輸入端接收所述開關(guān)信號,其輸出端提供多個控制信號以控制所述第一至第四開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷。
[0021]根據(jù)本實用新型的一個實施例,所述關(guān)斷閾值產(chǎn)生電路還包括鉗位電路,用以設(shè)定所述關(guān)斷閾值的最大值。
[0022]根據(jù)本實用新型的一個實施例,所述關(guān)斷閾值信號小于鉗位電壓時,所述開關(guān)信號的頻率等于所述設(shè)定頻率;所述關(guān)斷閾值信號被所述鉗位電路鉗位后,所述開關(guān)信號的頻率大于所述設(shè)定頻率。
[0023]本實用新型還提供一種一種用于電壓轉(zhuǎn)換器的控制電路,所述電壓轉(zhuǎn)換器具有至少一個功率開關(guān),所述控制電路包括:斬波放大器,具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,基于參考信號和反饋信號在輸出端提供誤差放大信號,其中所述反饋信號反映所述電壓轉(zhuǎn)換器的負載電流或者輸出電壓;第一比較器,包括第一輸入端、第二輸入端和輸出端,其第一輸入端耦接至所述采樣保持電路的輸出端,其第二輸入端接收電流反饋信號,其輸出端提供第一邏輯信號;以及邏輯電路,具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,基于所述第一邏輯信號和第二邏輯信號在輸出端提供開關(guān)信號;其特征在于,所述斬波放大器的斬波頻率為所述開關(guān)信號頻率的整數(shù)倍。
[0024]根據(jù)本實用新型的一個實施例,所述電流反饋信號反應(yīng)所述功率開關(guān)的電流或者是反映所述功率開關(guān)電流的信號與斜坡補償信號之和;所述第一邏輯信號用以置位所述邏輯電路,所述第二邏輯信號是用以復(fù)位所述邏輯電路的時鐘信號。
[0025]本實用新型提供的用于DC-DC轉(zhuǎn)換器的控制電路減小誤差放大器輸入晶體管的噪聲或失調(diào)電壓的影響,提高輸出電壓VOUT或者負載電流1UT的精度。
【附圖說明】
[0026]本實用新型將通過例子并參照附圖的方式說明,其中:
[0027]圖1示出一款現(xiàn)有的DC-DC轉(zhuǎn)換器10的電路示意圖;
[0028]圖2示出一款根據(jù)本實用新型一個實施的DC-DC轉(zhuǎn)換器20的電路示意圖;
[0029]圖3示出一款根據(jù)本實用新型一個實施的斬波放大器300的電路示意圖;
[0030]圖4示出斬波放大器300工作過程中的波形圖;
[0031]圖5示出DC-DC轉(zhuǎn)換器20工作過程中的波形圖;
[0032]圖6示出一款根據(jù)本實用新型一個實施的DC-DC轉(zhuǎn)換器60的電路示意圖;
[0033]圖7示出DC-DC轉(zhuǎn)換器60工作過程中的波形圖;
[0034]圖8示出一款根據(jù)本實用新型一個實施的DC-DC轉(zhuǎn)換器80的電路示意圖;
[0035]圖9示出DC-DC轉(zhuǎn)換器80工作過程中的波形圖;以及
[0036]圖10示出示出一款根據(jù)本實用新型一個實施的關(guān)斷閾值閾值產(chǎn)生電路805的電路圖。
【具體實施方式】
[0037]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,或公開的所有方法或過程中的步驟,除了互相排斥的特征和/或步驟以外,均可以以任何方式組合。
[0038]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的部件或特征。
[0039]圖2示出一款根據(jù)本實用新型一個實施的DC-DC轉(zhuǎn)換器20的電路示意圖。DC-DC轉(zhuǎn)換器20包括控制電路200和開關(guān)電路110??刂齐娐?00包括斬波放大器201、比較器102和邏輯電路103。
[0040]斬波放大器201具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,基于參考信號VREF和輸出電壓VOUT在輸出端提供誤差放大信號VEA0。斬波放大器201采用了斬波結(jié)構(gòu)(Chopper),包括第一斬波調(diào)制器2011、輸入級2012、第二斬波調(diào)制器2013和輸出級2014,其中第一斬波調(diào)制器2011用于接收參考信號VREF和輸出電壓VOUT,輸入級2012耦接于第一斬波調(diào)制器2011和第二斬波調(diào)制器2013之間,輸出級2014接收第二斬波調(diào)制器2013的輸出信號并提供誤差放大信號VEA0。斬波調(diào)制信號FCHP用以控制第一斬波調(diào)制器2011和第二斬波調(diào)制器2013。
[0041]圖3示出一款根據(jù)本實用新型一個實施的斬波放大器300的電路示意圖。斬波放大器300包括第一斬波調(diào)制器301、輸入級302、第二斬波調(diào)制器303和輸出級304。圖3中,差分信號VDIF表示參考信號VREF和輸出電壓VOUT之差,VOS為輸入級302的失調(diào)電壓,VOl為輸入級302的輸出電壓,V02為第二斬波調(diào)制器303的輸出信號(即輸出級304的輸入信號)。輸出級304的用以濾除高頻信號,在此假定其增益為1,可以近似認為是一個低通濾波器LPF。輸出級304的輸出信號配置為斬波放大器300的輸出信號(即誤差放大信號VEA0)。
[0042]采用斬波結(jié)構(gòu)后,差分信號VDIF被第一個斬波調(diào)制器301調(diào)制到斬波頻率(一般有幾百KHz),經(jīng)輸入級302放大后再次被第二個斬波調(diào)制器303調(diào)制到輸入信號本身頻率。失調(diào)電壓VOS和噪聲只被第二個斬波調(diào)制器303調(diào)制一次并出現(xiàn)在斬波頻率和奇次諧波處,而后被低通濾波器LPF(輸出級304)濾除。圖4示出斬波放大器300工作過程中的波形圖。如圖4所示,使用50%占空比的斬波調(diào)制信號FCHP控制斬波放大器300的第一斬波調(diào)制器301和第二斬波調(diào)制器303。在斬波周期的前半個周期,開關(guān)Kl和K3導(dǎo)通,K2和K4截止,輸出信號VOl和V02分別為
[0043]VOl = AX (VDIF+V0S);
[0044]V02 = AX (VDIF+V0S)
[0045]其中A為輸入級301的放大倍數(shù)。在斬波周期的后半個周期,開關(guān)K2和K4導(dǎo)通,Kl和K3截止,則輸出信號VOl和V02分別為
[0046]VOl = AX (VOS-VDIF);
[0047]V02 = AX (VDIF-VOS)
[0048]經(jīng)過輸出級304的低通濾波器后,V02的平均值即VEAO為,
[0049]VEAO = 0.5 X AX (V0S+VDIF) +0.5 X AX (VDIF-VOS) = AXVDIF
[0050]斬波結(jié)構(gòu)消除了失調(diào)電壓VOS對差分信號VDIF的影響,避免失調(diào)電壓VOS或者噪聲影響輸出電壓VOUT或者負載電流1UT的精度。
[0051]在一些實施例中,由于集成電路工藝中的限制,例如無法提供過大的電阻或者電容,輸出級2014 —般無法提供很低的截止頻率。在另外一些實施例中,由于開關(guān)轉(zhuǎn)換器環(huán)路穩(wěn)定性或者誤差放大器穩(wěn)定性的要求,誤差放大器無法提供很低的截止頻率。這些限制會使得誤差放大信號VEAO是一個變化的三角波信號或者波動信號而非恒定信號。在一些實施例中,VEAO數(shù)值決定了功率開關(guān)Ml導(dǎo)通或者關(guān)斷時刻,VEAO的波動可能會導(dǎo)致導(dǎo)通時刻或者關(guān)斷時刻不一致,進而導(dǎo)致占空比時大時小。在恒定導(dǎo)通時間(COT)或者恒定關(guān)斷時間型電壓轉(zhuǎn)換器中,變化的誤差放大信號VEAO還會導(dǎo)致開關(guān)周期時大時小。
[0052]解決上述問題的方法之一是將斬波頻率設(shè)置為開關(guān)信號CTRL頻率的整數(shù)倍。圖5示出斬波調(diào)制信號FCHP頻率為第二邏輯信號VL2頻率(即開關(guān)頻率)I倍時電壓轉(zhuǎn)換器200運行波形圖。當誤差放大信號VEAO和電流反饋信號RFLTI都呈周期性協(xié)同變化時,電流反饋信號RFLTI和誤差放大信號VEAO在同一電壓值“相遇”,從而使得開關(guān)信號CTRL占空比保持一致。然而,由于斬波調(diào)制信號最優(yōu)的選擇是50%占空比的方波信號,這就需要提供頻率為第二邏輯信號頻率2倍的時鐘信號信號進行分頻。在部分電壓轉(zhuǎn)換器中,振蕩器需要提供與開關(guān)頻率相同的三角波,因而無法同時提供2倍開關(guān)頻率的時鐘信號。還有一些電壓轉(zhuǎn)換器本身并不需要振蕩器,這就需要為斬波調(diào)制器單獨設(shè)置振蕩器以設(shè)置斬波頻率。
[0053]為解決上述問題,可以在斬波放大器201的后級增加采樣保持電路。圖6示出一款根據(jù)本實用新型一個實施的DC-DC轉(zhuǎn)換器60的電路示意圖。DC-DC轉(zhuǎn)換器60包括控制電路600和開關(guān)電路110??刂齐娐?00包括斬波放大器201、比較器102、邏輯電路103以及采樣保持電路601。采樣保持電路601包括控制端、輸入端輸出端和,控制端接收采??刂菩盘朧SH,輸入端接收并采樣誤差放大信號VEA0,輸出端提供保持信號VH0D。當采??刂菩盘朧HS使能時,采樣保持電路601采樣誤差放大信號VEAO并輸出至輸出端直至采保控制信號VHS下一次使能。在一個實施例中,可以使用斬波調(diào)制信號FCHP作為采??刂菩盘朧HS0
[0054]圖7示出DC-DC轉(zhuǎn)換器40工作過程中的波形圖。如圖所示,在每個斬波周期的某一時刻,采樣保持電路601采樣誤差放大信號VEA0,將采樣得到的電壓值輸出并保持直至下一個周期。由于采樣保持電路的輸出信號VHOD保持不變,避免了電壓轉(zhuǎn)換器開關(guān)頻率或者占空比的變化。
[0055]