小，讓三角波信號VRAMP能夠與幅值較小的誤差放大信號EAO匹配。繼續(xù)如圖3所示，在軟啟動過程中，SS隨著電容CS被充電而緩緩上升。在軟啟動信號SS的作用下，VOUT和VFB的上升斜率較小，減小了啟動時的沖擊。由于VFB和SS之間存在一個斜率差，經(jīng)誤差放大電路206放大后使得誤差放大信號EAO也逐漸上升。而此時由于三角波信號VRAMP的直流偏置具有軟啟動信號SS的分量亦不斷上升， 因此三角波信號VRAMP可以保持與EAO匹配。到T4時刻之后，軟開關(guān)信號SS上升同第一參考信號VREFl相等并繼續(xù)上升，此時誤差放大器206開始比較第一參考信號VREFl與反饋信號VFB之間的誤差。在圖示實施例中，VREF1=VREF2,因此電壓跟隨器209的輸出端也由跟隨軟開關(guān)信號SS切換到跟隨第一參考信號VREF1，三角波信號VRAMP的直流偏置分量 S(Rc2XV0UT+RclXVREFl)/Rcl+Rc2。之后，輸出電壓VOUT和反饋信號VFB繼續(xù)上升， 至T5時刻輸出電壓VOUT到達預(yù)定電壓，開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)完成啟動過程，進入穩(wěn)定工作狀態(tài)，此時信號EAO和VRAMP的直流偏置均穩(wěn)定不再變化。
[0048]圖4示出了根據(jù)本實用新型的另一實施例的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)40的系統(tǒng)框圖。 相比開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)10，開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)進一步包含一個箝位電路408和一個休眠判斷電路409。其中休眠判斷電路409輸出一個休眠判斷信號SLEEP，用于判斷開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)是否處于休眠狀態(tài)。箝位電路408耦接休眠判斷電路409，三角波信號發(fā)生器104和誤差放大電路103，在休眠判斷信號SLEEP判斷為休眠狀態(tài)時，根據(jù)三角波信號VRAMP 和誤差放大信號EAO，來決定對誤差放大信號EAO進行箝位。
[0049]當開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)40處于低負載狀態(tài)下時，開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器101會進入非連 續(xù)電流工作狀態(tài)，工作周期變長。此時如果休眠判斷電路409做出系統(tǒng)休眠判斷，使能箝位 電路408。箝位電路408對誤差放大信號EAO的箝位可以避免三角波信號VRAMP和誤差放 大信號EAO之間差距過大，從而提高系統(tǒng)在這一狀態(tài)下的瞬態(tài)響應(yīng)性能。
[0050]圖5示出了根據(jù)本實用新型的另一實施例的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)40的具體電路 示意圖。圖示實施例中與圖2中所示電路相同或相似的部分此處不再重復(fù)說明。
[0051]如圖5所示，箝位電路408包括第一偏移直流電壓源0FFSET1，運算放大器501，開 關(guān)SI ,MOSFET管M2和電流源12。第一偏移直流電壓源0FFSET1的正端耦接到三角波信號 發(fā)生器104的輸出端接收三角波信號VRAMP，負端耦接到運算放大器501的同相輸入端。 運放501的反相輸入端接收誤差放大信號EA0。運算放大器501的輸出端耦接到MOSFET管 M2的柵極。電流源12的負端通過開關(guān)SI耦接到系統(tǒng)電源電壓Vcc，正端耦接到MOSFET管 M2的漏極。開關(guān)SI的控制端接收休眠判斷信號SLEEP，根據(jù)休眠判斷信號SLEEP決定閉合 或斷開。在一個實施例中，當休眠判斷信號SLEEP為高電平時，開關(guān)SI閉合，SLEEP為低電 平時，開關(guān)SI斷開。在其它實施例中，開關(guān)SI也可能具有相反的工作條件。MOSFET管M2 的源極耦接到誤差放大電路103。在圖示實施例中，MOSFET管M2的源極耦接到誤差放大電 路103中的誤差放大器206的輸出端。在其它實施例中，MOSFET管M2的源極也可能根據(jù) 具體電路結(jié)構(gòu)耦接到誤差放大電路103中的其它合適位置以實現(xiàn)箝位功能。
[0052]在圖示實施例中，箝位電路408對誤差放大信號EAO進行箝位的條件為:(I)休眠 判斷信號SLEEP指示系統(tǒng)進入休眠狀態(tài)；和(2)誤差放大信號EAO與三角波信號VRAMP之 間的電位差達到第一偏移直流電壓Vof f set I。
[0053]本領(lǐng)域內(nèi)具體一般水平的技術(shù)人員能夠了解，在其它實施例中，箝位電路408的 電路結(jié)構(gòu)可能不同于上文所述的實施例，用于實現(xiàn)相似的功能。例如，在另一實施例中，箝 位電路408可能進一步包括一個濾波網(wǎng)絡(luò)，耦接于三角波信號發(fā)生器104的輸出端和第一 偏移直流電壓源0FFSET1的正端之間，用于濾除三角波信號VRAMP中的交流成分。在又一 實施例中第一偏移直流電壓源0FFSET1的正端可能耦接于運算放大器501的反相輸入端， 而負端耦接接收誤差放大信號EA0。
[0054]繼續(xù)如圖5所示，在一個實施例中，休眠判斷電路409包括第二偏移直流電壓源 0FFSET2，第一比較器502，或非門503，抗尖峰延遲電路504，第二比較器505，或門506和觸 發(fā)器507。其中，第二偏移直流電壓源0FFSET2的負端耦接到誤差放大電路103的輸出端， 接收誤差放大信號EA0。第一比較器502具有一個同相輸入端，一個反相輸入端，一個使能 端和一個輸出端，其中同相輸入端耦接到三角波信號發(fā)生器104的輸出端接收三角波信 號VRAMP，反相輸入端耦接到第二偏移直流電壓源0FFSET2的正端?；蚍情T503的輸入端 接收開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)40中所有功率開關(guān)的控制信號?；蚍情T503的輸出端耦接到第 一比較器502的使能端，輸出一個休眠提示信號HZ。當系統(tǒng)中任意一個功率開關(guān)處于開通 狀態(tài)時，或非門503不使能第一比較器502，使得休眠判斷信號SLEEP指示開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器 系統(tǒng)40離開休眠狀態(tài)。在圖示實施例中，或非門503具有兩個輸入端，分別接收主開關(guān)管 控制信號HSG和同步整流開關(guān)控制信號LSG。當主開關(guān)管控制信號HSG和同步整流開關(guān)控制信號LSG均為低電平時，或非門503輸出高電平HZ信號，使能第一比較器502。當主開 關(guān)管控制信號HSG和同步整流開關(guān)控制信號LSG中的任意一個為高電平時，即主開關(guān)管201 或同步整流開關(guān)202中有一個導(dǎo)通時，第一比較器502不使能，輸出恒為低電平。抗尖峰延 遲電路504耦接于第一比較器502的輸出端和觸發(fā)器507的置位端(S端)之間，用于將第 一比較器502的輸出延遲第一延遲時間td，防止休眠判斷電路受到干擾發(fā)生誤觸發(fā)。在一 個實施例中，抗尖峰延遲電路504的第一延遲時間td為l-2us。第二比較器505的同相輸 入端用于接收一個第三參考信號VREF3。在一個實施例中，VREF3=0.95VREF1。在其他實施 例中，VREF3可能具有其它合適的相對值。第二比較器505的反相端接收反饋信號VFB?；?門506具有兩個輸入端，分別接收主開關(guān)管201的控制信號HSG，以及第二比較器505的輸 出信號。或門506的輸出端耦接到觸發(fā)器507的復(fù)位端(R端)。同時觸發(fā)器507的Q輸出 端的輸出信號作為休眠判斷信號SLEEP。在另一個實施例中，休眠判斷電路進一步包括與 門508，具有兩個輸入端，分別耦接觸發(fā)器507的Q輸出端和第一比較器502的輸出端，與門 508的輸出端上的輸出信號作為休眠判斷信號SLEEP。
[0055]在某些實施例中，第一偏移直流電壓源0FFSET1的偏移電壓Voffsetl大于第二 偏移直流電壓源0FFSET2的偏移電壓Voffset2。在一個實施例中，Voffsetl設(shè)定為50mV， Voffset2 設(shè)定為 15mV。
[0056]在圖示實施例中，休眠判斷電路判斷系統(tǒng)進入休眠狀態(tài)的條件為:(I)開關(guān)電源 轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)中的功率開關(guān)全部關(guān)閉；和(2)三角波信號VRAMP與誤差放大信號EAO之間的 電位差大于等于第二偏移直流電壓Voffset2，并持續(xù)第一延遲時間td。
[0057]休眠判斷電路判斷系統(tǒng)離開休眠狀態(tài)的條件是:(1)開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)中的任 一功率開關(guān)導(dǎo)通；或(2)反饋信號VFB小于第三參考信號VREF3。
[0058]本領(lǐng)域內(nèi)具有一般水平的技術(shù)人員應(yīng)當了解，在其它實施例中，休眠判斷電路409 判斷系統(tǒng)進入和離開休眠狀態(tài)的條件以及箝位電路408進行箝位的條件可能不同于圖示 實施例。本領(lǐng)域內(nèi)具有一般水平的技術(shù)人員還應(yīng)當了解，在其它實施例中，休眠判斷電路 409和箝位電路408的電路結(jié)構(gòu)可能不同于上文所示的實施例，以實現(xiàn)不同的休眠判斷條 件及箝位條件。圖6A、圖6B、圖6C和圖6D示出了休眠判斷電路409的一些替換實施例的 電路示意圖。例如，在圖6A所示的一個實施例中，休眠判斷電路409可以省去第二比較器 505和或門506，而直接由主開關(guān)管201的控制信號HSG來控制觸發(fā)器507的復(fù)位端。在圖 6B所示的另一實施例中，休眠判斷電路409可能進一步包含一個反相器609，該反相器609 的輸入端耦接接收休眠判斷信號SLEEP，輸出端耦接到或門506的輸入端。而或門506的輸 入端不再接收主開關(guān)管信號HSG。在圖6C所示的又一實施例中，休眠判斷電路409可能不 包括與門508，而由觸發(fā)器507的Q輸出端的輸出信號直接作為休眠判斷信號。在圖6D所 示的再一實施例中，或非門503的輸出端可能通過一個反相器610耦接到或門506的輸入 端，取代HSG信號。
[0059]圖7示出了依據(jù)本實用新型的一個實施例的圖5中開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)40的在 輕負載下的工作波形示意圖。下面將結(jié)合圖7，對開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)40的工作原理進行 說明。如圖7所示，在輕負載下，系統(tǒng)工作于非連續(xù)電流模式。在Kl時刻，誤差放大信號EAO 觸到三角波信號VRAMP，使得PWM比較器210向計時器211輸出一個短脈沖(Pulse)。計時 器211輸出的恒定導(dǎo)通時間控制信號TON變高并持續(xù)ton時間。此時，主開關(guān)管201導(dǎo)通，同步整流開關(guān)202關(guān)斷，開關(guān)信號SW=VIN, RC網(wǎng)絡(luò)208中的電容Ccl被充電，三角波信號 VRAMP上升。同時VOUT和VFB上升，而VFB>VREF1，也使得誤差放大信號EAO上升。在K2 時刻，恒定導(dǎo)通時間結(jié)束，TON變低，主開關(guān)管201關(guān)斷，同步整流開關(guān)202導(dǎo)通，開關(guān)信號 Sff=O,電容Ccl開始放電，三角波信號VRAMP下降。同樣，受VFB下降的影響，誤差放大信號 EAO也開始下降。在K3時刻，輸出電感203上的電流降低到零，系統(tǒng)進入非連續(xù)電流模式， 主開關(guān)管201和同步整流開關(guān)202同時關(guān)斷。此時，HZ信號為高，休眠判斷電路409中的 第一比較器502被使能。另一方面，主開關(guān)管201和同步整流開關(guān)202同時關(guān)斷也使開關(guān) 信號SW=VOUT。三角波信號VRAMP保持在VOUT上。在K3時刻之后，隨著輸出電容204逐漸 向負載放電，VOUT以一個較低的速率慢慢下降，因此VRAMP也慢慢下降。而誤差放大信號 EAO則由于誤差放大器206的跨導(dǎo)gm對VFB的下降的放大作用而出現(xiàn)了比較迅速的下降， 這使得三角波信號VRAMP和誤差放大信號EAO之間的差距逐漸拉大。至K4時刻,三角波信 號VRAMP和誤差放大信號EAO之間的電位差達到Voffset2，休眠判斷電路409中的第一比 較器502輸出高電平。經(jīng)過抗尖峰延遲電路504延遲第一延遲時間td之后，在K5時刻，觸 發(fā)器507發(fā)生翻轉(zhuǎn)，使休眠判斷信號SLEEP變?yōu)楦唠娖健４藭r箝位電路408中的開關(guān)SI閉 合。但是，由于VRAMP-EACKVoffsetI，箝位電路408仍然不箝位EA0。到了 K6時刻，誤差放 大信號EAO繼續(xù)下降，與三角波信號VRAMP的電位差拉大到Voffset I，此時運算放大器501 輸出作用于MOSFET管M2，使得電流源11對電容CCOMP充電，阻止誤差放大信號EAO繼續(xù)下 降。之后，誤差放大信號EAO被箝位于比三角波信號VRAMP低Voffsetl的電位上。
[0060]在誤差放大信號EAO被箝位之后，VFB繼續(xù)緩慢下降，到K7時刻，VFB=VREF1，之后 VFB保持下降趨勢，誤差放大器206開始對電容CCOMP充電，箝位電路408停止箝位誤差放 大信號EA0，誤差比較信號EAO開始上升。由于VFB與VREFl之間的差距不斷拉大，使誤差 放大器206對電容CCOMP的充電電流不斷增大，誤差放大信號EAO會持續(xù)加速上升。最 終，誤差放大信號EAO在K8時刻觸碰到三角波信號VRAMP，主開關(guān)管201開通，開關(guān)電源轉(zhuǎn) 換器系統(tǒng)40進入下一周期。主開關(guān)管201開通后，信號HSG使得休眠判斷電路409中的觸 發(fā)器507復(fù)位，同時休眠判斷信號SLEEP重回低電平，箝位電路408的開關(guān)SI關(guān)斷，箝位電 路408停止工作避免能量損耗。
[0061]在誤差放大信號EAO被箝位器件期間，當發(fā)生負載電流躍升跳變時，VFB會迅速下 降。當反饋信號VFB=VREF3時，第二比較器505輸出高電平，使得或門506輸出高電平復(fù)位 觸發(fā)器507。休眠信號SLEEP變?yōu)榈碗娖疥P(guān)斷箝位電路408的開關(guān)SI。箝位電路408停止 箝位EA0。由于此時EAO與VRAMP的電位差距僅有Voffsetl，因此EAO可以在較短的時間 內(nèi)上升到VRAMP，使開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)40迅速進入下一周期，提高了瞬態(tài)響應(yīng)能力。
[0062]關(guān)于上述內(nèi)容，顯然本實用新型的很多其它改型和改動也是可行的。這里應(yīng)該明 白，在隨附的權(quán)利要求書所涵蓋的保護范圍內(nèi)，本實用新型可以應(yīng)用此處沒有具體描述的 技術(shù)而實施。當然還應(yīng)該明白，由于上述內(nèi)容只涉及本實用新型的較佳具體實施例，所以還 可以進行許多改型而不偏離隨附的權(quán)利要求所涵蓋的本實用新型的精神和保護范圍。由于 公開的僅是較佳實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以推斷出不同的改型而不脫離由隨附的權(quán) 利要求所定義的本實用新型的精神和保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，其特征在于，所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)包括:開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器，具有功率開關(guān)，通過所述功率開關(guān)的開通和關(guān)斷，將一個輸入電壓轉(zhuǎn)換為一個輸出電壓，所述功率開關(guān)的開關(guān)和關(guān)斷產(chǎn)生一個開關(guān)信號；反饋電路，接收所述輸出電壓，生成反饋信號；誤差放大電路，耦接到所述反饋電路，根據(jù)一個第一參考信號和一個軟開關(guān)信號中的較小值與所述反饋信號，產(chǎn)生所述誤差放大信號；三角波信號發(fā)生器，耦接到所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器，根據(jù)所述軟開關(guān)信號，一個第二參考信號，所述開關(guān)信號和所述輸出電壓，產(chǎn)生一個三角波信號；恒定導(dǎo)通時間控制電路，耦接到所述誤差放大電路和所述三角波信號發(fā)生器，接收所述誤差放大信號和所述三角波信號，生成恒定導(dǎo)通時間控制信號，用于控制所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器中的所述功率開關(guān)；其中所述三角波信號具有直流偏置，所述直流偏置與所述軟開關(guān)信號和所述第二參考信號中的較小值有關(guān)。
2.如權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，其特征在于:所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器進一步包括軟開關(guān)信號發(fā)生器，在所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)啟動時，所述軟開關(guān)信號發(fā)生器產(chǎn)生所述軟開關(guān)信號；所述恒定導(dǎo)通時間控制電路包括:PWM比較器，其中，所述PWM比較器具有同相輸入端，反相輸入端和輸出端，所述同相輸入端和所述反相輸入端分別接收所述誤差放大信號和所述三角波信號；和計時器，耦接到所述PWM比較器的輸出端，根據(jù)所述PWM比較器的輸出信號，在計時器的輸出端產(chǎn)生所述恒定導(dǎo)通時間控制信號。
3.如權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，其特征在于，所述三角波信號發(fā)生器包括第一電阻、第二電阻、第一電容和電壓跟隨器，其中，所述第一電阻的第一端接收所述開關(guān)信號，第二端耦接到所述第二電阻的第一端，所述第一電容的兩端分別耦接所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器的輸出電壓和所述第一電阻的第二端，所述電壓跟隨器具有兩個同相輸入端，一個反相輸入端和一個輸出端，其中所述兩個同相輸入端分別耦接到所述軟開關(guān)信號和所述第二參考信號，所述反相輸入端與所述電壓跟隨器的輸出端耦接，所述電壓跟隨器的輸出端進一步耦接到所述第二電阻的第二端，所述第二電阻第二端的信號作為所述三角波信號。
4.如權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，其特征在于，所述第二參考信號等于所述第一參考信號。
5.如權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，其特征在于，所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)進一步包括:休眠判斷電路，輸出一個休眠判斷信號，用于判斷所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)是否處于休眠狀態(tài)；和箝位電路，耦接所述休眠判斷電路，所述三角波信號發(fā)生器和所述誤差放大電路，在所述休眠判斷信號判斷所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)為休眠狀態(tài)時，根據(jù)所述三角波信號和所述誤差放大信號，來決定對所述誤差放大信號進行箝位。
6.如權(quán)利要求5所述的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，其特征在于:所述箝位電路對所述誤差放大信號進行箝位的條件是:所述休眠判斷信號指示系統(tǒng)處于入休眠狀態(tài)；和所述誤差放大信號與所述三角波信號之間的電位差達到第一偏移直流電壓；所述休眠判斷信號判斷所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)處于休眠狀態(tài)的條件是:所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)中的所述功率開關(guān)全部關(guān)閉；和所述三角波信號與所述誤差放大信號之間的電位差大于等于第二偏移直流電壓，并持續(xù)第一延遲時間；以及所述休眠判斷信號判斷所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)離開休眠狀態(tài)的條件是:所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)中的任一功率開關(guān)導(dǎo)通；或所述反饋信號小于第三參考信號。
7.如權(quán)利要求6所述的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，其特征在于，所述第一偏移直流電壓大于所述第二偏移直流電壓。
8.如權(quán)利要求6所述的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，其特征在于，所述第三參考信號為所述第一參考信號的0.95倍。
9.如權(quán)利要求5所述的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，其特征在于，所述箝位電路包括:第一偏移直流電壓源，所述第一偏移直流電壓源的正端耦接到所述三角波信號發(fā)生器的輸出端接收所述三角波信號；運算放大器，同相輸入端耦接到所述第一偏移直流電壓源的負端，反相輸入端耦接到接收所述誤差放大信號；第一開關(guān)，所述第一開關(guān)的控制端接收所述休眠判斷信號，根據(jù)所述休眠判斷信號決定閉合或斷開；電流源，正端通過所述第一開關(guān)耦接到系統(tǒng)電源電壓；和MOSFET管，所述MOSFET管的柵極耦接到所述運算放大器的輸出端，所述電流源負端耦接到所述MOSFET管的漏極，所述MOSFET管的源極耦接到所述誤差放大電路。
10.如權(quán)利要求5所述的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，其特征在于，所述休眠判斷電路包括: 第二偏移直流電壓源，所述第二偏移直流電壓源的負端耦接到所述誤差放大電路的輸`出端，接收所述誤差放大信號；第一比較器，具有一個同相輸入端，一個反相輸入端，一個使能端和一個輸出端，其中同相輸入端耦接到所述三角波信號發(fā)生器的輸出端接收三角波信號，反相輸入端耦接到所述第二偏移直流電壓源的正端；或非門，輸入端接收所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)中各功率開關(guān)的控制信號，輸出端耦接到所述第一比較器的使能端，輸出休眠提示信號；抗尖峰延遲電路，輸入端耦接于所述第一比較器的輸出端，用于將所述第一比較器的輸出延遲第一延遲時間；以及觸發(fā)器，具有置位端，復(fù)位端和輸出端，所述置位端耦接到所述抗尖峰延遲電路的輸出端，所述復(fù)位端耦接接收所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)主開關(guān)管的控制信號，所述輸出端的輸出信號作為所述休眠判斷信號。
11.如權(quán)利要求5所述的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，其特征在于，所述休眠判斷電路包括: 第二偏移直流電壓源，所述第二偏移直流電壓源的負端耦接到所述誤差放大電路的輸出端，接收所述誤差放大信號；第一比較器，具有一個同相輸入端，一個反相輸入端，一個使能端和一個輸出端，其中同相輸入端耦接到所述三角波信號發(fā)生器的輸出端接收三角波信號，反相輸入端耦接到所述第二偏移直流電壓源的正端；或非門，輸入端接收所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)中各功率開關(guān)的控制信號，輸出端耦接到所述第一比較器的使能端，輸出休眠提示信號；抗尖峰延遲電路，輸入端耦接于所述第一比較器的輸出端，用于將所述第一比較器的輸出延遲第一延遲時間；第二比較器，所述第二比較器的同相輸入端接收第三參考信號，反相端接收所述反饋信號;或門，具有兩個輸入端，分別接收開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)主開關(guān)管的控制信號，以及所述第二比較器的輸出信號；以及觸發(fā)器，具有置位端，復(fù)位端和輸出端，所述置位端耦接到所述抗尖峰延遲電路的輸出端，所述復(fù)位端耦接到所述或門的輸出端，所述輸出端的輸出信號作為所述休眠判斷信號。
12.如權(quán)利要求5所述的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，其特征在于，所述休眠判斷電路包括: 第二偏移直流電壓源，所述第二偏移直流電壓源的負端耦接到所述誤差放大電路的輸出端，接收所述誤差放大信號；第一比較器，具有一個同相輸入端，一個反相輸入端，一個使能端和一個輸出端，其中所述同相輸入端耦接到所述三角波信號發(fā)生器的輸出端接收三角波信號，所述反相輸入端耦接到所述第二偏移直流電壓源的正端；或非門，輸入端接收所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)中各功率開關(guān)的控制信號，輸出端耦接到所述第一比較器的使能端，輸出休眠提示信號；抗尖峰延遲電路，輸入端耦接于所述第一比較器的輸出端，用于將所述第一比較器的輸出延遲第一延遲時間；第二比較器，所述第二比較器的同相輸入端接收第三參考信號，反相端接收所述反饋信號;或門，具有兩個輸入端，分別接收開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)主開關(guān)管的控制信號，以及所述第二比較器的輸出信號；觸發(fā)器，具有置位端，復(fù)位端和輸出端，所述置位端耦接到所述抗尖峰延遲電路的輸出端，所述復(fù)位端耦接到所述或門的輸出端；以及 與門，具有兩個輸入端，分別耦接所述觸發(fā)器的輸出端和所述第一比較器的輸出端，所述與門的輸出端上的輸出信號作為所述休眠判斷信號。
13.如權(quán)利要求5所述的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，其特征在于，所述休眠判斷電路包括: 第二偏移直流電壓源，所述第二偏移直流電壓源的負端耦接到所述誤差放大電路的輸出端，接收所述誤差放大信號；第一比較器，具有一個同相輸入端，一個反相輸入端，一個使能端和一個輸出端，其中所述同相輸入端耦接到所述三角波信號發(fā)生器的輸出端接收所述三角波信號，所述反相輸入端耦接到所述第二偏移直流電壓源的正端；或非門，輸入端接收所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)中各功率開關(guān)的控制信號，輸出端耦接到所述第一比較器的使能端，輸出休眠提示信號；抗尖峰延遲電路，輸入端耦接于所述第一比較器的輸出端，用于將所述第一比較器的輸出延遲第一延遲時間；第二比較器，所述第二比較器的同相輸入端接收第三參考信號，反相端接收所述反饋信號;或門，具有兩個輸入端，第一輸入端接收所述第二比較器的輸出信號；觸發(fā)器，具有置位端，復(fù)位端和輸出端，所述置位端耦接到所述抗尖峰延遲電路的輸出端，所述復(fù)位端耦接到所述或門的輸出端；與門，具有兩個輸入端，分別耦接所述觸發(fā)器的輸出端和所述第一比較器的輸出端， 所述與門的輸出端上的輸出信號作為所述休眠判斷信號；以及反相器，所述反相器的輸入端耦接到所述與門的輸出端，所述反相器的輸出端耦接到所述或門的第二輸入端。
14.一種開關(guān)電源控制器，用于控制開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器中的功率開關(guān)產(chǎn)生開關(guān)信號，將一個輸入電壓轉(zhuǎn)換成一個輸出電壓，其特征在于，所述開關(guān)電源控制器包括:反饋電路，接收所述輸出電壓，生成反饋信號；誤差放大電路，耦接到所述反饋電路，根據(jù)第一參考信號和軟開關(guān)信號中的較小值與所述反饋信號，產(chǎn)生所述誤差放大信號；三角波信號發(fā)生器，耦接到所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器，根據(jù)所述軟開關(guān)信號，第二參考信號，所述開關(guān)信號和所述輸出電壓，產(chǎn)生一個三角波信號；以及恒定導(dǎo)通時間控制電路，耦接到所述誤差放大電路和所述三角波信號發(fā)生器，接收所述誤差放大信號和所述三角波信號，生成恒定導(dǎo)通時間控制信號，用于控制所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器中的所述功率開關(guān)；其中所述三角波信號的直流偏置與所述軟開關(guān)信號和所述第二參考信號中的較小值有關(guān)。
15.如權(quán)利要求14所述的開關(guān)電源控制器，其特征在于，所述開關(guān)電源控制器進一步包括:休眠判斷電路，輸出一個休眠判斷信號，用于判斷所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器是否處于休眠狀態(tài)；和箝位電路，耦接所述休眠判斷電路，所述三角波信號發(fā)生器和所述誤差放大電路，在所述休眠判斷信號判斷為休眠狀態(tài)時，根據(jù)所述三角波信號和所述誤差放大信號，來決定對所述誤差放大信號進行箝位。
【文檔編號】H02M1/088GK203445776SQ201320489887
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月12日
【發(fā)明者】李磊 申請人:成都芯源系統(tǒng)有限公司