CN112003472B - 降压式变换电路 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种降压式变换电路，该降压式变换电路包括：第一开关的第一端与电源连接，第一开关的第二端分别与电感的输入端和第二开关的第一端连接，第二开关的第二端接地，电感的输出端分别与第一电容和负载连接，第一电容接地；控制模块分别与第一开关和第二开关连接；第一开关用于控制电源向降压式变换电路提供第一电压，电感和第一电容用于向负载提供第二电压，控制模块用于根据当前周期降压式变换电路进入非连续导通模式DCM的第一时间，控制下一个周期内电源向降压式变换电路的提供第一电压的第二时间，其中，降压式变换电路进入DCM时第一开关和第二开关同时断开。提高了降压式变换电路输出电压的精度。

Description

降压式变换电路

技术领域

本申请涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种降压式变换电路。

背景技术

电源转换系统中，通常采用恒定导通时间(Constant On Time，COT)架构的降压式变换电路(buck电路)，COT架构下的降压式变换电路，由于优越的暂态响应，在直流-直流变换器中得到了广泛应用。

图1是现有技术中的降压式变换电路的结构示意图，如图1所示，降压式变换电路包括金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)Q1和Q2、电感L、电容C、输入电压VIN、输出电压Vout以及控制器，其连接方式可参考图1不再赘述，其中控制器用于控制Q1和Q2的导通与断开，当Q1在导通时，通过VIN为电感L和电容C充电，直到充电时间达到预设时间，断开Q1，使电感L为Vout连接的负载供电，在Vout负载电流减小的时候，电感L电流也逐渐减小。当电感波谷电流减小到零电流的时候，集成电路(Integrated Circuit，IC)芯片进入非连续导通模式(DiscontinuousConduction Mode，DCM)，此时，Q1和Q2会同时断开，输出电容C依靠自身消耗和很轻的负载进行放电，直到Vout的电压等于预设电压时，控制器控制Q1和Q2分别导通，以进行周期性工作。

然而现有技术中，在Vout连接的负载较轻时，IC芯片在DCM状态下，负载消耗能量较小，多余的能量充到电容C中，导致电容C的有效值偏高，进而导致输出电压精度较低。

发明内容

本申请提供一种降压式变换电路，以实现提高降压式变换电路输出电压的精度。

第一方面，本申请实施例提供一种降压式变换电路，包括：第一开关、第二开关、控制模块、电感和第一电容。

第一开关的第一端与电源连接，第一开关的第二端分别与电感的输入端和第二开关的第一端连接，第二开关的第二端接地，电感的输出端分别与第一电容和负载连接，第一电容接地；控制模块分别与第一开关和第二开关连接；第一开关用于控制电源向降压式变换电路提供第一电压，电感和第一电容用于向负载提供第二电压，控制模块用于根据当前周期降压式变换电路进入非连续导通模式DCM的第一时间，控制下一个周期内电源向降压式变换电路的提供第一电压的第二时间，其中，降压式变换电路进入DCM时第一开关和第二开关同时断开。

本申请实施例中，通过控制模块根据当前周期降压式变换电路进入DCM的时间，控制下一个周期内电源向降压式变换电路提供电压的时间，实现针对不同的负载情况，对输入至降压式变换电路的电压，避免了现有技术中无论负载消耗大小，向降压式变换电路输入相同的能量，导致负载消耗的能量较少时，多余的能量就会充到输出电容里，进而导致输出电压精度较低的问题，提高了降压式变换电路输出电压的精度。

在一种可能的实施方式中，控制模块包括控制器、第一控制电路和第二控制电路，

第一控制电路的输入端分别与第一开关和第二开关连接，第一控制电路的输出端与第二控制电路连接，第二控制电路与控制器连接；第一控制电路用于获取第一时间，第二控制电路用于根据第一时间确定第二时间，控制器用于控制下一个周期内第一开关的导通时间为第二时间。

在一种可能的实施方式中，第一控制电路包括：逻辑门电路、第一比较器、第一电流源、第三开关和第二电容；

逻辑门电路的输入端分别与第一开关和第二开关连接，逻辑门电路的输出端与第一比较器的正相输入端连接，第一比较器的反向输入端与第一参考电压提供电路连接，第一参考电压提供电路用于向第一比较器提供参考电压，第一比较器的输出端与第三开关连接，第三开关用于连接第一电流源和第二电容，第二电容接地。

逻辑门电路用于在第一开关和第二开关同时断开时，向第一比较器的正相输入端输入高电平信号，以使第一比较器输出高电平信号；第三开关用于在接收到高电平信号时，控制第一电流源为第二电容进行充电。

第二控制电路的输入端连接在第三开关与第二电容之间，第二电容用于向第二控制电路输入第三电压，第二控制电路用于根据第三电压确定第二时间。

在一种可能的实施方式中，逻辑门电路包括第一非门、第二非门以及与门。

第一非门的输入端与第一开关连接，第二非门的输入端与第二开关连接，第一非门的输出端和第二非门的输出端分别与与门的输入端连接，与门的输出端与第一比较器的正相输入端连接。

在一种可能的实施方式中，第二控制电路包括：第二比较器、第二电流源、第四开关、多个第三电容、和控制开关；

第二电流源的输出端分别与第四开关和多个第三电容连接，第四开关接地，第二比较器的正相输入端连接在第二电流源与多个第三电容之间，第二比较器的反相输入端与第二参考电压提供电路连接，第二参考电压提供电路用于向第二比较器提供参考电压，第二比较器的输出端与控制器连接，控制开关与第三电容连接。

第一控制电路的输出端与控制开关连接，控制开关用于控制与其连接的第三电容的工作状态；第四开关用于控制第二电流源为多个第三电容充电或放电，第二比较器用于根据比较结果向控制器输出电平信号，控制器根据电平信号，控制第一开关的导通或断开。

在一种可能的实施方式中，控制器还用于：

在第一开关导通时，控制第四开关断开；在第一开关断开时，控制第四开关导通。

在一种可能的实施方式中，控制开关包括：第三比较器和第五开关；

第三比较器的正相输入端与第三参考电压提供电路连接，第三比较器的反相输入端连接在第三开关与第二电容之间，第三比较器的输出端与第五开关连接，第五开关的一端与第三电容连接，第五开关的另一端接地。

第三比较器，用于控制第五开关的导通或断开，若第五开关导通，则第二电流源向与控制开关连接的第三电容充电，若第五开关断开，则第二电流源无法向与控制开关连接的第三电容充电。

在一种可能的实施方式中，控制开关的数量为多个，每个控制开关中与第三比较器连接的第三参考电压提供电路提供的电压不同，每个控制开关与第三电容一一连接。

在一种可能的实施方式中，控制器为脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)控制器。

在一种可能的实施方式中，控制器用于在第二电压等于预设电压时，控制第一开关导通。

下面介绍本申请实施例提供的芯片及电子设备，其内容和效果可参考本申请实施例提供的降压式变换电路，不再赘述。

第三方面，本申请实施例提供一种芯片，包括如第一方面或第一方面可实现方式提供的降压式变换电路。

第四方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括如第二方面或第二方面可实现方式提供的芯片。

本申请实施例提供的降压式变换电路，该降压式变换电路包括：第一开关、第二开关、控制模块、电感和第一电容。第一开关的第一端与电源连接，第一开关的第二端分别与电感的输入端和第二开关的第一端连接，第二开关的第二端接地，电感的输出端分别与第一电容和负载连接，第一电容接地；控制模块分别与第一开关和第二开关连接；第一开关用于控制电源向降压式变换电路提供第一电压，电感和第一电容用于向负载提供第二电压，控制模块用于根据当前周期降压式变换电路进入非连续导通模式DCM的第一时间，控制下一个周期内电源向降压式变换电路的提供第一电压的第二时间，其中，降压式变换电路进入DCM时第一开关和第二开关同时断开。本申请实施例中，通过控制模块根据当前周期降压式变换电路进入DCM的时间，控制下一个周期内电源向降压式变换电路提供电压的时间，实现针对不同的负载情况，对输入至降压式变换电路的电压，避免了现有技术中无论负载消耗大小，向降压式变换电路输入相同的能量，导致负载消耗的能量较少时，多余的能量就会充到输出电容里，进而导致输出电压精度较低的问题，提高了降压式变换电路输出电压的精度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中的降压式变换电路的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一示例性应用场景架构图；

图3是本申请一实施例提供的降压式变换电路的结构示意图；

图4是本申请另一实施例提供的降压式变换电路的结构示意图；

图5是本申请实施例又一实施例提供的降压式变换电路的结构示意图；

图6是本申请实施例再一实施例提供的图5中第一控制电路的结构示意图；

图7是本申请实施例再一实施例提供的图5中第二控制电路的结构示意图；

图8是本申请再一实施例提供的降压式变换电路的结构示意图。

附图标记说明：

L：电感；

C1：第一电容；

Q1：第一开关；

Q2：第二开关；

U1：第一比较器；

I1：第一电流源；

V1：第一参考电压提供电路；

Q3：第三开关；

C2：第二电容；

I2：第二电流源；

U2：第二比较器；

Q4：第四开关；

V2：第二参考电压提供电路；

C4、C5、C6：第三电容；

U3、U4：第三比较器；

Q5、Q6：第五开关；

V3、V4：第三参考电压提供电路。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

电源转换系统中，通常采用COT架构的降压式变换电路(buck电路)，COT架构下的降压式变换电路，由于优越的暂态响应，在直流-直流变换器中得到了广泛应用。现有技术中的降压式变换电路，在Vout连接的负载较轻时，IC芯片在DCM状态下，负载消耗能量较小，多余的能量充到电容C中，导致电容C的有效值偏高，进而导致输出电压精度较低。

本申请实施例提供的降压式变换电路的发明构思在于，由于负载越小，降压式变换电路进入DCM的时间越长，本申请实施例通过根据降压式变换电路进入DCM的时间，调整输入至降压式变换电路的能量，避免负载消耗的能量较少时，多余的能量输入至电容，导致降压式变换电路输出电压精度较低的问题，不仅有效提高了降压式变换电路输出电压的精度，而且还避免了资源的浪费，提高了对降压式变换电路的充电效率。

以下，对本申请实施例的示例性应用场景进行介绍。

本申请实施例提供的降压式变换电路可以集成在电子设备上，本申请实施例对电子设备的具体类型不做限制，例如，电子设备可以是服务器或终端设备，终端设备例如可以是智能手机、个人电脑、平板电脑、可穿戴设备、车载终端、监控设备等。图2是本申请实施例提供的一示例性应用场景架构图，如图2所示，该架构主要包括：电子设备和负载，电子设备可以包括电源和降压式变换电路。通过降压式变换电路可以利用电子设备中的电源为负载供电。本申请实施例仅依次为例，并不限于此。

图3是本申请一实施例提供的降压式变换电路的结构示意图，如图3所示，本申请实施例提供的降压式变换电路可以包括：

第一开关、第二开关、控制模块、电感L和第一电容C1。第一开关的第一端与电源连接，第一开关的第二端分别与电感L的输入端和第二开关的第一端连接，第二开关的第二端接地，电感L的输出端分别与第一电容C1和负载连接，第一电容C1接地；控制模块分别与第一开关和第二开关连接；第一开关用于控制电源向降压式变换电路提供第一电压，电感L和第一电容C1用于向负载提供第二电压，控制模块用于根据当前周期降压式变换电路进入非连续导通模式DCM的第一时间，控制下一个周期内电源向降压式变换电路的提供第一电压的第二时间，其中，降压式变换电路进入DCM时第一开关和第二开关同时断开。

在一个周期内，首先，控制模块控制第一开关和第二开关均导通，电源电压VIN通过第一开关向电感L和第一电容C1充电，在对电感L和第一电容C1充电完毕后，控制模块控制第一开关断开，电感L通过Vout向负载提供电压，电感L放电，在负载电流减小的时候，电感L的电流也逐渐减小，当电感波谷电流减小到零时，控制模块控制第二开关断开，即，第一开关和第二开关同时断开，降压式变换电路进入DCM。然后通过第一电容C1向负载提供电压，直到负载电压值与预设电压相等，本周期结束。当负载电压值与预设电压相等时，需要控制第一开关和第二开关均导通，使电源电压VIN通过第一开关向电感L和第一电容C1充电。基于此，在一种可能的实施方式中，控制器还用于在第二电压等于预设电压时，控制第一开关导通。

在降压式变换电路进入DCM时，第一电容依靠自身消耗和很轻的负载进行放电。现有技术中，第一开关开通的时间是固定的，意味着每一个周期从电源输入至降压式变换电路的能量是不变的，负载消耗的能量变少，多余的能量就会充到第一电容里，第一电容的输出电压纹波的峰值会变大，导致输出电压的有效值也会偏高，负载越轻纹波就会越来越大。

为了防止较多的能量充到第一电容，导致输出电压DC偏压现象较明显，可以通过负载的大小，调整电源输入至降压式变换电路的能量，即，负载越大，调整电源输入至降压式变换电路的能量越大，则电源向降压式变换电路的充电时间越长，也就是第一开关导通的时间越长；负载越小，调整电源输入至降压式变换电路的能量越小，则电源向降压式变换电路的充电时间越短，也就是第一开关导通的时间越短。由于负载越小，负载消耗的能量越少，则第一电容放电时间越长，也就是说，降压式变换电路进入DCM的第一时间越长，即，第一开关和第二开关同时断开的时间越长。本申请实施例提供的降压式变换电路，根据当前周期降压式变换电路进入非连续导通模式DCM的第一时间，控制下一个周期内电源向降压式变换电路提供第一电压的第二时间，且，第一时间越长，第二时间越短。

本申请实施例对控制模块的具体电路结构不做限制，对第一开关和第二开关的结构和类型也不做限制，例如，第一开关和第二开关可以是NMOSFET或PMOSFET，也可以是其他类型的开关，具体可以根据用户需求进行设置。图4是本申请另一实施例提供的降压式变换电路的结构示意图，如图4所示，第一开关Q1和第二开关Q2可以为NMOSFET，第一开关Q1和第二开关Q2的栅极与控制模块连接，第一开关Q1的漏极与电源连接，第一开关Q1的源极与第二开关Q2的漏极连接，第二开关Q2的源极接地。当第一开关Q1的栅极输入为高电平信号时，第一开关Q1导通，当第一开关Q1的栅极输入为低电平信号时，第一开关Q1截止，第二开关Q1与第一开关Q1的工作原理类似，不再赘述。本申请实施例仅以此为例，并不限于此。

本申请实施例中，通过控制模块根据当前周期降压式变换电路进入DCM的时间，控制下一个周期内电源向降压式变换电路提供电压的时间，实现针对不同的负载情况，对输入至降压式变换电路的电压，避免了现有技术中无论负载消耗大小，向降压式变换电路输入相同的能量，导致负载消耗的能量较少时，多余的能量就会充到输出电容里，进而导致输出电压精度较低的问题，提高了降压式变换电路输出电压的精度。另外，本申请实施例中，通过负载较小时，缩短电源向降压式变换电路的充电时间，不仅可以提高降压式变换电路的充电效率，还可以避免资源浪费。

在上述实施例的基础上，在一种可能的实施方式中，图5是本申请实施例又一实施例提供的降压式变换电路的结构示意图，如图5所示，本申请实施例提供的降压式变换电路，控制模块可以包括：控制模块包括控制器、第一控制电路和第二控制电路。

第一控制电路的输入端分别与第一开关和第二开关连接，第一控制电路的输出端与第二控制电路连接，第二控制电路与控制器连接；第一控制电路用于获取第一时间，第二控制电路用于根据第一时间确定第二时间，控制器用于控制下一个周期内第一开关的导通时间为第二时间。

第一控制电路用于获取第一时间，即第一开关和第二开关同时断开的时间，本申请实施例对第一控制电路获取第一时间的具体实现方式不做限制，例如，可以通过检测第一开关和第二开关的状态，确定第一时间；再例如，可以通过检测控制器输出至第一开关和第二开关的控制信号，确定第一时间；再例如，还可以通过检测L为零时起，至输出电压等于预设电压的时间，确定第一时间，本申请实施例仅以此为例，并不限于此。

第一控制电路在确定第一时间之后，可以将第一时间的时间信号进行转换，例如，将第一时间的时间信号转换为电流信号或电压信号，然后将电流信号或电压信号发生至第二控制电路。本申请实施例对第一控制电路的具体结构不做限制。第二控制电路接收第一控制电路输出的第一时间之后，根据第一时间确定第二时间，第一时间与第二时间呈负相关。本申请实施例对根据第一时间确定第二时间的具体实现方式不做限制，例如，可以通过第一时间和第二时间的对应关系，确定第一时间对应的第二时间，本申请实施例仅以此为例，并不限于此。在确定第二时间之后，通过控制器控制下一个周期内第一开关的导通时间为第二时间。

本申请实施例对控制器的具体类型不做限制，例如，控制器可以是脉冲调制型、频率调制型或混合调制型控制器，在一种可能的实施方式中，控制器为PWM控制器，本申请实施例并不限于此。

在图5所示实施例的基础上，在一种可能的实施方式中，图6是本申请实施例再一实施例提供的图5中第一控制电路的结构示意图，如图6所示，本申请实施例提供的降压式变换电路，第一控制电路可以包括：逻辑门电路、第一比较器U1、第一电流源I1、第三开关Q3和第二电容C2。

逻辑门电路的输入端分别与第一开关和第二开关连接，逻辑门电路的输出端与第一比较器U1的正相输入端连接，第一比较器U1的反向输入端与第一参考电压提供电路V1连接，第一参考电压提供电路V1用于向第一比较器U1提供参考电压，第一比较器U1的输出端与第三开关Q3连接，第三开关Q3用于连接第一电流源I1和第二电容C2，第二电容C2接地。逻辑门电路用于在第一开关和第二开关同时断开时，向第一比较器U1的正相输入端输入高电平信号，以使第一比较器U1输出高电平信号；第三开关Q3用于在接收到高电平信号时，控制第一电流源I1为第二电容C2进行充电。第二控制电路的输入端连接在第三开关Q3与第二电容C2之间，第二电容C2用于向第二控制电路输入第三电压，第二控制电路用于根据第三电压确定第二时间。

针对第一开关、第二开关和第三开关的不同类型，可以设置不同结构或功能的逻辑门电路，在又一种可能的实施方式中，若第一开关、第二开关和第三开关均为低电平信号导通开关，则逻辑门电路用于在第一开关为高电平信号且第二开关为高电平信号时，输出低电平信号，此时，逻辑门电路可以为与非门。在另一种可能的实施方式中，若第三开关为高电平导通信号，则逻辑门电路用于在第一开关为高电平信号且第二开关为高电平信号时，输出高电平信号，其他情况输出为低电平信号，此时，逻辑门电路可以为与门电路。本申请实施例对此不做限制。

在一种可能的实施方式中，如图6所示，第一开关、第二开关和第三开关均为高电平信号导通、低电平信号截止的开关，则逻辑门电路包括第一非门、第二非门以及与门。第一非门的输入端与第一开关连接，第二非门的输入端与第二开关连接，第一非门的输出端和第二非门的输出端分别与与门的输入端连接，与门的输出端与第一比较器的正相输入端连接。

在第一开关断开和第二开关同时断开时，第一非门的输入端输入的是低电平信号，输出的是高电平信号，第二非门输入端输入的是低电平信号，输出的是高电平信号，两个高电平信号经过与门之后，输出高电平信号。将高电平信号输入至第一比较器的正相输入端，此时第一比较器的正相输入端的输入信号大于反相输入端的输入信号，第一比较器输出高电平信号，第三开关导通，第一电流源为第二电容充电。

因此，在第一开关和第二开关同时断开时，第一电流源为第二电容充电，直到第一开关和/或第二开关导通。因此，第一控制电路将第一开关和第二开关同时断开的第一时间，转换为了第二电容的第三电压，进而将第二电容的第三电压输入至第二控制电路，以使第二控制电路，根据第三电压，确定第二时间。

在上述任一实施例所示的降压式变换电路的基础上，在一种可能的实施方式中，图7是本申请实施例再一实施例提供的图5中第二控制电路的结构示意图，如图7所示，本申请实施例提供的降压式变换电路，第二控制电路可以包括：第二比较器U2、第二电流源I2、第四开关Q4和多个第三电容和控制开关。第二电流源I2的输出端分别与第四开关Q4和多个第三电容连接，第四开关Q4接地，第二比较器U2的正相输入端连接在第二电流源I2与多个第三电容之间，第二比较器U2的反相输入端与第二参考电压提供电路V2连接，第二参考电压提供电路V2用于向第二比较器U2提供参考电压，第二比较器U2的输出端与控制器连接，控制开关与第三电容连接。第一控制电路的输出端与控制开关连接，控制开关用于控制与其连接的第三电容的工作状态；第四开关Q4用于控制第二电流源I2为多个第三电容充电或放电，第二比较器U2用于根据比较结果向控制器输出电平信号，控制器根据电平信号，控制第一开关的导通或断开。

本申请实施例对第三电容的数量不做限制，例如，第三电容的数量为两个、三个、四个、五个、六个等，本申请实施例仅以此为例，并不限于此。另外，本申请实施例对每个第三电容的电容值不做限制，多个第三电容中每个第三电容的电容值可以相同与可以不相同，例如，多个第三电容中的电容值全部相同或部分相同或全不相同，本申请实施例仅以此为例，并不限于此。

图7中仅以第三电容的数量为3个为例进行说明，即，第三电容包括第三电容C4、第三电容C5和第三电容C6。其中，当第四开关Q4断开时，第二电流源I2向第三电容C4、第三电容C5和第三电容C6充电，当第四开关Q4导通时，第三电容C4、第三电容C5和第三电容C6放电。本申请实施例对第四开关的导通和断开的控制方式不做限制，在一种可能的实施方式中，控制器还用于：在第一开关导通时，控制第四开关断开；在第一开关断开时，控制第四开关导通。通过控制第一开关导通时，第四开关断开，可以实现通过第二电流源为第三电容充电的方式，控制第一开关的导通时间，通过在第一开关断开时，控制第四开关导通，可以实现将第三电容中的电量释放掉，以准备在下个周期控制第一开关的导通时间。

在一种可能的实施方式中，控制开关的数量可以为一个或多个，例如，控制开关的数量可以与第三电容的数量相同，或者，控制开关的数量与可以小于第三电容的数量，比如，控制开关的数量为第三电容的数量减一。图7中仅以控制开关包括2个为例进行说明，且控制开关1与第三电容C5连接，用于控制第三电容C5的工作状态；控制开关2与第三电容C6连接，用于控制第三电容C6的工作状态。

控制开关具体用于在第三电压超过该控制开关对应的预设电压时，控制该控制开关连接的第三电容与第二电流源断开。本申请实施例对控制开关的具体电路结构不做限制。

在一种可能的实施方式中，以控制开关1为例，如图7所示，控制开关1包括：第三比较器U3和第五开关Q5。

第三比较器U3的正相输入端与第三参考电压提供电路V3连接，第三比较器U3的反相输入端连接在第三开关与第二电容之间，第三比较器U3的输出端与第五开关Q5连接，第五开关Q5的一端与第三电容连接，第五开关Q5的另一端接地。第三比较器U3，用于控制第五开关Q5的导通或断开，若第五开关Q5导通，则第二电流源向与控制开关连接的第三电容C5充电，若第五开关Q5断开，则第二电流源无法向与控制开关连接的第三电容C5充电。

若第三电压大于第三参考电压提供电路V3提供的第四电压，则第三比较器U3输出低电平信号，以控制第五开关Q5断开，此时，第二电流源无法向与控制开关1连接的第三电容C5充电，第二电流源只需要向第三电容C4和第三电容C6充电，相比于第二电流源需要同时向第三电容C4、第三电容C5和第三电容C6，提高了向对多个第三电容的充电速度，进而加快了将多个第三电容的电压提高至第二参考电压提供电路提供的电压的时间，当第二比较器的正相输入端的电压大于反相输入端的电压时，第二比较器输出高电平信号至控制器，控制器在检测到高电平信号，控制第一开关断开。

在一种可能的实施方式中，控制开关的数量为多个，每个控制开关中与第三比较器连接的第三参考电压提供电路提供的电压不同，每个控制开关与第三电容一一连接。

如图7所示，控制开关2中包括第三比较器U4和第五开关Q6，第三比较器U4的正相输入端与第三参考电压提供电路V4连接，控制开关2与控制开关1的原理一致，不再赘述。其中，控制开关1和控制开关2中的第三参考电压提供电路提供的电压不同，通过不同的电压，进而实现在第三电压为不同值时，控制第一开关的导通时间。例如，控制开关2的参考电压大于控制开关1的参考电压，且第三电压大于控制开关2的参考电压，则第五开关Q5和第五开关Q6断开，进而第二电流源无法向第三电容C5和第三电容C6充电，此时，第二电流源只需要向第三电容C4充电，进一步提高了对第三电容C4的充电速度，进而缩短了第一开关的导通时间。

在上述实施例的基础上，在一种可能的实施方式中，图8是本申请再一实施例提供的降压式变换电路的结构示意图，图8所示降压式变换电路的工作原理可参考上述实施例，本申请实施例不再赘述，图8中符号的含义也可参考上述实施例，不再赘述。

下述为本申请提供的芯片和电子设备的实施例，可以用于执行本申请降压式变换电路的实施例。对于本申请提供的芯片和电子设备的实施例中未披露的细节，请参照本申请方法实施例。

本申请实施例提供一种芯片，包括上述实施例提供的降压式变换电路。

本申请实施例提供一种电子设备，包括如上述实施例提供的芯片。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种降压式变换电路，其特征在于，包括：第一开关、第二开关、控制模块、电感和第一电容，所述控制模块包括控制器、第一控制电路和第二控制电路，所述第一控制电路包括：逻辑门电路、第一比较器、第一电流源、第三开关和第二电容；

所述第一开关的第一端与电源连接，所述第一开关的第二端分别与所述电感的输入端和所述第二开关的第一端连接，所述第二开关的第二端接地，所述电感的输出端分别与所述第一电容和负载连接，所述第一电容接地；所述逻辑门电路的输入端分别与所述第一开关和所述第二开关连接，所述逻辑门电路的输出端与所述第一比较器的正相输入端连接，所述第一比较器的反向输入端与第一参考电压提供电路连接，所述第一比较器的输出端与所述第三开关连接，所述第二控制电路的输入端连接在第三开关与所述第二电容之间，所述第二控制电路与所述控制器连接；所述第一参考电压提供电路用于向所述第一比较器提供参考电压，所述第三开关用于连接所述第一电流源和所述第二电容，所述第二电容接地；

所述第一开关用于控制所述电源向所述降压式变换电路提供第一电压，所述电感和所述第一电容用于向所述负载提供第二电压，所述逻辑门电路用于在所述降压式变换电路处于非连续导通模式DCM时，向所述第一比较器的正相输入端输入高电平信号，以使所述第一比较器输出高电平信号；所述第三开关用于在接收到高电平信号时，控制所述第一电流源为所述第二电容进行充电；所述第二电容用于向所述第二控制电路输入第三电压，所述第二控制电路用于根据所述第三电压确定第二时间，所述控制器用于控制下一个周期内所述第一开关的导通时间为所述第二时间；其中，所述降压式变换电路进入DCM时所述第一开关和所述第二开关同时断开。

2.根据权利要求1所述的降压式变换电路，其特征在于，所述逻辑门电路包括第一非门、第二非门以及与门；

所述第一非门的输入端与所述第一开关连接，所述第二非门的输入端与所述第二开关连接，所述第一非门的输出端和第二非门的输出端分别与所述与门的输入端连接，所述与门的输出端与所述第一比较器的正相输入端连接。

3.根据权利要求1或2所述的降压式变换电路，其特征在于，所述第二控制电路包括：第二比较器、第二电流源、第四开关、多个第三电容、和控制开关；

所述第二电流源的输出端分别与所述第四开关和所述多个第三电容连接，所述第四开关接地，所述第二比较器的正相输入端连接在所述第二电流源与所述多个第三电容之间，所述第二比较器的反相输入端与第二参考电压提供电路连接，所述第二参考电压提供电路用于向所述第二比较器提供参考电压，所述第二比较器的输出端与所述控制器连接，所述控制开关与第三电容连接；

所述控制开关连接在第三开关与所述第二电容之间，所述控制开关用于控制与其连接的第三电容的工作状态；所述第四开关用于控制所述第二电流源为所述多个第三电容充电或放电，所述第二比较器用于根据比较结果向所述控制器输出电平信号，所述控制器根据所述电平信号，控制所述第一开关的导通或断开。

4.根据权利要求3所述的降压式变换电路，其特征在于，所述控制器还用于：

在所述第一开关导通时，控制所述第四开关断开；在所述第一开关断开时，控制所述第四开关导通。

5.根据权利要求3所述的降压式变换电路，其特征在于，控制开关包括：第三比较器和第五开关；

所述第三比较器的正相输入端与第三参考电压提供电路连接，所述第三比较器的反相输入端连接在第三开关与第二电容之间，所述第三比较器的输出端与所述第五开关连接，所述第五开关的一端与第三电容连接，所述第五开关的另一端接地；

所述第三比较器，用于控制所述第五开关的导通或断开，若所述第五开关导通，则所述第二电流源向与所述控制开关连接的第三电容充电，若所述第五开关断开，则所述第二电流源无法向与所述控制开关连接的第三电容充电。

6.根据权利要求5所述的降压式变换电路，其特征在于，所述控制开关的数量为多个，每个控制开关中与所述第三比较器连接的第三参考电压提供电路提供的电压不同，每个控制开关与第三电容一一连接。

7.根据权利要求1或2所述的降压式变换电路，其特征在于，所述控制器为脉冲宽度调制PWM控制器。

8.根据权利要求1或2所述的降压式变换电路，其特征在于，

所述控制器用于在所述第二电压等于预设电压时，控制所述第一开关导通。

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