CN110098735B - 一种开关电路的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种开关电路的控制方法，用于解决开关电路处于恒导通时间控制或恒关断时间控制，且工作在CCM时，无法实现定频功能的问题，且适用于不同的开关电路，以提高开关电路的控制方法的适用范围。该控制方法包括：从所述第一开关管的导通信号的上升沿开始计时；当计时到第一计时时间时，下一个周期的所述第一开关管的导通信号的上升沿未出现，则将所述第一开关管的导通时间或关断时间变短；当下一个周期的所述第一开关管的导通信号的上升沿已出现，未计时到所述第一计时时间时，则将所述第一开关管的导通时间或关断时间变长。本发明提供的开关电路的控制方法用于实现开关电路的定频。

Description

一种开关电路的控制方法
本申请为申请号201610790138.5、申请日2016年8月31日、发明名称“开关电路的控制方法、控制电路及开关电路装置”的分案申请。
技术领域
本发明涉及电路技术领域，尤其涉及开关电路的控制方法。
背景技术
目前，开关电路(例如，BUCK电路，即降压电路)是一种在电路设计中常用的电路，例如，如图1所示，BUCK电路通常包括第一开关管1’、第二开关管2’和电感3’，其中，第一开关管1’可以为MOS管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，金属-氧化物-半导体型场效应管)，第一开关管2’可以为续流二极管，也可以为同步整流管，Vin’为BUCK电路的输入电压，Vout’为BUCK电路的输出电压，TON’为第一开关管1’的导通信号。如图2所示，当开关电路处于CCM(Continuous Conduction Mode，连续导通模式)时，在开关电路的一个工作周期内，电感电流I’在第一开关管1’的导通信号TON’处于高电平(即第一开关管1’导通)时上升至电感电流最高值，在第二开关管2’的导通信号BON’处于高电平(即第二开关管2’导通)时下降至电感电流最低值，然后在下一工作周期第一开关管1’重新导通后重复上一工作周期的波形，其中，电感电流最低值大于0A，电感电流I’始终处于连续导通状态，即开关电路始终处于CCM(Continuous Conduction Mode，连续导通模式)，其中，图2中各信号波形的横坐标为时间t’。由图2可知，第一开关管1’的导通信号TON’的周期为一个工作周期内第一开关管1’导通时间与关断时间之和。另外，需要说明的是，当开关电路工作在连续导通模式时，第一开关管1’的导通信号TON’的上升沿和第二开关管2’的导通信号BON’的下降沿重合，第一开关管1’的导通信号TON’的下降沿与第二开关管2’的导通信号BON’的上升沿重合。
另外，对开关电路的控制方式可以采用恒导通控制或恒关断控制，其中，恒导通控制指的是通过控制第一开关管1’的导通时间对开关电路进行控制，恒关断控制指的是通过控制第一开关管1’的关断时间对开关电路进行控制。恒导通/关断时间(Constant On/Offtime，简称COT)控制方式由于其优越的负载瞬态响应、简单的内部结构和平滑的工作模式切换，在电源领域得到了很好的应用。
然而，本申请的发明人发现，现有的BUCK电路处于恒导通时间控制或恒关断时间控制，且工作在CCM时，无法实现定频功能，即无法保持第一开关管1’的开关频率不变。
发明内容
本发明的目的在于提供开关电路的控制方法、控制电路及对应的开关电路装置，用于解决开关电路处于恒导通时间控制或者恒关断时间控制，且工作在CCM时，无法实现定频功能的问题，以提高开关电路的控制方法的适用范围。
为达到上述目的，本发明提供的开关电路的控制方法采用如下技术方案：
一种开关电路的控制方法，该控制方法应用于工作在恒导通时间控制或恒关断时间控制模式，且工作在连续导通模式时的开关电路，所述开关电路包括第一开关管，开关电路通过所述第一开关管的导通与关断将输入电压转换为输出电压以驱动负载，所述控制方法包括：从所述第一开关管的导通信号的上升沿开始计时；当计时到第一计时时间时，下一个周期的所述第一开关管的导通信号的上升沿未出现，则将所述第一开关管的导通时间或关断时间变短，从而实现所述开关电路的定频；当下一个周期的所述第一开关管的导通信号的上升沿已出现，未计时到所述第一计时时间时，则将所述第一开关管的导通时间或关断时间变长，从而实现所述开关电路的定频。
可选地，本发明还提供了一种开关电路的控制方法，该控制方法应用于工作在恒导通时间控制或恒关断时间控制模式，且工作在连续导通模式时的开关电路，所述开关电路包括第一开关管，开关电路通过所述第一开关管的导通与关断将输入电压转换为输出电压以驱动负载，该控制方法包括：从所述第一开关管的导通信号的下降沿开始计时；当计时到第一计时时间时，下一个周期的所述第一开关管的导通信号的下降沿未出现，则将所述第一开关管的导通时间或关断时间变短，从而实现所述开关电路的定频；当下一个周期的所述第一开关管的导通信号的下降沿已出现，未计时到所述第一计时时间时，则将所述第一开关管的导通时间或关断时间变长，从而实现所述开关电路的定频。
此外，本发明还提供了一种开关电路的控制电路，该控制电路应用于控制工作在恒导通时间控制或恒关断时间控制模式，且工作在连续导通模式时的开关电路，所述开关电路包括第一开关管，开关电路通过所述第一开关管的导通与关断将输入电压转换为输出电压以驱动负载，该控制电路包括：计时模块，所述计时模块从所述第一开关管的导通信号的上升沿开始计时；与所述计时模块连接的调整模块，当计时到第一计时时间时，下一个周期的所述第一开关管的导通信号的上升沿未出现，则所述调整模块将所述第一开关管的导通时间或关断时间变短，以实现所述开关电路的定频；当下一个周期的所述第一开关管的导通信号的上升沿已出现，未计时到所述第一计时时间时，则所述调整模块将所述第一开关管的导通时间或关断时间变长，以实现所述开关电路的定频。
可选地，所述计时模块包括第二开关、第二电容、第二电位比较器和第二电流源；其中，所述第二开关的控制端与所述第一开关管的导通信号连接，所述第二开关的第一端接地，与所述第二开关的第二端连接的节点为第二节点；所述第二节点还分别与所述第二电流源、所述第二电位比较器的第一输入端和所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端接地；所述第二电位比较器的第二输入端的电位为第一参考电位，其中，所述第一参考电位为所述第一计时时间等于所述第一开关管的导通信号的开关周期的预设值时，所述第二节点的电位。
可选地，所述调整模块包括边沿比较器，所述边沿比较器的第一输入端与所述第二电位比较器的输出端连接，所述边沿比较器的第二输入端与所述第一开关管的导通信号连接。
可选地，所述调整模块还包括导通时间调节单元和导通时间控制单元；其中，所述导通时间调节单元与所述边沿比较器连接，根据所述边沿比较器的输出信号调整所述导通时间调节单元的输出电流；所述导通时间控制单元与所述导通时间调节单元连接，根据调整后的所述导通时间调节单元的输出电流调整所述导通时间控制单元的输出信号。
可选地，所述边沿比较器包括第一输出端和第二输出端，所述导通时间调节单元包括第三开关、第三电流源、第四开关、第四电流源、第三电容和电压转电流子单元；其中，所述第三开关的控制端与所述边沿比较器的第一输出端连接，所述第三开关的第一端与所述第三电流源连接，与所述第三开关的第二端连接的节点为第三节点，所述第四开关的控制端与所述边沿比较器的第二输出端连接，所述第四开关的第一端经过所述第四电流源接地，所述第四开关的第二端与所述第三节点连接，所述第三电容的第一极板与所述第三节点连接，所述第三电容的第二极板接地，所述电压转电流子单元的输入端与所述第三节点连接。
可选地，所述导通时间控制单元包括第五开关、第四电容、第三电位比较器；其中，所述第五开关的控制端与第一开关管的导通信号连接，所述第五开关的第一端接地，与所述第五开关的第二端连接的节点为第四节点，所述第四节点还分别与所述电压转电流子单元的输出端、所述第三电位比较器的第一输入端和所述第四电容的第一极板连接，所述第四电容的第二极板接地，所述第三电位比较器的第二输入端的电位为第二参考电位。
可选地，所述导通时间控制单元还包括与所述第四节点连接的第五电流源；其中，所述第五电流源的电流大小为(M×Vina)，所述第二参考电位等于Vouta，其中，M为一固定常数，Vina为所述开关电路的输入电压，Vouta为开关电路的输出电压。
可选地，本发明还提供了一种开关电路的控制电路，该控制电路应用于控制工作在恒导通时间控制或恒关断时间控制模式，且工作在连续导通模式时的开关电路，所述开关电路包括第一开关管，开关电路通过所述第一开关管的导通与关断将输入电压转换为输出电压以驱动负载，该控制电路包括：计时模块，所述计时模块从所述第一开关管的导通信号的下降沿开始计时；与所述计时模块连接的调整模块，当计时到第一计时时间时，下一个周期的所述第一开关管的导通信号的下降沿未出现，则通过所述调整模块将所述第一开关管的导通时间或关断时间变短；当下一个周期的所述第一开关管的导通信号的下降沿已出现，未计时到所述第一计时时间时，则通过所述调整模块将所述第一开关管的导通时间或关断时间变长。
本发明还提供了一种具有所述控制电路的开关电路装置。
本发明相对比于现有技术的有益效果在于：
由于本发明所提供的开关电路的控制方法包括以上步骤，从而只需要从第一开关管的导通信号的上升沿开始计时，当计时到第一计时时间时，下一个周期的第一开关管的导通信号的上升沿未出现，则将第一开关管的导通时间或关断时间变短，从而实现开关电路的定频，当下一个周期的第一开关管的导通信号的上升沿已出现，未计时到第一计时时间时，则将第一开关管的导通时间或关断时间变长，从而实现开关电路的定频。因此，本发明所提供的开关电路的控制方法不要求开关电路的输入电压和输出电压之间满足特定的条件，即可实现开关电路的定频，从而提高了本发明所提供的开关电路的控制方法的适用范围。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中的BUCK电路的电路图；
图2为现有技术中的BUCK电路工作在连续导通模式时的时序图；
图3为本发明实施例中的开关电路的控制电路的电路图一；
图4为本发明实施例中的开关电路的控制方法的流程图一；
图5为本发明实施例中的开关电路的控制方法的流程图二；
图6为本发明实施例中的开关电路的模块示意图；
图7为本发明实施例中的开关电路的控制电路的电路图二；
图8为本发明实施例中的开关电路的时序图。
附图标记说明：
1-计时模块； 2-调整模块； 21-边沿比较器；
22-导通时间调节单元； 210-电压转电流子单元； 23-导通时间控制单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
为解决背景技术中的问题，本发明实施例提供了一种开关电路装置，所述开关电路装置包括开关电路和控制电路，该控制电路应用于控制处于恒导通时间，且工作在CCM时的BUCK电路。具体地，如图3所示，该控制电路包括第一开关K1、第一电容C1、第一电流源P1、第一电位比较器U1，第一开关K1的控制端与第一开关管的导通信号TON连接，第一开关K1的第一端接地，与第一开关K1的第二端连接的节点为第一节点A，第一节点A还分别与第一电流源P1、第一电容C1的第一极板和第一电位比较器U1的第一输入端连接，第一电容C1的第二极板接地，第一电位比较器U1的第二输入端与BUCK电路的输出端OUTPUT连接，第一电位比较器U1的输出端与第一开关管的导通信号的控制信号CTR连接，第一电流源P1的电流I1满足：I1＝M×Vin，其中，M为常数，Vin为BUCK电路的输入电压。由上述电路结构可知，第一节点A的电位、第一电容C1的第一极板的电位和第一电位比较器U1的第一输入端的电位均相等，为便于描述，下面用第一节点A的电位表示第一电容C1的第一极板的电位和第一电位比较器U1的第一输入端的电位。
下面以第一电位比较器U1的第一输入端为负端，第一电位比较器U1的第二输入端为正端，且其正端的电位大于负端的电位时，第一电位比较器U1输出高电平为例，对具有上述电路结构的控制电路的工作过程进行描述。具体地，当第一开关管的导通信号出现上升沿前(即第一开关管未导通)，第一开关管的导通信号TON使第一开关K1导通，此时第一电容C1的第一极板与地连接，第一节点A的电位为0V，第一电位比较器U1输出高电平。当第一开关管的导通信号出现上升沿时(即第一开关管刚开始导通)，第一开关管的导通信号TON使第一开关K1关断，此时第一电容C1的第一极板与地断开，第一电流源P1对第一电容C1的第一极板充电，当第一电容C1的第一极板的电位与BUCK电路的输出电压Vout相等时，即第一电位比较器U1的第一输入端的电位与第一电位比较器U1的第二输入端的电位相等时，第一电位比较器U1的输出信号由高电平降低至低电平，即第一电位比较器U1的输出信号出现下降沿，从而使得第一开关管的导通信号的控制信号CTR可以根据该第一电位比较器U1的输出信号的下降沿确定第一开关管的导通信号的下降沿，进而确定第一开关管的导通信号处于高电平的时间，即确定第一开关管的导通时间。
下面对具有上述电路结构的开关电路的控制电路所决定的第一开关管的导通信号的开关周期Ta进行计算。由上述控制电路的工作过程分析可知，第一开关管的导通时间满足：
Ton＝(C1×Vout)/I1＝(C1×Vout)/(M×Vin)
＝(C1/M)×(Vout/Vin) (式一)
其中，C1为第一电容C1的容值。
此外，根据BUCK电路处于恒导通控制，且工作在CCM时，输入电压Vin与输出电压Vout的关系可知：
Vout＝Vin×(Ton/Ta) (式二)
结合式一和式二可知，Ta＝C1×M，即第一开关管的导通信号的开关周期为一常数，也就是说，第一开关管的开关频率保持不变，从而实现了BUCK电路处于恒导通时间控制，且工作在CCM时的定频。
实施例二
由实施例一中对第一开关管的导通信号的开关周期Ta的计算过程可知，BUCK电路的输入电压Vin和BUCK电路的输出电压Vout满足式二的关系的前提为，开关电路为BUCK电路，该BUCK电路处于恒导通时间控制，且工作在CCM。而开关电路除了包括BUCK电路以外，还包括BOOST电路(升压电路)、FLYBACK电路(反激电路)和BUCK-BOOST(降压升压电路)电路等多种电路。
本申请的发明人发现，当开关电路不为BUCK电路时，其输入电压和输出电压并不满足式二，且即使当开关电路为BUCK电路，当其工作处于恒关断控制，且工作在CCM时，其输入电压和输出电压也不满足式二，因此，实施例一所提供的开关电路的控制电路只适用于开关电路为BUCK电路，且该BUCK电路需要处于恒导通时间控制，并工作在CCM，从而使得该控制电路的适用范围较小。并且由于比较器存在一定翻转延时，同时输入、输出电压采样也存在误差，使得实施例一中的方法，在恒导通模式下的BUCK电路的定频效果不佳。
为解决上述问题，本发明实施例提供了一种开关电路的控制方法，该控制方法应用于工作在恒导通时间控制或恒关断时间控制模式，且工作在连续导通模式时的开关电路，开关电路包括第一开关管，开关电路通过第一开关管的导通与关断将输入电压转换为输出电压以驱动负载，如图4所示，该控制方法包括：步骤S101、从第一开关管的导通信号的上升沿开始计时；步骤S201、当计时到第一计时时间时，下一个周期的第一开关管的导通信号的上升沿未出现，则将第一开关管的导通时间或关断时间变短，从而实现开关电路的定频；步骤S301、当下一个周期的第一开关管的导通信号的上升沿已出现，未计时到第一计时时间时，则将第一开关管的导通时间或关断时间变长，从而实现开关电路的定频。需要说明的是，开关电路的定频可以为第一开关管的开关周期等于第一计时时间，也可以为第一开关管的开关周期在第一计时时间的一定误差范围内。
由于本发明实施例所提供的开关电路的控制方法包括以上步骤，从而只需要从第一开关管的导通信号的上升沿开始计时，当计时到第一计时时间时，下一个周期的第一开关管的导通信号的上升沿未出现，则将第一开关管的导通时间或关断时间变短，从而实现开关电路的定频，当下一个周期的第一开关管的导通信号的上升沿已出现，未计时到第一计时时间时，则将第一开关管的导通时间或关断时间变长，从而实现开关电路的定频。因此，本发明实施例所提供的开关电路的控制方法不要求开关电路的输入电压和输出电压之间满足特定的条件，即可实现开关电路的定频，从而提高了本发明实施例所提供的开关电路的控制方法的适用范围。例如，本发明实施例所提供的开关电路的控制方法可以用于处于恒导通时间控制，且工作在CCM时的BUCK电路的定频，也可以用于处于恒关断时间控制，且工作在CCM时的BUCK电路的定频，还可以用于处于恒导通时间控制，且工作在CCM时的BOOST电路的定频。
此外，由于本发明实施例所提供的开关电路的控制方法不需要获取开关电路的输入电压和输出电压，即可对开关电路进行定频，从而不需要对开关电路的输入电压和输出电压进行采样，因此，不存在由于对开关电路的输入电压和输出电压采样的误差较大所导致的定频误差问题，例如，即使开关电路的输入电压纹波较大，也不会对开关电路的定频造成影响，从而使得本发明实施例所提供的开关电路的控制方法可以对开关电路准确定频。
另外，本发明实施例还提供了一种开关电路的控制方法，该控制方法应用于工作在恒导通时间控制或恒关断时间控制模式，且工作在连续导通模式时的开关电路，开关电路包括第一开关管，开关电路通过第一开关管的导通与关断将输入电压转换为输出电压以驱动负载，如图5所示，该控制方法包括：步骤S201、从第一开关管的导通信号的下降沿开始计时；步骤S202、当计时到第一计时时间时，下一个周期的第一开关管的导通信号的下降沿未出现，则将第一开关管的导通时间或关断时间变短，从而实现开关电路的定频；步骤S203、当下一个周期的第一开关管的导通信号的下降沿已出现，未计时到第一计时时间时，则将第一开关管的导通时间或关断时间变长，从而实现开关电路的定频。
实施例三
本发明实施例提供了一种开关电路装置，所述开关电路装置包括开关电路和控制电路，该控制电路应用于控制工作在恒导通时间控制或恒关断时间控制模式，且工作在连续导通模式时的开关电路，开关电路包括第一开关管，开关电路通过第一开关管的导通与关断将输入电压转换为输出电压以驱动负载，如图6所示，该控制电路包括：计时模块1，计时模块1从第一开关管的导通信号的上升沿开始计时；与计时模块1连接的调整模块2，当计时到第一计时时间时，下一个周期的第一开关管的导通信号的上升沿未出现，则调整模块2将第一开关管的导通时间或关断时间变短，以实现开关电路的定频；当下一个周期的第一开关管的导通信号的上升沿已出现，未计时到第一计时时间时，则调整模块2将第一开关管的导通时间或关断时间变长，以实现开关电路的定频。
由于本发明实施例所提供的开关电路的控制电路包括以上电路结构，从而计时模块1能够从第一开关管的导通信号的上升沿开始计时，当计时到第一计时时间时，下一个周期的第一开关管的导通信号的上升沿未出现，则调整模块2将第一开关管的导通时间或关断时间变短，以实现开关电路的定频；当下一个周期的第一开关管的导通信号的上升沿已出现，未计时到第一计时时间时，则调整模块2将第一开关管的导通时间或关断时间变长，以实现开关电路的定频。因此，本发明实施例所提供的开关电路的控制电路不要求开关电路的输入电压和输出电压之间满足特定的条件，即可实现开关电路的定频，从而提高了本发明实施例所提供的开关电路的控制电路的适用范围。
具体地，计时模块1的具体实现方式可以有多种，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。示例性地，如图7所示，计时模块1包括第二开关K2、第二电容C2、第二电位比较器U2和第二电流源P2，第二开关K2的控制端与第一开关管的导通信号TON连接，第二开关K2的第一端接地，与第二开关K2的第二端连接的节点为第二节点B，第二节点B还分别与第二电流源P2、第二电位比较器U2的第一输入端和第二电容C2的第一端连接，第二电容C2的第二端接地，第二电位比较器U2的第二输入端的电位为第一参考电位V1，其中，第一参考电位V1为第一计时时间等于第一开关管的导通信号TON的周期的预设值时，第二节点B的电位。由上述电路结构可知，第二节点B的电位与第二电容C2的第一极板的电位、第二电位比较器U2的第一输入端的电位均相等，为便于描述，下文用第二节点B的电位表示第二电容C2的第一极板的电位和第二电位比较器U2的第一输入端的电位。
下面以第二电位比较器U2的第一输入端为正端，第二电位比较器U2的第二输入端为负端，且其正端的电位大于负端的电位时，第一电位比较器U1输出高电平为例，对具有上述电路结构的计时模块1的工作过程进行描述。具体地，当第一开关管的导通信号TON的上升沿出现时，第二开关K2导通一定时间，该时间远小于第一开关管的导通信号TON的周期，例如，该时间为30纳秒，然后第二开关K2关断，此时第二电流源P2开始对第二电容C2的第一极板开始充电，直至下一个工作周期的第一开关管的导通信号TON的上升沿再次出现时，第二开关K2重新导通一定时间，然后重复上一个工作周期的工作过程。也就是说，第二电容C2的第一极板在第一计时时间开始时进行充电，在第一计时时间结束时停止充电，即在第一计时时间结束时，第二节点B的电位达到最高值。
由于第一参考电位V1为第一计时时间等于第一开关管的导通信号TON的周期的预设值时，第二节点B的电位，因此，如图8所示，当第一计时时间小于第一开关管的导通信号TON的周期的预设值T时，在第一计时时间结束时，第二节点B的电位小于第一参考电位V1，此时第二电位比较器U2的输出信号N为低电平。当第一计时时间大于第一开关管的导通信号TON的周期的预设值T时，在第一计时时间结束时，第二节点B的电位高于第一参考电位V1，此时第二电位比较器U2的输出信号N为高电平。当第一计时时间等于第一开关管的导通信号TON的周期的预设值T时，在第一计时时间结束时，第二节点B的电位等于第一参考电位V1，此时第二电位比较器U2的输出信号N恰好从低电平上升至高电平，即恰好出现上升沿。需要说明的是，图8中各个信号的时序图的横坐标均为时间t。
进一步地，调整模块2的具体实现方式也可以有多种，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。示例性地，如图7所示，调整模块2包括边沿比较器21，边沿比较器21的第一输入端与第二电位比较器U2的输出端连接，边沿比较器21的第二输入端与第一开关管的导通信号TON连接。具体地，当边沿比较器21检测到第二电位比较器U2的输出信号的上升沿已经出现，而下一个工作周期的第一开关管的导通信号TON的上升沿还未出现时，此时计时模块1计时到第一计时时间时，下一个周期的第一开关管的导通信号的上升沿还未出现。当边沿比较器21检测到下一个工作周期的第一开关管的导通信号TON的上升沿已经出现，而第二电位比较器U2的输出信号的上升沿还未出现时，此时下一个周期的第一开关管的导通信号的上升沿已出现，计时模块1还未计时到第一计时时间。当边沿比较器21检测到下一个工作周期的第一开关管的导通信号TON的上升沿和第二电位比较器U2的输出信号的上升沿同时出现时，此时计时模块1计时到第一计时时间，下一个周期的第一开关管的导通信号的上升沿恰好出现。
进一步地，如图7所示，调整模块2还包括导通时间调节单元22和导通时间控制单元23；其中，导通时间调节单元22与边沿比较器21连接，根据边沿比较器21的输出信号调整导通时间调节单元22的输出电流；导通时间控制单元23与导通时间调节单元22连接，根据调整后的导通时间调节单元22的输出电流调整导通时间控制单元23的输出信号。
具体地，导通时间调节单元22的具体实施方式也可以有多种，本领域技术人员可以根据实际需要进行合理选择。示例性地，如图7所示，边沿比较器21包括第一输出端和第二输出端，导通时间调节单元22包括第三开关K3、第三电流源P3、第四开关K4、第四电流源P4、第三电容C3和电压转电流子单元210。其中，第三开关K3的控制端与边沿比较器21的第一输出端UP连接，第三开关K3的第一端与第三电流源P3连接，与第三开关K3的第二端连接的节点为第三节点C，第四开关K4的控制端与边沿比较器21的第二输出端DOWN连接，第四开关K4的第一端经过第四电流源P4接地，第四开关K4的第二端与第三节点C连接，第三电容C3的第一极板与第三节点C连接，第三电容C3的第二极板接地，电压转电流子单元210的输入端与第三节点C连接。
具体地，导通时间控制单元23的具体实现方式也可以有多种，本领域技术人员可以根据实际需要进行合理选择。示例性地，如图7所示，导通时间控制单元23包括第五开关K5、第四电容C4、第三电位比较器U3。其中，第五开关K5的控制端与第一开关管的导通信号TON连接，第五开关K5的第一端接地，与第五开关K5的第二端连接的节点为第四节点D，第四节点D还分别与电压转电流子单元210的输出端、第三电位比较器U3的第一输入端和第四电容C4的第一极板连接，第四电容C4的第二极板接地，第三电位比较器U3的第二输入端的电位为第二参考电位V2。
下面以第三电位比较器U3的第一输入端为负端，第三电位比较器U3的第二输入端为正端，且其正端的电位大于负端的电位时，第三电位比较器U3输出高电平为例，对具有上述电路结构的调整模块2的工作过程进行描述。如图8所示，当边沿比较器21判断出计时模块1计时到第一计时时间时，下一个周期的第一开关管的导通信号的上升沿未出现，则边沿比较器21的第一输出端UP控制第三开关K3导通一段时间，例如，该导通时间为t1，然后再将第三开关K3关断，边沿比较器21的第二输出端DOWN控制第四开关K4一直关断，在第三开关K3导通的时间内，第三电流源P3对第三电容C3的第一极板充电，从而使得第三节点C的电位VC升高，电压转电流子单元210再根据升高后的第三节点C的电位VC，按照一定的比例转换成电压转电流子单元210的输出电流，从而增大电压转电流子单元210的输出电流。当边沿比较器21判断出下一个周期的第一开关管的导通信号的上升沿已出现，计时模块1未计时到第一计时时间时，边沿比较器21的第一输出端UP控制第三开关K3一直关断，边沿比较器21的第二输出端DOWN控制第四开关K4导通一段时间，例如，该导通时间为t2，然后将第四开关K4关断，在第四开关K4导通的时间内，第三电容C3的第一极板的电荷会被释放掉一部分，从而使得第三节点C的电位VC降低，电压转电流子单元210再根据降低后的第三节点的电位VC，按照一定的比例转换成电压转电流子单元210的输出电流，从而减小电压转电流子单元210的输出电流。需要说明的是，上述第三开关K3的导通时间t1与第四开关K4的导通时间t2可以根据实际的需要进行合理的选择，示例性地，两者可以相等，即t1＝t2。
另外，导通时间控制单元23的工作原理可参照实施例一中的开关电路的控制电路的相关工作原理，此处不再进行赘述。由实施例一中的开关电路的控制电路的工作原理可知，当电压转电流子单元210的输出电流增大后，第四节点D到达第二参考电位V2的时间会缩短，从而第三电位比较器U3的输出信号的下降沿提前一定时间出现，进而使得第一开关管的导通信号TON的控制信号CTR可以根据该第三电位比较器U3的输出信号的下降沿，使下一工作周期的第一开关管的导通信号TON的上升降沿提前出现，从而使第一开关管的导通信号TON的周期与第一开关管的导通信号TON的周期的预设值T相等，或者使第一开关管的导通信号TON的周期在第一开关管的导通信号TON的周期的预设值T的一定误差范围内。
当电压转电流子单元210的输出电流减小后，第四节点D到达第二参考电位V2的时间会延长，从而第三电位比较器U3的输出信号的下降沿延迟一定时间出现，进而使得第一开关管的导通信号TON的控制信号CTR可以根据该第三电位比较器U3的输出信号的下降沿，使下一工作周期的第一开关管的导通信号TON的上升降沿延迟一定时间出现，从而使第一开关管的导通信号TON的周期与第一开关管的导通信号TON的周期的预设值T相等，或者使第一开关管的导通信号TON的周期在第一开关管的导通信号TON的周期的预设值T的一定误差范围内。
进一步地，如图7所示，导通时间控制单元23还可以包括与第四节点D连接的第五电流源P5，第五电流源P5的电流大小为(M×Vina)，第二参考电位V2等于Vouta，其中，M为一固定常数，Vina为开关电路的输入电压，Vouta为开关电路的输出电压，从而使得该控制电路在刚开始工作的初始状态，第一开关管的导通信号TON的周期在第一开关管的导通信号TON的周期的预设值T附近，以加快第一开关管的导通信号TON的周期的调节过程。需要说明的是，可以不设置第五电流源P5也能够使本发明实施例所提供的开关电路的控制电路实现开关电路的定频功能。
此外，由上述分析可知，该开关电路的控制电路能够通过导通时间调节单元22的输出电流对第一开关管的导通信号TON的周期进行调整，从而使得即使导通时间控制单元23中的第三电位比较器U3存在一定的延迟，也可以通过导通时间调节单元22对第三电位比较器U3的延迟进行适当地补偿，从而消除第三电位比较器U3的延迟所导致的误差问题。特别是，当开关电路为BUCK电路，第三电位比较器U3的延迟为几十纳秒时，若第一开关管的导通时间也为几十纳秒时，本发明实施例所提供的开关电路的控制电路能够明显消除由于第三电位比较器U3的延迟所导致的误差问题。
此外，本发明实施例提供了一种开关电路的控制电路，该控制电路应用于控制工作在恒导通时间控制或恒关断时间控制模式，且工作在连续导通模式时的开关电路，开关电路包括第一开关管，开关电路通过第一开关管的导通与关断将输入电压转换为输出电压以驱动负载，该控制电路包括：计时模块，计时模块从第一开关管的导通信号的下降沿开始计时；与计时模块连接的调整模块，当计时到第一计时时间时，下一个周期的第一开关管的导通信号的下降沿未出现，则调整模块将第一开关管的导通时间或关断时间变短，以实现开关电路的定频；当下一个周期的第一开关管的导通信号的下降沿已出现，未计时到第一计时时间时，则调整模块将第一开关管的导通时间或关断时间变长，以实现开关电路的定频。需要说明的是，上述开关电路的控制电路中的计时模块和调整模块的具体电路结构可参考前述，此处不再进行赘述。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.开关电路的控制方法，应用于工作在恒导通时间控制或恒关断时间控制模式，且工作在连续导通模式时的开关电路，所述开关电路包括第一开关管，开关电路通过所述第一开关管的导通与关断将输入电压转换为输出电压以驱动负载，其特征在于，所述控制方法包括：
从所述第一开关管的导通信号的下降沿开始计时；
当计时到第一计时时间时，下一个周期的所述第一开关管的导通信号的下降沿未出现，则将所述第一开关管的导通时间或关断时间变短，从而实现所述开关电路的定频；
当下一个周期的所述第一开关管的导通信号的下降沿已出现，未计时到所述第一计时时间时，则将所述第一开关管的导通时间或关断时间变长，从而实现所述开关电路的定频；
计时模块包括第二开关、第二电容、第二电位比较器和第二电流源；其中，
所述第二开关的控制端与所述第一开关管的导通信号连接，所述第二开关的第一端接地，与所述第二开关的第二端连接的节点为第二节点；所述第二节点还分别与所述第二电流源、所述第二电位比较器的第一输入端和所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端接地；所述第二电位比较器的第二输入端的电位为第一参考电位，其中，所述第一参考电位为所述第一计时时间等于所述第一开关管的导通信号的开关周期的预设值时，所述第二节点的电位；
调整模块包括边沿比较器，所述边沿比较器的第一输入端与所述第二电位比较器的输出端连接，所述边沿比较器的第二输入端与所述第一开关管的导通信号连接；
所述调整模块还包括导通时间调节单元和导通时间控制单元；其中，所述导通时间调节单元与所述边沿比较器连接，根据所述边沿比较器的输出信号调整所述导通时间调节单元的输出电流；所述导通时间控制单元与所述导通时间调节单元连接，根据调整后的所述导通时间调节单元的输出电流调整所述导通时间控制单元的输出信号。
2.根据权利要求1所述的开关电路的控制方法，其特征在于，所述边沿比较器包括第一输出端和第二输出端，所述导通时间调节单元包括第三开关、第三电流源、第四开关、第四电流源、第三电容和电压转电流子单元；其中，
所述第三开关的控制端与所述边沿比较器的第一输出端连接，所述第三开关的第一端与所述第三电流源连接，与所述第三开关的第二端连接的节点为第三节点，所述第四开关的控制端与所述边沿比较器的第二输出端连接，所述第四开关的第一端经过所述第四电流源接地，所述第四开关的第二端与所述第三节点连接，所述第三电容的第一极板与所述第三节点连接，所述第三电容的第二极板接地，所述电压转电流子单元的输入端与所述第三节点连接。
3.根据权利要求2所述的开关电路的控制方法，其特征在于，所述导通时间控制单元包括第五开关、第四电容、第三电位比较器；其中，
所述第五开关的控制端与第一开关管的导通信号连接，所述第五开关的第一端接地，与所述第五开关的第二端连接的节点为第四节点，所述第四节点还分别与所述电压转电流子单元的输出端、所述第三电位比较器的第一输入端和所述第四电容的第一极板连接，所述第四电容的第二极板接地，所述第三电位比较器的第二输入端的电位为第二参考电位。
4.根据权利要求3所述的开关电路的控制方法，其特征在于，所述导通时间控制单元还包括与所述第四节点连接的第五电流源；其中，
所述第五电流源的电流大小为(M×Vina)，所述第二参考电位等于Vouta，其中，M为一固定常数，Vina为所述开关电路的输入电压，Vouta为开关电路的输出电压。
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