CN103929049A - 恒定导通时间控制电路及直流转直流转换电路 - Google Patents

恒定导通时间控制电路及直流转直流转换电路 Download PDF

Info

Publication number
CN103929049A
CN103929049A CN201310012117.7A CN201310012117A CN103929049A CN 103929049 A CN103929049 A CN 103929049A CN 201310012117 A CN201310012117 A CN 201310012117A CN 103929049 A CN103929049 A CN 103929049A
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit
current
voltage
time
current source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201310012117.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103929049B (zh
Inventor
李立民
邵超
徐献松
甘泉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dengfeng Microelectronics Co Ltd
Original Assignee
Dengfeng Microelectronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dengfeng Microelectronics Co Ltd filed Critical Dengfeng Microelectronics Co Ltd
Priority to CN201310012117.7A priority Critical patent/CN103929049B/zh
Priority to US13/893,333 priority patent/US9263945B2/en
Publication of CN103929049A publication Critical patent/CN103929049A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103929049B publication Critical patent/CN103929049B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/1563—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators without using an external clock
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/14—Arrangements for reducing ripples from dc input or output
    • H02M1/143—Arrangements for reducing ripples from dc input or output using compensating arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0016—Control circuits providing compensation of output voltage deviations using feedforward of disturbance parameters
    • H02M1/0019—Control circuits providing compensation of output voltage deviations using feedforward of disturbance parameters the disturbance parameters being load current fluctuations
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H02M3/1588—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load comprising at least one synchronous rectifier element

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

一种恒定导通时间控制电路及直流转直流转换电路。恒定导通时间控制电路用以控制一转换电路，将一输入电压转换成稳定的一输出电压。恒定导通时间控制电路包含一比较器以及一逻辑电路。比较器用以比较一输入参考信号及代表输出电压的一电压信号，并据此输出一比较结果信号。逻辑电路周期地控制转换电路进行电压转换，使每一周期的一占空比的时间长度固定且每一周期的启始时点是根据比较结果信号来决定。其中，比较器具有一差动比较对电路、一基本电流源及一额外电流源，差动比较对电路比较输入参考信号及电压信号以输出比较结果信号，基本电流源提供差动比较对电路所需的一偏压电流，额外电流源提供一斜坡电流至差动比较对电路的其中一通道。

Description

恒定导通时间控制电路及直流转直流转换电路
技术领域
本发明是关于一种恒定导通时间控制电路及直流转直流转换电路。
背景技术
请参见图1，为美国专利证号6369555所提供低纹波、高频迟滞的直流转直流转换电路的电路示意图。直流转直流转换电路包含了一缓冲电路2、一迟滞比较器4、一反馈电路6及一驱动电路8。反馈电路6耦接迟滞比较器4的一输出并提供一反馈信号VRAMP至缓冲电路2的一输入端。缓冲电路2于输入端接收反馈信号VRAMP及一输入参考信号VREF的一叠加信号VREF’（＝VREF+VRAMP）。迟滞比较器4的一输入端耦接缓冲电路2的一输出端及一输出电压VOUT，输出端耦接驱动电路8。驱动电路8可以是功率晶体管，耦接一输入电压VIN及一LC滤波电路12。LC滤波电路12提供输出电压VOUT。
由于杂讯的干扰及电压检测的极限，迟滞比较器4的迟滞量无法设定太小，因此无法抑制输出电压VOUT的纹波，尤其输出电压VOUT若越小，纹波就越明显。
另外一种新的反馈控制方式为恒定导通时间控制回路，通过将输出电容的等效串联电阻所造成的纹波叠加入反馈信号内，借此达到抑制纹波的效果。这样的恒定导通时间的电路架构，输出电容必须具有较大的等效串联电阻，工作频率不能够太高。
为了解决这个问题，美国专利证号7482793提出了一种恒定导通时间、最小关断时间的直流转直流转换电路的电路。请参见图2，为此专利的直流转直流转换电路的电路示意图。直流转直流转换电路包含一降压切换控制器100，耦接一LC滤波电路。降压切换控制器100于一端点102接收一输入电压VIN，并于一端点104提供一切换输出电压VSW至由一电感L1及一输出电容COUT所构成的LC滤波电路。LC滤波电路于一端点114产生一输出电压VOUT，以驱动一负载116。输出电容COUT具有一较小等效串联电阻ESR。降压切换控制器100以恒定导通时间、最小关断时间进行反馈控制。一对功率晶体管M1、M2串联于输入电压VIN（端点102）及地（一端点PGND）之间，并由一驱动电路134所控制。功率晶体管M1、M2的一连接点122产生切换输出电压VSW，并通过一端点SW耦接至LC滤波电路。降压切换控制器100具有两个分离的地接点，端点PGND及SGND，以避免功率晶体管M1、M2切换时所造成的杂讯干扰。
输出电压VOUT通过一端点FB耦接由电阻R1、R2构成的分压器，产生一反馈电压VFB至一误差比较器126的一输入端，以形成一反馈控制回路来调节切换输出电压VSW。一基准电压产生器136耦接输入电压VIN并提供一输入参考信号VREF至误差比较器126的另一输入端。误差比较器126比较输入参考信号VREF及反馈电压VFB，并据此产生一误差电压信号VERR。误差电压信号VERR耦接一导通定时器128的一开始输入端Start以启动导通定时器128的导通时间程序。此时，导通定时器128提供一控制信号129至一逻辑电路132，使逻辑电路132导通功率晶体管M1一恒定导通时间以提升电感L1的电流。当经过恒定导通时间后，导通定时器128控制逻辑电路132关断功率晶体管M1并导通功率晶体管M2。
为执行最小关断时间控制，导通定时器128由一终止输出端End提供一终止信号至一关断定时器130的一开始输入端Start。关断定时器130于导通定时器128的恒定导通时间完成后，开始关断时间程序。关断定时器130于关断时间程序完成时提供一终止信号至逻辑电路132。此时，若反馈电压VFB低于输入参考信号VREF，逻辑电路132导通功率晶体管M1。
降压切换控制器100包含一纹波引入电路120，连接切换输出电压VSW（端点122）与反馈电压VFB（端点FB）之间。一前馈电容CFF连接输出电压VOUT（端点114）及纹波引入电路120（一端点FFWD）。通过上述的电路架构，导入一定量的纹波信号进入反馈控制回路，而使输出电容COUT的等效串联电阻ESR的电阻值不受限制。
图2所示的恒定导通时间的直流转直流转换电路虽然在反馈信号引入纹波补偿而可以使用等效串联电阻较小的MLCC电容并适合高频应用。然而，系统输出电压VOUT的直流成分常常会因为引入到端点FFWD的纹波补偿的大小造成一定的偏差。在VOUT电压较小时，这种由于纹波补偿带来的直流成分偏移尤为严重。
发明内容
鉴于先前技术中的直流转直流转换电路有纹波过大或输出电压的直流偏移的问题，本发明的目的在于提供一种恒定导通时间控制电路及直流转直流转换电路，通过比较电路引入一额外电流至差动对的其中一通道，借此达到纹波补偿的效果且同时避免了直流偏移的问题。
为达上述目的，本发明提供了一种恒定导通时间控制电路，用以控制一转换电路，将一输入电压转换成稳定的一输出电压。恒定导通时间控制电路包含一比较器以及一逻辑电路。比较器是用以比较一输入参考信号及代表输出电压的一电压信号，并据此输出一比较结果信号。逻辑电路周期地控制转换电路进行电压转换，使每一周期的一占空比的时间长度大致固定且每一周期的启始时点是根据比较结果信号来决定。其中，比较器具有一差动比较对电路、一基本电流源及一额外电流源，差动比较对电路比较输入参考信号及电压信号以输出比较结果信号，基本电流源提供差动比较对电路所需的一偏压电流，额外电流源提供实质上一斜坡电流至差动比较对电路的其中一通道。
本发明也提供了一种直流转直流转换电路，包含一切换模块、一LC滤波电路以及一控制电路。切换模块耦接一输入电压。LC滤波电路耦接切换模块，并输出一输出电压。控制电路是用以周期性控制切换模块，将输入电压的一电力传送至LC滤波电路。控制电路包含一比较器，而比较器比较一输入参考信号及代表输出电压的一电压信号，并据此输出一比较结果信号以决定每一周期的启始时点。其中，比较器具有一差动比较对电路，差动比较对电路的其中一通道耦接一额外电流源，以接收实质上一斜坡电流。
以上的概述与接下来的详细说明皆为示范性质，是为了进一步说明本发明的申请专利范围。而有关本发明的其他目的与优点，将在后续的说明与图示加以阐述。
附图说明
图1为美国专利证号6369555所提供低纹波、高频迟滞的直流转直流转换电路的电路示意图；
图2为美国专利证号7482793所提供恒定导通时间、最小关断时间的直流转直流转换电路的电路示意图；
图3为根据本发明的一第一较佳实施例的恒定导通时间控制电路的电路示意图；
图4为根据本发明的一第一较佳实施例的比较器的电路图；
图5为根据本发明的一第二较佳实施例的比较器的电路图；
图6为根据本发明的一第一较佳实施例的额外电流源的电路示意图；
图7为根据本发明的一第二较佳实施例的额外电流源的电路示意图；
图8为图7所示的额外电流源的信号波形图；
图9为根据本发明的一第二较佳实施例的恒定导通时间控制电路的电路示意图；
图10为根据本发明的一第三较佳实施例的恒定导通时间控制电路的电路示意图。
【主要组件符号说明】
先前技术：
缓冲电路2
迟滞比较器4
反馈电路6
驱动电路8
反馈信号VRAMP
输入参考信号VREF
叠加信号VREF’
输出电压VOUT
输入电压VIN
LC滤波电路12
等效串联电阻ESR
降压切换控制器100
端点102、104、114、PGND、SGND、SW、FB、FFWD
切换输出电压VSW
电感L1
输出电容COUT
负载116
驱动电路134
连接点122
电阻R1、R2
反馈电压VFB
误差比较器126
基准电压产生器136
误差电压信号VERR
导通定时器128
开始输入端Start
控制信号129
逻辑电路132
终止输出端End
关断定时器130
纹波引入电路120
前馈电容CFF
功率晶体管M1、M2
本发明：
输入电压VIN
输出电压VOUT
上端晶体管SW1
下端晶体管SW2
电感L1
输出电容COUT
比较器202
逻辑电路210
输入参考信号VREF
电压信号SFB
比较结果信号Scom
基本电流源Ib
额外电流源Ia
晶体管S1-S8
充电电流源Ich
放电电流源Idis
充电开关S11
放电开关S12
电容C、C1、C2
电压转电流电路222
电流设定电阻Rs
电流镜228
导通时间信号Con
关断时间信号Coff
受控放电电流源Id
电流控制电路224
电压Vc
电流参考电压V1
偏移电压Vos
连接点218
电阻R11、R12
检测信号Vcg
具体实施方式
请参见图3，为根据本发明的一第一较佳实施例的恒定导通时间控制电路的电路示意图。恒定导通时间控制电路用以控制一转换电路，将一输入电压VIN转换成稳定的一输出电压VOUT。在本实施例，转换电路为一降压转换电路，包含一切换模块以及一LC滤波电路，切换模块包含一上端晶体管SW1、一下端晶体管SW2，而LC滤波电路包含一电感L1以及一输出电容COUT。控制电路包含一比较器202以及一逻辑电路210。比较器202是用以比较一输入参考信号VREF(如：参考电压)及代表输出电压VOUT的一电压信号SFB，并据此输出一比较结果信号Scom。逻辑电路210周期地控制转换电路进行电压转换。逻辑电路210内建一恒定导通时间电路（未绘出），以决定一恒定导通时间长度，使每一周期的一占空比的时间长度大致固定。当在每一周期的恒定导通时间内，逻辑电路210导通上端晶体管SW1并关断下端晶体管SW2，使输入电压VIN的电力传送至LC滤波电路。然后，逻辑电路210关断上端晶体管SW1并导通下端晶体管SW2以等待下一个周期（比较结果信号Scom）。在此同时，逻辑电路210同时检测电感L1的电流，当电感L1的电流为零或几乎为零时，将下端晶体管SW2也关断，以避免电流逆流的情况发生。比较器202于一非反相输入端接收输入参考信号VREF，于一反相输入端接收电压信号SFB，于电压信号SFB等于或低于输入参考信号VREF时，产生比较结果信号Scom。逻辑电路210根据比较结果信号Scom决定每一周期的启始时点，较佳的设定为同时也是恒定导通时间的启始时点。
一基本电流源Ib及一额外电流源Ia为比较器内两个电流源。请参见图4，为根据本发明的一第一较佳实施例的比较器的电路图。比较器包含一差动比较对电路、一反相器电路、一基本电流源Ib及一额外电流源Ia。差动输入电路包含晶体管S1-S6，反相器电路包含晶体管S7、S8。实际应用时，反相器电路包含晶体管S7、S8并非必要组件而可省略。基本电流源Ib提供差动比较对电路所需的一偏压电流。左侧的晶体管S3接收一输入参考信号VREF，右侧的晶体管S4接收一电压信号SFB。晶体管S2、S4的连接点接到反相器电路的晶体管S8。差动比较对电路具有两个通道，额外电流源Ia提供实质上一斜坡电流至差动比较对电路的其中一通道，在此实施例为左侧的通道。在一般的比较器，当电压信号SFB低于输入参考信号VREF时，晶体管S2、S4的连接点的电位为一低准位，使晶体管S8关断，因此比较器输出一高准位的一比较结果信号Scom。当电压信号SFB高于输入参考信号VREF时，晶体管S2、S4的连接点的电位为一高准位，使晶体管S8导通，因此比较器输出一低准位的比较结果信号Scom。额外电流源Ia并不限于耦接差动比较对电路的哪一通道。请参见图5，为根据本发明的一第二较佳实施例的比较器的电路图。相较于图4所示的实施例，本实施例的额外电流源Ia耦接差动比较对电路的另一通道，即左侧的通道，依然可以提供相同的功能。
请参见图6，为根据本发明的一第一较佳实施例的额外电流源的电路示意图。额外电流源包含一充电电流源Ich、一放电电流源Idis、一充电开关S11、一放电开关S12、一电容C、一电压转电流电路222、一电流设定电阻Rs以及一电流镜228。充电电流源Ich及放电电流源Idis的电流比例等于输出电压VOUT及输入电压VIN的比例。充电开关S11接收逻辑电路210的一导通时间信号Con，而放电开关S12接收逻辑电路210的一关断时间信号Coff，其中导通时间信号Con代表逻辑电路210正处于恒定导通时间的周期（此时上端晶体管SW1导通），而关断时间信号Coff代表逻辑电路210正处于恒定导通时间以外的周期（此时上端晶体管SW1关断）。当导通时间信号Con导通充电开关S11时，充电电流源Ich对电容C充电（此时放电开关S12为关断），使电容C的一电压Vc上升。当关断时间信号Coff导通放电开关S12时，放电电流源Idis对电容C放电（此时充电开关S11为关断），使电容C的电压Vc下降。电压转电流电路222的一输入端耦接电容C，以根据电容C的电压Vc产生一电流经过电流设定电阻Rs，并经过电流镜228镜射出而提供一额外电流源Ia。因此，额外电流源Ia可提供实质上一斜坡电流，于上端晶体管SW1导通时随时间增加，且于上端晶体管SW1关断时随时间减少。
请参见图7，为根据本发明的一第二较佳实施例的额外电流源的电路示意图。相较于图6所示的实施例，额外增加了一个受控放电电流源Id以及一电流控制电路224。电流控制电路224于电容C的电压Vc低于一电流参考电压V1时，控制受控放电电流源Id产生一放电电流，且放电电流的大小随电容C的电压Vc与电流参考电压V1的电压差变大。请参见图8，为图7所示的额外电流源的信号波形图。电容C的电压Vc会随着导通时间信号Con上升及下降。而下降过程，当电容C的电压Vc低于电流参考电压V1时，受控放电电流源Id开始共同对电容C放电，且随着电容C的电压Vc越大，受控放电电流源Id的电流越大。所以，此期间，电压Vc为非线性变化，造成额外电流源Ia也对应产生非线性电流。额外电流源Ia在此段斜坡电流的变化率（斜率的绝对值）随时间变大的非线性区，占每一周期的结束前多少的预定周期比例，可以通过电流参考电压V1的高低来调整。额外电流源Ia的一电流提供至差动比较对电路的其中一通道，会造成比较输入参考信号VREF及电压信号SFB会出现一偏移电压Vos，此偏移电压Vos于每一周期结束前也会出现非线性的变化率。因此，在每一周期结束前，偏移电压Vos与水平的夹角会加大，而减小比较器因杂讯造成的误差量。也就是说，本发明的控制电路相较于已知的电路有较佳的抗杂讯能力。
请参见图9，为根据本发明的一第二较佳实施例的控制电路的电路示意图。与图3所示的控制电路的不同点在于本实施例的额外电流源Ia的电流根据上端晶体管SW1及下端晶体管SW2的一连接点218的电位而产生。通过由一电阻R11及一电容C1所构成的一滤波电路检测连接点218以产生一检测信号Vcg。额外电流源Ia于检测信号Vcg位于一高准位（接近输入电压VIN）时，电流随时间上升，而于检测信号Vcg位于一低准位（接近地电压）时，电流随时间下降。
请参见图10，为根据本发明的一第三较佳实施例的控制电路的电路示意图。与图3所示的控制电路的不同点在于本实施例的额外电流源Ia的电流根据流经电感L1的一电流而产生。通过有一电阻R12及一电容C2所构成的一电感电流检测电路检测电感L1的电流以产生检测信号Vcg。额外电流源Ia的电流随电感电流变化。
综上所述，本发明的控制电路，周期性控制切换模块，将输入电压的一电力传送至LC滤波电路以产生一输出电压。控制电路包含一比较器，比较器比较一输入参考信号及代表输出电压的一电压信号，并据此输出一比较结果信号以决定每一周期的的启始时点。值得注意的是，比较器具有一差动比较对电路，差动比较对电路的其中一通道耦接一额外电流源，以接收实质上一斜坡电流。如此，比较器具有周期性的斜坡补偿，可抑制输出电压的纹波。尤其，斜坡电流的部分具有非线性时，可进一步降低杂讯造成比较器的比较误差，而减少抖动（Jitter）的问题。
如上所述，本发明完全符合专利三要件：新颖性、创造性和产业上的实用性。本发明在上文中已以较佳实施例揭露，然熟悉本项技术者应理解的是，该实施例仅用于描绘本发明，而不应解读为限制本发明的范围。应注意的是，举凡与该实施例等效的变化与置换，均应设为涵盖于本发明的范畴内。因此，本发明的保护范围当以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种恒定导通时间控制电路，其特征在于，用以控制一转换电路，将一输入电压转换成稳定的一输出电压，该恒定导通时间控制电路包含：
一比较器，用以比较一输入参考信号及代表该输出电压的一电压信号，并据此输出一比较结果信号；以及
一逻辑电路，周期地控制该转换电路进行电压转换，使每一周期的一占空比的时间长度固定且每一周期的启始时点是根据该比较结果信号来决定；
其中，该比较器具有一差动比较对电路、一基本电流源及一额外电流源，该差动比较对电路比较该输入参考信号及该电压信号以输出该比较结果信号，该基本电流源提供该差动比较对电路所需的一偏压电流，该额外电流源提供一斜坡电流至该差动比较对电路的其中一通道。
2.根据权利要求1所述的恒定导通时间控制电路，其特征在于，该转换电路为一降压转换电路，包含一上端晶体管及一下端晶体管，该斜坡电流以下述其中之一的方式提供：
a.于该上端晶体管导通时随时间增加，且于该上端晶体管关断时随时间减少；
b.根据该上端晶体管及该下端晶体管的一连接点的一电位产生；
c.根据流经一LC滤波电路的一电感的一电流产生；以及
d.根据该输入电压及该输出电压产生。
3.根据权利要求1或2所述的恒定导通时间控制电路，其特征在于，该额外电流源于每一周期的结束前一预定周期比例内，该斜坡电流的变化率随时间变大。
4.根据权利要求3所述的恒定导通时间控制电路，其特征在于，该额外电流源包含一电容、一充电电流源、一放电电流源以及一电压转电流电路，该充电电流源用以对该电容充电，该放电电流源用以对该电容放电，以及该电压转电流电路根据该电容的一电压产生该斜坡电流。
5.根据权利要求4所述的恒定导通时间控制电路，其特征在于，该放电电流源的一电流是根据该电容的该电压而决定。
6.一种直流转直流转换电路，其特征在于，包含：
一切换模块，耦接一输入电压；
一LC滤波电路，耦接该切换模块，并输出一输出电压；以及
一控制电路，用以周期性控制该切换模块，将该输入电压的一电力传送至该LC滤波电路，该控制电路包含一比较器，该比较器比较一输入参考信号及代表该输出电压的一电压信号，并据此输出一比较结果信号以决定每一周期的启始时点；
其中，该比较器具有一差动比较对电路，该差动比较对电路的其中一通道耦接一额外电流源，以接收一斜坡电流。
7.根据权利要求6所述的直流转直流转换电路，其特征在于，该转换电路为一降压转换电路，包含一上端晶体管及一下端晶体管，该斜坡电流以下述其中之一的方式提供：
a.于该上端晶体管导通时随时间增加，且于该上端晶体管关断时随时间减少；
b.根据该上端晶体管及该下端晶体管的一连接点的一电位产生；
c.根据流经该LC滤波电路的一电感的一电流产生；以及
d.根据该输入电压及该输出电压产生。
8.根据权利要求6或7所述的直流转直流转换电路，其特征在于，该额外电流源于每一周期的结束前一预定周期比例内，该斜坡电流的变化率随时间变大。
CN201310012117.7A 2013-01-11 2013-01-11 恒定导通时间控制电路及直流转直流转换电路 Active CN103929049B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310012117.7A CN103929049B (zh) 2013-01-11 2013-01-11 恒定导通时间控制电路及直流转直流转换电路
US13/893,333 US9263945B2 (en) 2013-01-11 2013-05-13 Constant on time control circuit and DC-DC converting circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310012117.7A CN103929049B (zh) 2013-01-11 2013-01-11 恒定导通时间控制电路及直流转直流转换电路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103929049A true CN103929049A (zh) 2014-07-16
CN103929049B CN103929049B (zh) 2016-08-31

Family

ID=51147159

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310012117.7A Active CN103929049B (zh) 2013-01-11 2013-01-11 恒定导通时间控制电路及直流转直流转换电路

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9263945B2 (zh)
CN (1) CN103929049B (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105226940A (zh) * 2015-10-28 2016-01-06 成都芯源系统有限公司 升压电路及其控制方法
CN108539971A (zh) * 2018-02-13 2018-09-14 友达光电股份有限公司 电压转换器
CN108736719A (zh) * 2017-04-14 2018-11-02 瑞尼斯股份有限公司 提高mst驱动器传输效率的方法及用于其的驱动器装置
CN110165875A (zh) * 2019-06-26 2019-08-23 绍兴光大芯业微电子有限公司 实现恒定导通时间控制模式的电路及相应的驱动方法
CN110429820A (zh) * 2019-09-03 2019-11-08 上海南芯半导体科技有限公司 一种改善BOOST在Down Mode切换时瞬态响应的控制电路及控制方法
CN113872421A (zh) * 2020-10-30 2021-12-31 成都芯源系统有限公司 一种电压转换电路的控制电路及其控制方法
CN114337271A (zh) * 2022-01-04 2022-04-12 上海南芯半导体科技股份有限公司 一种用于变换器的异常多脉冲消除电路
CN114499129A (zh) * 2022-04-14 2022-05-13 深圳市思远半导体有限公司 自适应恒定导通时间控制方法、电路、芯片和转换器
CN117650701A (zh) * 2024-01-30 2024-03-05 芯昇科技有限公司 一种降压型电路

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104917370B (zh) * 2014-03-11 2017-07-07 登丰微电子股份有限公司 降压转换控制器
US10056819B1 (en) * 2017-10-24 2018-08-21 Texas Instruments Incorporated Predicting the timing of current phases of a DC-DC converter

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101145732A (zh) * 2006-09-11 2008-03-19 麦奎尔有限公司 使用固定接通时间控制的降压调节器中的纹波产生
CN101540585A (zh) * 2008-03-21 2009-09-23 珠海全志科技有限公司 一种放大器
US20100308784A1 (en) * 2009-06-08 2010-12-09 Texas Instruments Incorporated Electronic device and method for dc-dc conversion with variable bias current
TW201121221A (en) * 2009-12-01 2011-06-16 Ite Tech Inc Voltage converting apparatus

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5481178A (en) 1993-03-23 1996-01-02 Linear Technology Corporation Control circuit and method for maintaining high efficiency over broad current ranges in a switching regulator circuit
US6369555B2 (en) 2000-05-15 2002-04-09 Texas Instruments Incorporated Integrated low ripple, high frequency hysteretic controller for DC-DC converters
WO2004059826A1 (ja) 2002-12-25 2004-07-15 Rohm Co., Ltd. 直流−交流変換装置の並行運転システム、及びそのコントローラｉｃ
JP5167736B2 (ja) * 2007-09-12 2013-03-21 株式会社リコー スイッチングレギュレータ
CN101610024B (zh) 2008-06-20 2012-05-23 尼克森微电子股份有限公司 具频率抖动的频率发生器及脉宽调制控制器
JP5315988B2 (ja) * 2008-12-26 2013-10-16 株式会社リコー Ｄｃ−ｄｃコンバータ及びそのｄｃ−ｄｃコンバータを備えた電源回路
TWI473394B (zh) 2009-09-04 2015-02-11 Richtek Technology Corp 切換式電源供應器及其驅動電路與控制方法
JP5589467B2 (ja) * 2010-03-17 2014-09-17 株式会社リコー スイッチングレギュレータ
JP5703671B2 (ja) * 2010-10-05 2015-04-22 富士通セミコンダクター株式会社 電源コントローラ、および電子機器
JP2012130138A (ja) * 2010-12-14 2012-07-05 On Semiconductor Trading Ltd スイッチング制御回路
US9018923B2 (en) * 2011-12-05 2015-04-28 Texas Instruments Incorporated Dynamic bias soft start control apparatus and methods
US9300202B2 (en) * 2012-05-10 2016-03-29 Intersil Americas LLC System and method of dynamic droop for switched mode regulators

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101145732A (zh) * 2006-09-11 2008-03-19 麦奎尔有限公司 使用固定接通时间控制的降压调节器中的纹波产生
CN101540585A (zh) * 2008-03-21 2009-09-23 珠海全志科技有限公司 一种放大器
US20100308784A1 (en) * 2009-06-08 2010-12-09 Texas Instruments Incorporated Electronic device and method for dc-dc conversion with variable bias current
TW201121221A (en) * 2009-12-01 2011-06-16 Ite Tech Inc Voltage converting apparatus

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105226940A (zh) * 2015-10-28 2016-01-06 成都芯源系统有限公司 升压电路及其控制方法
CN105226940B (zh) * 2015-10-28 2018-01-23 成都芯源系统有限公司 升压电路及其控制方法
CN108736719A (zh) * 2017-04-14 2018-11-02 瑞尼斯股份有限公司 提高mst驱动器传输效率的方法及用于其的驱动器装置
CN108539971A (zh) * 2018-02-13 2018-09-14 友达光电股份有限公司 电压转换器
CN108539971B (zh) * 2018-02-13 2019-09-13 友达光电股份有限公司 电压转换器
CN110165875A (zh) * 2019-06-26 2019-08-23 绍兴光大芯业微电子有限公司 实现恒定导通时间控制模式的电路及相应的驱动方法
CN110429820A (zh) * 2019-09-03 2019-11-08 上海南芯半导体科技有限公司 一种改善BOOST在Down Mode切换时瞬态响应的控制电路及控制方法
CN113872421A (zh) * 2020-10-30 2021-12-31 成都芯源系统有限公司 一种电压转换电路的控制电路及其控制方法
CN114337271A (zh) * 2022-01-04 2022-04-12 上海南芯半导体科技股份有限公司 一种用于变换器的异常多脉冲消除电路
CN114499129A (zh) * 2022-04-14 2022-05-13 深圳市思远半导体有限公司 自适应恒定导通时间控制方法、电路、芯片和转换器
CN117650701A (zh) * 2024-01-30 2024-03-05 芯昇科技有限公司 一种降压型电路
CN117650701B (zh) * 2024-01-30 2024-05-07 芯昇科技有限公司 一种降压型电路

Also Published As

Publication number Publication date
US20140197812A1 (en) 2014-07-17
CN103929049B (zh) 2016-08-31
US9263945B2 (en) 2016-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103929049A (zh) 恒定导通时间控制电路及直流转直流转换电路
CN1722592B (zh) 用于dc/dc转换器的闭环数字控制系统
CN104022648B (zh) 开关变换器及其控制电路和控制方法
US9190909B2 (en) Control device for multiphase interleaved DC-DC converter and control method thereof
CN101689803A (zh) 电源装置
CN104734470A (zh) 恒定导通时间控制器
CN102195461B (zh) 一种dc-dc软启动控制电路
CN103023300B (zh) 具有功率因数校正的恒流控制电路及其功率因数校正电路
KR20120097318A (ko) 리플 조정기의 제어 회로 및 방법
CN108933529B (zh) 电源控制装置及电源控制系统
CN112510983B (zh) 用于开关电源的短路保护电路、芯片及系统
CN110333767B (zh) 多相功率变换器
CN108702085A (zh) Dc/dc谐振转换器和使用谐振转换器的功率因数校正以及对应的控制方法
US9896048B2 (en) Power supply unit for supplying power to an on-board electrical network of a vehicle
CN104135151A (zh) 直流转直流转换控制器
CN105305833A (zh) 可调式电源供应器的可调整降频电路及调变切换频率方法
CN102761275B (zh) 一种原边反馈ac-dc开关电源的抖频控制系统
CN101741254B (zh) 驰返式电压转换器的负锁回路及控制方法
CN112260550B (zh) 隔离谐振变换器及其控制方法
CN103529895A (zh) 一种高稳定性电压调节器
CN101335510A (zh) 长时延迟电路
WO2010126489A1 (en) Circuit for generating a clock signal for interleaved pfc stages and method thereof
CN108418406B (zh) 一种梯度放大器及核磁共振成像设备
TWI521838B (zh) 固定時間導通控制電路及直流轉直流轉換電路
CN114640348A (zh) 一种自适应时间常数匹配的Gm-C滤波电感电流采样电路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant