CN114499126B - 自适应恒定导通时间降压直流转换器及导通时间控制电路 - Google Patents

自适应恒定导通时间降压直流转换器及导通时间控制电路 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种自适应恒定导通时间降压直流转换器及导通时间控制电路，其中，所述导通时间控制电路包括：计时模块、比较器、可变电阻模块和控制电压生成模块，控制电压生成模块用于以小步长的方式改变控制电压的大小；可变电阻模块的控制端响应控制电压的大小产生对应大小的等效电阻，以使等效电阻的阻值以小步长的方式朝向第一阻值变化，或者朝向第二阻值变化，从而使充电电流跟随等效电阻的变化而变化；当对地电压升至输出电压时，比较器输出关断信号，以控制同步管的导通时间。使得在直流转换器切换状态时，可以逐渐地从一个状态切换到另一个状态，减小了两个状态瞬间切换所带来的切换时纹波变化较大的问题，减小了状态切换所引起的振荡。

Description

自适应恒定导通时间降压直流转换器及导通时间控制电路
技术领域
本发明涉及开关电源技术领域，具体涉及一种自适应恒定导通时间降压直流转换器及导通时间控制电路。
背景技术
ACOT BUCK DCDC（自适应恒定导通时间降压直流转换器）作为一种具有快速瞬态响应的降压型稳压直流转换器，应用到各个需要快速瞬态响应的电源供电系统中，在这些电源供电系统中往往还需要DCDC所提供的电源具有较小的输出电压纹波，以利于下级应用的稳定：例如给蓝牙模块供电电源。
请参考图1，为一种常规的ACOT BUCK DCDC电路结构原理示意图，ACOT BUCK DCDC其原理是：通过环路周期性地控制同步管MP1和整流管MN1的交替导通来产生稳定的输出电压VOUT，例如，当输出电压低于设定输出电压VOUT时，需要增大同步管MP1的导通持续时长，此时根据输入电压VIN，以及设定的输出电压VOUT来确定同步管MP1的开启时间ton（本申请中，将同步管MP1的导通持续时长定义为导通时间ton）；然后依据确定的同步管MP1的开启时间打开同步管MP1，同时关断整流管MN1，从而实现稳压输出。
请参考图2，为一种常规的导通时间控制电路结构原理示意图，P型晶体管P1和P2构成电流镜，同步管MP1导通时，N型晶体管N2的控制信号hson_n为低电平，产生一个与输入电压VIN相关的电流I1对电容C1充电，当电容C1的电压V1等于Vout时，产生关断信号ton_rst，关断同步管MP1，即产生了同步管的导通时间ton。
对于ACOT BUCK DCDC，依据负载的大小，存在连续工作模式和非连续工作模式这两种模式，这两种工作模式输出电压都会存在纹波现象，而影响纹波大小的参数有所差别。
现有技术中，采用多种相关的方式来解决纹波问题，例如，改变同步管的导通时机，提前导通（或相反）同步管；再如，利用晶体管的导通截止特性来并联或不并联电阻，从而提供两种可选择的电阻阻值；又如，通过直接控制同步管的方式来改变同步管的输出状态；还如，通过旁路的方式，将电流叠加到输出电流，从而调节输出电流，等等。
比较普遍的解决纹波问题的方式为，请参考图2，在ACOT BUCK DCDC不同的工作模式提供了不同的参数配置，例如，可以改变与电流镜连接的等效电阻R0的大小，再如改变电流镜中晶体管P1、P2的宽长比。以等效电阻R0为例，现有的方案通过配置，等效电阻R0有一大一小两个阻值；通过检测输出负载，在负载I1时，接入一个小的等效电阻R0来减小导通时间ton；在负载I2时，接入一个大的等效电阻R0来恢复正常的导通时间ton，其中I2>I1。
然而，如果负载I1和负载I2设计不合理，那么等效电阻R0在两个阻值切换时，会有较大的纹波变化，并且对开关频率带来扰动，导致DCDC在该负载点下来回切换引起振荡。
因此，对于自适应恒定导通时间降压直流转换器，如何减小状态切换所引起的振荡成为亟待解决的技术问题。
发明内容
基于上述现状，本发明的主要目的在于提供一种自适应恒定导通时间降压直流转换器及导通时间控制电路，以减小自适应恒定导通时间降压直流转换器中因状态切换所引起的振荡。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
第一方面，本发明实施例公开了一种导通时间控制电路，用于自适应恒定导通时间降压直流转换器，能够向直流转换器中的数字逻辑控制模块输出关断同步管的关断信号，包括：计时模块、比较器、可变电阻模块和控制电压生成模块，其中：
计时模块用于接收直流转换器的输入电压提供的充电电流，以动态改变计时模块高电位端的对地电压；
比较器的第一输入端连接至计时模块的高电位端，以输入计时模块高电位端的对地电压；比较器的第二输入端连接至直流转换器的输出端，以接收直流转换器的输出电压；比较器的输出端用于连接直流转换器中的数字逻辑控制模块；
可变电阻模块连接于直流转换器的输入电压端和计时模块之间；其中，可变电阻模块的等效电阻的阻值在第一阻值和第二阻值之间可变，以改变直流转换器的输入电压向计时模块提供的充电电流的大小；
控制电压生成模块的输出端连接至可变电阻模块的控制端，以向可变电阻模块提供控制电压；
控制电压生成模块用于以小步长的方式改变控制电压的大小；可变电阻模块的控制端响应控制电压的大小产生对应大小的等效电阻，以使等效电阻的阻值以小步长的方式朝向第一阻值变化，或者朝向第二阻值变化，从而使充电电流跟随等效电阻的变化而变化；
当对地电压升至输出电压时，比较器的输出端输出关断信号，以使同步管保持关断状态，以控制同步管的导通时间。
可选地，可变电阻模块包括：
晶体管，晶体管的控制极为可变电阻模块的控制端；晶体管在控制电压的控制下工作在可变电阻区，以使可变电阻模块的等效电阻以小步长的方式朝向第一阻值变化，或者朝向第二阻值变化。
可选地，可变电阻模块还包括：
电流镜，电流镜的输入端用于接收直流转换器的输入电压；电流镜的第一输出支路连接至第一等效电阻的一端，第一等效电阻的另一端接地；电流镜的第二输出支路连接至计时模块的高电位端，用于向计时模块提供充电电流；
运放单元，运放单元的第一输入端连接至第一分压电阻和第二分压电阻的连接端，用于输入第一分压电阻和第二分压电阻对直流转换器的输入电压分压后的电压；运放单元的第二输入端连接至第一等效电阻的一端；
第二等效电阻，第二等效电阻的一端连接至晶体管的第二极；晶体管的第一极连接至第一等效电阻的一端，第二等效电阻的另一端接地。
可选地，可变电阻模块还包括：
N型晶体管，N型晶体管的第一极连接在电流镜的第一输出支路，型晶体管的第二极连接在第一等效电阻的一端；N型晶体管的控制极连接至运放单元的输出端。
可选地，可变电阻模块还包括：
电流镜，电流镜的输入端用于接收直流转换器的输入电压；电流镜的第一输出支路连接至第一等效电阻的一端，第一等效电阻的另一端接地；电流镜的第二输出支路连接至计时模块的高电位端，用于向计时模块提供充电电流；电流镜的第三输出支路连接至晶体管的第一极，晶体管的第二极连接至计时模块的高电位端，晶体管的第一极用于接收直流转换器的输入电压；
运放单元，运放单元的第一输入端连接至第一分压电阻和第二分压电阻的连接端，用于输入第一分压电阻和第二分压电阻对直流转换器的输入电压分压后的电压；运放单元的第二输入端连接至第一等效电阻的一端。
可选地，可变电阻模块还包括：
N型晶体管，N型晶体管的第一极连接在电流镜的第一输出支路，N型晶体管的第二极连接在第一等效电阻的一端；N型晶体管的控制极连接至N型晶体管的第二极。
可选地，电流镜中各个晶体管为P型晶体管；
晶体管为N型晶体管。
可选地，电流镜中各个晶体管为P型晶体管；
晶体管为P型晶体管。
可选地，计时模块包括：
第一电容，第一电容的一端为计时模块的高电位端，第一电容的另一端接地；
释放晶体管，释放晶体管的第一极和第二极分别连接至第一电容的一端和另一端，释放晶体管在同步管导通期间响应控制信号断开释放晶体管的第一极和第二极。
可选地，控制电压生成模块包括：镜像电流源、计时单元、差分放大单元、传输门和输出电容；
镜像电流源连接至计时单元的高电位端；
差分放大单元的第一输入端连接至计时单元的高电位端；差分放大单元的第二输入端用于接收参考电压；差分放大单元的输出端经由传输门连接至输出电容的一端，输出电容的另一端接地；输出电容的一端用于输出控制电压；
镜像电流源向计时单元提供充电电流，以使计时单元的高电位端得到计时电压；差分放大单元差分放大计时电压和参考电压并输出差分放大结果；传输门以小步长的方式导通传输差分放大结果，以对输出电容进行小步长充电或放电，以使得输出电容的一端以小步长的方式改变控制电压的大小。
可选地，镜像电流源包括：电流源、第一镜像支路和第二镜像支路；
电流源的输入端用于接收直流转换器的输入电压；电流源的输出端经由晶体管的第一极和第二极后接地；
第一镜像支路的输入端连接至电流源的输入端，第一镜像支路的输出端连接至计时电阻的一端，计时电阻的另一端连接至晶体管的第二极；
第二镜像支路的输入端连接至电流源的输入端，第二镜像支路的输出端连接至计时单元的高电位端；
第二镜像支路基于第一基准电流向计时单元提供充电电流，以使计时单元的高电位端得到计时电压。
可选地，差分放大单元包括：第一N型晶体管和第二N型晶体管；
第一N型晶体管的第一极和第二N型晶体管的第一极经各自P型晶体管连接至直流转换器的输入电压端；第二N型晶体管的第一极为差分放大单元的输出端；
第一N型晶体管的第二极和第二N型晶体管的第二极连接后接地；
第一N型晶体管的控制极和第二N型晶体管的控制极分别为差分放大单元的第一输入端和第二输入端。
可选地，第一N型晶体管的控制极作为差分放大单元的第一输入端连接至计时单元的高电位端，用于输入计时电压；
第二N型晶体管的控制极作为差分放大单元的第二输入端连接至晶体管的控制极，用于输入参考电压。
可选地，第二N型晶体管的控制极作为差分放大单元的第一输入端连接至计时单元的高电位端，用于输入计时电压；
第一N型晶体管的控制极作为差分放大单元的第二输入端连接至晶体管的控制极，用于输入参考电压。
可选地，晶体管、第一N型晶体管和第二N型晶体管的宽长比相同。
可选地，计时单元包括：开关管和第二电容；
开关管的第一极与第二电容的一端连接得到计时单元的高电位端；
开关管的第二极接地，第二电容的另一端接地；
开关管的控制极在传输门以小步长的方式导通传输差分放大结果之后响应计时复位信号导通，以对第二电容进行放电。
可选地，计时复位信号的两次信号时间间隔略大于直流转换器的开关周期。
可选地，计时复位信号紧挨着传输门完成传输之后。
第二方面，本发明实施例公开了一种自适应恒定导通时间降压直流转换器，包括：
依次连接的同步管和整流管，同步管和整流管的连接点经LRC电路后得到输出电压；
数字逻辑控制部分，分别控制同步管和整流管的导通状态；
导通时间控制部分，连接至数字逻辑控制部分，导通时间控制部分用于向数字逻辑控制部分输出同步管的导通时间长短的控制信号，以控制同步管导通时间的长短；
导通时间控制部分包括上述第一方面公开的导通时间控制电路。
第三方面，本发明实施例公开了一种电源管理芯片，包括：
上述第一方面公开的电路。
第四方面，本发明实施例公开了一种快速瞬态响应直流转换芯片，包括：
上述第一方面公开的导通时间控制电路，以及
直流转换器电路，其包括同步管，导通时间控制电路输出的关断信号用于控制同步管导通时间的长短。
第五方面，本发明实施例公开了一种可穿戴蓝牙设备，包括：
蓝牙模块；
上述第三方面公开的电源管理芯片，用于管理向蓝牙模块供电的快速瞬态响应直流转换器；或者上述第四方面公开的快速瞬态响应直流转换芯片，用于向蓝牙模块供电。
有益效果
依据本发明实施例公开的一种自适应恒定导通时间降压直流转换器及导通时间控制电路，控制电压生成模块以小步长的方式改变控制电压的大小；可变电阻模块的控制端响应控制电压的大小产生对应大小的等效电阻，以使所述等效电阻以小步长的方式朝向第一阻值变化，或者朝向第二阻值变化；由于纹波与导通时间相关，而导通时间与导通时间控制电路中的等效电阻相关，本发明实施例中，等效电阻以小步长的方式从第一阻值变化到第二阻值，或者从第二阻值变化到第一阻值，使得在直流转换器切换状态时，可以逐渐地从一个状态切换到另一个状态，减小了两个状态瞬间切换所带来的切换时纹波变化较大的问题，减小了状态切换所引起的振荡。
本发明的其他有益效果，将在具体实施方式中通过具体技术特征和技术方案的介绍来阐述，本领域技术人员通过这些技术特征和技术方案的介绍，应能理解所述技术特征和技术方案带来的有益技术效果。
附图说明
以下将参照附图对本发明实施例进行描述。图中：
图1为一种常规的ACOT BUCK DCDC电路结构原理示意图；
图2为一种常规的导通时间控制电路结构原理示意图；
图3为本实施例公开的一种导通时间控制电路结构原理示意图；
图4为本实施例公开的另一种导通时间控制电路结构原理示意图；
图5为本实施例公开的一种导通时间控制时序示意图。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分，为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。
此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
本申请中，如果没有特别明确晶体管的第一极（或第二极）为源极（或漏极）时，第一极、第二极与源极、漏极的对应关系可以互换。
为了减小自适应恒定导通时间降压直流转换器中因状态切换所引起的振荡，本发明实施例公开了一种自适应恒定导通时间降压直流转换器及导通时间控制电路，为便于本领域技术人员理解，现对本发明实施例所发现的技术问题做进一步描述：
请参考图1，为一种常规的ACOT BUCK DCDC电路结构原理示意图，图1中的导通时间控制部分即要实现周期固定的作用，导通时间控制部分的工作原理，即产生一个与输出电压VOUT与输入电压VIN相关的同步管导通时间。同步管MP1的导通时间ton主要由输入电压VIN，以及设定的输出电压VOUT来计算，根据占空比的关系，可以确定固定的周期：
ton=VOUT/VIN*T
其中，VOUT为设定输出电压；VIN为输入电压，T为设定周期。
需要说明的是，接下来，重点描述图1中同步管MP1的导通时间控制部分，图1中其余未展开描述的附图标记，在此不再赘述，具体可以自行查阅相关的资料来确定各个器件模块的作用，例如纹波补偿模块、跨导放大器EA及其参考电压Vref、环路补偿电容Cea1及Cea2、反馈信号FB等等；同步管MP1的输出电压也可以经由LRC电路之后输出，反馈信号FB也可以通过分压电阻R1、R2分压得到。
请参考图2，为一种常规的导通时间控制电路结构原理示意图，主要包括运放OP、比较器、N型晶体管N1、N型晶体管N2及其控制信号hson_n、P型晶体管P1和P2、分压电阻R1和R2（与图1的分压电阻为不同的器件）、电阻R0、电容C1等，具体连接关系见图2所示，在此不再赘述。图2所示的导通时间控制电路工作原理如下：
P型晶体管P1和P2构成电流镜，同步管导通时，N型晶体管N2的控制信号hson_n为低电平，产生一个与VIN相关的电流I1对电容C1充电，当电容C1的电压V1等于Vout时，产生关断信号ton_rst，关断同步管，即产生了同步管的导通时间ton，如下公式：
Figure 532146DEST_PATH_IMAGE001
可见，调节VIN分压比例，R1与R2的比值，R0的值，P1的宽长比（w1/l1）与MP2的宽长比（w2/l2）的比值，即可以得到需要的固定周期T。
在周期固定，以及外部元器件固定（输出电容C，输出电感L）的情况下，由于现在采用的电容均为陶瓷贴片电容，ESR很小，基本忽略，在连续模式下其输出纹波为：
Figure 740274DEST_PATH_IMAGE002
其中，Ipeak为峰-峰值电流，T为周期，C为输出电容，L为输出电感，ton为同步管的导通时间。
可见，在输入电压、输出电压确定时，连续模式的输出纹波固定，所以在应用条件固定的条件下，即外部元器件、周期确定时，连续模式的输出纹波固定，与输出负载无关。
当输出负载比较小的时候，DCDC进入非连续模式，此时DCDC的开关周期为：
Figure 178208DEST_PATH_IMAGE003
其中T非为非连续模式下的周期，Io为输出负载电流
此时的输出纹波为
Figure 864404DEST_PATH_IMAGE004
其中，Io为输出负载电流。
由上式可知，在输入电压、输出电压确定时，在应用条件固定的条件下，即外部元器件(电容C 与电感L)固定的条件下，在非连续模式下，DCDC的周期已经不再固定，所以轻载下的纹波主要决定于同步管的开启时间ton与负载电流Io，当负载电流越来越小的情况，开关周期将越来越大，纹波会越来越大，减小非连续模式下纹波的方法，需要减小同步管的导通时间ton。
在切换时纹波变化较大，且DCDC的开关频率也变化很大，在不同的负载时，将导致DCDC在不同负载之间来回切换引起振荡。
为了减小自适应恒定导通时间降压直流转换器中因状态切换所引起的振荡，本发明实施例公开了一种导通时间控制电路，
请参考图3，为本实施例公开的一种导通时间控制电路结构原理示意图，该导通时间控制电路用于自适应恒定导通时间降压直流转换器，能够向直流转换器中的数字逻辑控制模块输出关断同步管MP1的关断信号ton_rst，该导通时间控制电路包括计时模块1、比较器2、可变电阻模块3和控制电压生成模块4，其中：
计时模块1用于接收直流转换器的输入电压VIN提供的充电电流I1，以动态改变计时模块1高电位端的对地电压V1。
比较器2的第一输入端连接至计时模块1的高电位端，以输入计时模块1高电位端的对地电压V1；比较器2的第二输入端连接至直流转换器的输出端，以接收直流转换器的输出电压VOUT；比较器2的输出端用于连接直流转换器中的数字逻辑控制模块。本实施例中，当比较器2的第一输入端输入的电压超过第二输入端输入的电压时，比较器2的输出端输出关断信号ton_rst，关断信号ton_rst可以是高电平，也可以是低电平，具体地以被控晶体管来确定；反之，当比较器2的第一输入端输入的电压小于第二输入端输入的电压时，比较器2的输出端输出导通信号，以控制被控晶体管维持在导通状态，本实施例中，被控晶体管同步管MP1持续导通的时间为导通时间ton。
可变电阻模块3连接于直流转换器的输入电压端和计时模块1之间；其中，可变电阻模块3的等效电阻的阻值在第一阻值和第二阻值之间可变，以改变直流转换器的输入电压VIN向计时模块提供的充电电流I1的大小。依据上述公式1至公式4以及公式5-公式8可知，通过配置可变电阻模块3的等效电阻可以调整输出纹波。对于不同负载模式，可变电阻模块3应当采用不同的等效电阻来适配，以减小输出纹波。本实施例中，等效电阻的阻值在第一阻值和第二阻值之间可变，且从第一阻值变化到第二阻值（或从第二阻值变化到第一阻值）需要经过若干次变化。
控制电压生成模块4的输出端连接至可变电阻模块3的控制端，以向可变电阻模块3提供控制电压Vset。
本实施例中，控制电压生成模块4用于以小步长的方式改变控制电压Vset的大小；所称小步长可以依据经验来确定，只要满足控制电压Vset经过若干次变化才能由0变化到最大值（或反向变化）即可，该变化可以是等步长也可以是不等步长。可变电阻模块3的控制端响应控制电压Vset的大小产生对应大小的等效电阻，以使等效电阻的阻值以小步长的方式朝向第一阻值变化，或者朝向第二阻值变化，也就是，第一阻值和第二阻值之间的双向变化都是小步长的，从而使充电电流I1跟随等效电阻的变化而变化。
当对地电压V1升至输出电压VOUT时，比较器2的输出端输出关断关断信号ton_rst，以使同步管MP1保持关断状态，从而控制同步管MP1的导通时间ton持续时长。在具体实施例中，当比较器2没有输出关断同步管MP1的关断信号ton_rst时，同步管MP1保持导通状态，同步管MP1维持导通状态的时间为导通时间ton。
请参考图3，为了便于向计时模块1进行充电，在可选的实施例中，计时模块1可以通过第一电容来实现，具体地，计时模块1包括：第一电容C0和释放晶体管N2，其中，第一电容C0的一端为计时模块1的高电位端，第一电容C0的另一端接地；释放晶体管N2的第一极和第二极连接至第一电容C0的一端和另一端，释放晶体管N2在同步管MP1导通期间响应控制信号hson_n断开释放晶体管N2的第一极和第二极。在具体实施例中，释放晶体管N2可以为N型晶体管，当同步管MP响应高电平导通期间，控制信号hson_n为低电平，反之，当同步管MP响应低电平导通期间，控制信号hson_n为高电平。在其它实施例中，释放晶体管N2也可以是P型晶体管，此时，导通、断开信号与N型晶体管的导通、断开信号正好相反。
本实施例中，通过释放晶体管N2的断开控制，可以使得在直流转换器向第一电容C0提供充电电流I1期间，第一电容C0能够被顺利充电。
请参考图3和图4，其中，图4为本实施例公开的另一种导通时间控制电路结构原理示意图，可变电阻模块3包括：晶体管M0，晶体管M0的控制极为可变电阻模块3的控制端；晶体管M0在控制电压Vset的控制下工作在可变电阻区，以使可变电阻模块3的等效电阻以小步长的方式朝向第一阻值变化，或者朝向第二阻值变化。
本实施例中，利用晶体管的非饱和特性，在晶体管处于非饱和状态时，晶体管的阻值与例如VGS大致成线性关系，具体地，基本为反比。由此，当晶体管M0的控制极施加的控制电压Vset工作在可变电阻区时，随着控制电压Vset的一点点增大，晶体管M0的等效电阻会一点点减小；反之，随着控制电压Vset的一点点减小，晶体管M0的等效电阻会一点点增大。由此，实现了晶体管M0在控制电压Vset的控制下工作在可变电阻区，以使等效电阻以小步长的方式从第一阻值变化到第二阻值，或者从第二阻值变化到第一阻值。
在具体实施过程中，可变电阻模块3可以通过并联电阻的方式来实现，也可以通过晶体管的方式来实现，具体地：
在一种实施例中，请参考图3，可变电阻模块3还包括：电流镜、运放单元和第二等效电阻R11，其中：
电流镜可以通过两个P型晶体管（晶体管P1和晶体管P2）来实现，电流镜的输入端用于接收直流转换器的输入电压VIN；电流镜的第一输出支路连接至第一等效电阻R10的一端，第一等效电阻R10的另一端接地；电流镜的第二输出支路连接至计时模块1的高电位端，用于向计时模块1提供充电电流I1。具体地，P型晶体管P1的第二极和P型晶体管P2的第一极连接作为流镜的输入端，用于接收直流转换器的输入电压VIN； P型晶体管P1的控制极和P型晶体管P2的控制极连接；P型晶体管P1的控制极连接至P型晶体管P1的第二极作为电流镜的第一输出支路；P型晶体管P2的第二极作为电流镜的第二输出支路。
运放单元OP的第一输入端连接至第一分压电阻R01和第二分压电阻R02的连接端，用于输入第一分压电阻R01和第二分压电阻R02对直流转换器的输入电压VIN分压后的电压；运放单元OP的第二输入端连接至第一等效电阻R10的一端。具体地，第一分压电阻R01的一端用于接收输入电压VIN，第一分压电阻R01的另一端与第二分压电阻R02的一端串联，第二分压电阻R02的另一端接地。
第二等效电阻R11的一端连接至晶体管M0的第二极；晶体管M0的第一极连接至第一等效电阻R10的一端，第二等效电阻R11的另一端接地。
在可选的实施例中，可变电阻模块3还包括：N型晶体管N1，N型晶体管N1的第一极连接在电流镜的第一输出支路，N型晶体管N1的第二极连接在第一等效电阻R10的一端；N型晶体管N1的控制极连接至N型晶体管N1的第二极。
在另一种实施例中，请参考图4，可变电阻模块3还包括：电流镜3和运放单元，其中：
电流镜可以通过两个P型晶体管（晶体管P1和晶体管P2）来实现，电流镜的输入端用于接收直流转换器的输入电压VIN；电流镜的第一输出支路连接至第一等效电阻R10的一端，第一等效电阻R10的另一端接地；电流镜的第二输出支路连接至计时模块1的高电位端，用于向计时模块1提供充电电流I1。具体地，请参见上文描述，在此不再赘述。
运放单元OP的第一输入端连接至第一分压电阻R01和第二分压电阻R02的连接端，用于输入第一分压电阻R01和第二分压电阻R02对直流转换器的输入电压VIN分压后的电压；运放单元OP的第二输入端连接至第一等效电阻R10的一端。具体地，请参见上文描述，在此不再赘述。
本实施例中，电流镜还包括：第三输出支路，第三输出支路经由晶体管M0的第一极和第二极连接至计时模块1的高电位端，晶体管M0的第一极为第三输出支路的输入端，用于接收直流转换器的输入电压VIN。具体地，电流镜包括：P型晶体管P3，P型晶体管P3的第一极连接作为流镜的输入端，用于接收直流转换器的输入电压VIN；P型晶体管P3的控制极和P型晶体管P1、P2的控制极连接；P型晶体管P3的第二极作为电流镜的第三输出支路。本实施例中，通过P型晶体管P1 、P型晶体管P2和 P型晶体管P3来构成电流镜，而P型晶体管P3的两极与晶体管M0的两极串联，P型晶体管P3的导通情况会受晶体管M0影响，具体地，晶体管M0工作在可变电阻区时，P型晶体管P3也工作在可变电阻区，由此线性改变了计时模块1的充电电流I1，也就是，改变V1斜率。从而，也能小步长地调整高电位端的对地电压V1。
需要说明的是，在具体实施过程中，晶体管M0可以为N型晶体管，也可以是P型晶体管。也就是，在一种实施例中，电流镜中各个晶体管为P型晶体管；晶体管M0为N型晶体管。在另一种实施例中，电流镜中各个晶体管为P型晶体管；晶体管M0为P型晶体管。对于晶体管M0为N型晶体管或P型晶体管时，其导通方式不同，控制电压Vset的施加方式有所差异，具体地，参见下文描述。
在可选的实施例中，可变电阻模块3还包括：N型晶体管N1，N型晶体管N1的第一极和第二极连接在电流镜的第一输出支路， N型晶体管N1的第二极连接在第一等效电阻R10的一端；N型晶体管N1的控制极连接至N型晶体管N1的第二极。
在可选的实施例中，请参考图3和图4，控制电压生成模块4包括：镜像电流源41、计时单元42、差分放大单元43、传输门44和输出电容C1，其中：
镜像电流源41连接至计时单元42的高电位端；
差分放大单元43的第一输入端连接至计时单元42的高电位端；差分放大单元43的第二输入端用于接收参考电压Vref_t；差分放大单元43的输出端经由传输门44连接至输出电容C1的一端，输出电容C1的另一端接地；输出电容C1的一端用于输出控制电压Vset。
本实施例中，镜像电流源41向计时单元42提供充电电流，以使计时单元42的高电位端得到计时电压Vt；差分放大单元43差分放大计时电压Vt和参考电压Vref_t并输出差分放大结果；传输门44以小步长的方式导通传输差分放大结果，以对输出电容C1进行小步长充电或放电，以使得输出电容C1的一端以小步长的方式改变控制电压Vset的大小。具体地，在镜像电流源41向计时单元42提供充电电流的过程中，会使得计时单元42高电位端的电位上升，从而得到计时电压Vt；差分放大单元43对计时电压Vt和参考电压Vref_t进行比较，在示例实施例中，当例如计时电压Vt大于参考电压Vref_t时，差分放大单元43会输出差分放大电流；该差分放大电流作为差分放大结果，输出给电容C1，从而对输出电容C1进行充电；而传输门44以小步长的方式导通传输差分放大结果，所以，对输出电容C1的充电也是小步长的。当然，在具体实施过程中，当例如计时电压Vt小于或等于参考电压Vref_t时，差分放大单元43的输出电流为0，此时，输出电容C1会经由传输门44进行小步长放电。
请参考图3和图4，在具体实施过程中，传输门44可以通过一对N型晶体管和P型晶体管构成，N型晶体管的第一极与P型晶体管的第一极连接构成传输门44的输入端，N型晶体管的第二极与P型晶体管的第二极连接构成传输门44的输出端，N型晶体管的控制极与P型晶体管的控制极响应各自的传输门控制信号（op_d、op_n）导通，从而导通传输门44的输入端和输出端。
请参考图3和图4，在具体实施过程中，镜像电流源41包括：电流源I0、第一镜像支路和第二镜像支路，其中：
电流源I0的输入端用于接收直流转换器的输入电压VIN；电流源I0的输出端经由晶体管N41的第一极和第二极后接地。
第一镜像支路的输入端连接至电流源I0的输入端，第一镜像支路的输出端连接至计时电阻Rt的一端，计时电阻Rt的另一端连接至晶体管N41的第二极；第二镜像支路的输入端连接至电流源I0的输入端，第二镜像支路的输出端连接至计时单元42的高电位端。本实施例中，所称计时电阻Rt为在电流流过时，其两端能形成压差的电阻。
在具体实施例中，第一镜像支路、第二镜像支路可以由两个晶体管来实现，具体地，第一镜像晶体管P41的第一极作为第一镜像支路的输入端；第二镜像晶体管P42的第一极作为第二镜像支路的输入端；第一镜像晶体管P41的控制极与第二极连接作为第一镜像支路的输出端；第二镜像晶体管P42的第二极作为第二镜像支路的输出端；第一镜像晶体管P41的控制极与第二镜像晶体管P42的控制极连接。
在可选的实施例中，第一镜像支路可以经由晶体管N42的第一极、第二极后连接至计时电阻Rt的一端，晶体管N42的控制极连接至晶体管N41的第一极，由此，可以通过晶体管N42来导通或断开第一镜像支路与计时电阻Rt的连接。当有输入电压VIN时，晶体管N42导通第一镜像支路与计时电阻Rt的连接，当没有输入电压VIN时，晶体管N42断开第一镜像支路与计时电阻Rt的连接，从而使得提供给计时电阻Rt的电流可控。
本实施例中，第二镜像支路基于第一基准电流It向计时单元42提供充电电流，以使计时单元42的高电位端得到计时电压Vt。具体地，由于第二镜像支路和第一镜像支路为镜像电流源，因此，在第一镜像支路有第一基准电流It流过时，第二镜像支路也会产生相应的镜像电流，从而向计时单元42提供充电电流，于是，计时单元42的高电位端得到计时电压Vt。
请参考图3和图4，在具体实施过程中，差分放大单元43可以通过P型晶体管和N型晶体管组合实现，具体地，差分放大单元43包括：第一N型晶体管N44和第二N型晶体管N45；第一N型晶体管N44的第一极和第二N型晶体管N45的第一极经各自P型晶体管连接至直流转换器的输入电压VIN端；第二N型晶体管N45的第一极为差分放大单元43的输出端；第一N型晶体管N44的第二极和第二N型晶体管N45的第二极连接接地；第一N型晶体管N44的控制极和第二N型晶体管N45的控制极分别为差分放大单元43的第一输入端和第二输入端。作为一种示例，P型晶体管P43的第一极、P型晶体管P44的第一极连接至直流转换器的输入电压VIN端；P型晶体管P43的第二极连接至第一N型晶体管N44的第一极，P型晶体管P44的第二极连接至第二N型晶体管N45的第一极；P型晶体管P43的控制极连接至P型晶体管P43的第二极，P型晶体管P43的控制极与P型晶体管P44的控制极连接。
可变电阻模块3中的晶体管M0的类型不同时，差分放大单元43的第一输入端、第二输入端的连接方式有所差异，具体地：
在一种实施例中，当可变电阻模块3中的晶体管M0为N型晶体管时，请参考图3和图4，第一N型晶体管N44的控制极作为差分放大单元43的第一输入端连接至计时单元42的高电位端，用于输入计时电压Vt；第二N型晶体管N45的控制极作为差分放大单元43的第二输入端连接至晶体管N41的控制极，用于输入参考电压Vref_t。
在另一种实施例中，当可变电阻模块3中的晶体管M0为P型晶体管（图中未示出）时，第二N型晶体管N45的控制极作为差分放大单元43的第一输入端连接至计时单元42的高电位端，用于输入计时电压Vt；第一N型晶体管N44的控制极作为差分放大单元43的第二输入端连接至晶体管N41的控制极，用于输入参考电压Vref_t。
请参考图3和图4，在具体实施过程中，计时单元42包括：开关管N43和第二电容Ct；开关管N43的第一极与第二电容Ct的一端连接得到计时单元42的高电位端；开关管N43的第二极接地，第二电容Ct的另一端接地；开关管N43的控制极在传输门44以小步长的方式导通传输差分放大结果之后响应计时复位信号en_time导通，以对第二电容Ct进行放电。在具体实施过程中，计时复位信号en_time可以由信号发生电路例如脉冲发生器来提供。本实施例中，两次相邻的计时复位信号en_time为一个控制周期，具体而言，在一个周期开始时，开关管N43响应计时复位信号en_time（例如高电平）对第二电容Ct进行放电；在完成放电后，计时复位信号en_time变为例如低电平，开关管N43断开；随后，镜像电流源41通过第二镜像支路向计时单元42中的第二电容Ct提供充电电流，第二电容Ct两端的电压上升得到计时电压Vt；差分放大单元43差分放大计时电压Vt和参考电压Vref_t并输出差分放大结果；传输门44以小步长的方式导通传输差分放大结果，以对输出电容C1进行小步长充电或放电，以使得输出电容C1的一端以小步长的方式改变控制电压Vset的大小，由此，完成了该周期控制电压Vset的控制；在完成这些操作之后，计时复位信号en_time（例如高电平）再次到来，从而开始下一个周期的导通时间控制。
为了便于设置导通时间控制电路的控制周期，在可选的实施例中，请参考图3和图4，晶体管N41、第一N型晶体管N44和第二N型晶体管N45的宽长比相同。作为示例，当设置差分放大单元43流过地的电流I2=2I0时，差分放大单元环路平衡时
Figure 602553DEST_PATH_IMAGE005
其中，
Figure 981582DEST_PATH_IMAGE006
为晶体管N41的栅源电压；而第一基准电流
Figure 906813DEST_PATH_IMAGE007
参考图3和图4可知，环路平衡时的周期为：Vt=It*T/Ct，也就是T=Rt*Ct，其中，T为导通时间控制电路的控制周期。
在可选的实施例中，计时复位信号en_time的两次信号时间间隔略大于直流转换器的开关周期。由此，使得在连续模式下控制电压生成模块4输出的控制电压Vset为0V，从而不影响连续模式下的开关频率；
在优选的实施例中，计时复位信号en_time紧挨着传输门44完成传输之后。以便在下一周期到来前，及时对第二电容Ct进行放电。
为便于本领域技术人员理解，接下来，以图3为示例，对本实施例非连续模式的工作过程进行描述：
设置差分放大单元43流过地的电流I2=2I0，由于晶体管N41、第一N型晶体管N44和第二N型晶体管N45的宽长比相同，因此，差分放大单元环路平衡时
Figure 396700DEST_PATH_IMAGE008
，其中，
Figure 723776DEST_PATH_IMAGE009
为晶体管N41的栅源电压；
镜像电流源41的第一镜像支路的电流为第一基准电流It，大小为：
Figure 522974DEST_PATH_IMAGE010
由此，可以得到环路平衡时导通时间控制电路设定的控制周期为：
Figure 935500DEST_PATH_IMAGE011
其中，T为设定的控制周期，该控制周期略大于连续模式下的开关周期，可以由计时复位信号en_time的两次信号时间间隔来表征该控制周期；
请参考图5，为本实施例公开的一种导通时间控制时序示意图，在直流转换器中的同步管MP1导通（hson为高电平期间）时，在信号hson的上升沿产生一个时间宽度为t1的脉冲op_d和脉冲op_n，使传输门44处于传输状态；
传输门44在时间宽度为t1的窗口将差分放大单元43对计时电压Vt和参考电压Vref_t的差分放大结果传输到输出电容C1上，使得输出电容C1在时间宽度为t1的窗口内进行充电（或放电）；
情形1：如果这一采样周期小于设定的周期，那么计时电压Vt小于参考电压Vref_t，在该周期下控制电压Vset将变小（持续时长为t1的窗口进行放电）；
控制电压Vset变小，则可变电阻模块3中的晶体管M0的等效电阻Rx变大，第一等效电阻R10、第二等效电阻R11和晶体管M0的等效电阻Rx的等效值（R11+Rx）//R0将变大，从而使得同步管MP1的导通时间ton变大，从而周期变大。
需要说明的是，同步管MP1的导通时间ton最大的ton也只与连续模式下的ton相等，因为控制电压Vset减小到为0，对应的晶体管M0的等效电阻Rx无穷大，即相当于断路，于是就只有第一等效电阻R10接入电路了，而这与连续模式下只有第一等效电阻R10接入电路的情形一样，所以，同步管MP1的导通时间ton最大的ton也只与连续模式下的ton相等。
情形2：反之，如果这一采样周期小于设定的周期，那么计时电压Vt大于参考电压Vref_t，在该周期下控制电压Vset将变大（持续时长为t1的窗口进行充电）；
控制电压Vset变大，则可变电阻模块3中的晶体管M0的等效电阻Rx变小，第一等效电阻R10、第二等效电阻R11和晶体管M0的等效电阻Rx的等效值（R11+Rx）//R0将变小，从而使得同步管MP1的导通时间ton变小，从而周期变小。
需要说明的是，同步管MP1的导通时间ton最小的ton为R11//R0所产生的ton，因为控制电压Vset增大到一定阈值后，对应的晶体管M0导通，晶体管M0的等效电阻Rx基本为0，于是就只有第一等效电阻R10和第二等效电阻R11并联接入电路了，所以，最小的ton为R11//R0所产生的ton。
当时间宽度为t1的脉冲op_d和脉冲op_n结束，产生另一个时间宽度为t2的脉冲en_time导通开关管N43，从而对第二电容Ct进行放电，也就是对计时电压Vt进行复位，电压下拉到0V，从而开始下一个周期的计时。
需要说明的是，要求t1、t2脉冲的宽度要远远小于设定的控制周期T，从而能够以小步长的方式去改变控制电压Vset的大小，小步长的步长时间为t1，具体地，小步长的步长时间t1为设定的控制周期T的若干分之一，步长可以是等步长，也可以是不等步长；设定的控制周期T也需要比连续模式下的DCDC开关周期略大，从而保证在连续模式下控制电压Vset输出为0V，从而不影响连续模式下的开关频率。
在具体实施过程中，通过设计输出电容C1容值的大小，以及t1时间的长短，以及尾电流I2的大小来确定每次控制电压Vset的改变速率，也就是，通过控制给输出电容C1的充放电的时间步长，来逐渐调整控制电压Vset，从而实现整个大环路的稳定性，即输出电容C1容值越大，t1越小，I2电流越小，每次控制电压Vset电压变化越小，环路也越稳定，但当输出负载电流由重载跳变到空载时，需要更多个开关周期才能调整完毕。
该电路也实现了外部负载电流较大时（即刚使DCDC进入非连续模式的负载电流）就开始调节输出电压纹波：
Figure 229079DEST_PATH_IMAGE012
其中，ton为连续模式下的同步管导通时间；
负载电流很小时即：
Figure 676240DEST_PATH_IMAGE013
其中，ton1的时间最终将固定在设定的ton1= (R10*R11)/(R11+R10)*ton，从而实现负载电流在大范围下对输出纹波的调节，当负载继续减小，ton1将不再减小，因为在电路实现上，由于第二等效电阻R11的存在使得ton1不能无限的减小，也就是，第二等效电阻R11对直流转换器起到了保护作用，会存在一个最小导通时间，所以ton1的极限即为电路正常工作的所需的同步管最小导通时间。
对于图4的实施例中，其改变电流镜3镜像充电电流I1的比例，其能改变的最小ton为连续模式下的：
Figure 865913DEST_PATH_IMAGE014
其中为W2/L2为晶体管P2的宽长比；W3/L3为晶体管P3的宽长比，ton为连续模式下的同步管导通时间；在该实施例中，晶体管M0工作在可变电阻区时，P型晶体管P3也工作在可变电阻区，由此线性改变了计时模块1的充电电流I1，也就是，改变V1斜率。从而，也能小步长地调整高电位端的对地电压V1。
如上文所描述，作为图4的替代实施例，晶体管M 0也可改为P管，但需要将图4中的Vt接到N45，Vref_t接到N44。
本实施例还公开了一种自适应恒定导通时间降压直流转换器，请参考图1，自适应恒定导通时间降压直流转换器包括：依次连接的同步管MP1和整流管MN1、数字逻辑控制部分和导通时间控制部分，其中：
同步管MP1和整流管MN1的连接点经LRC电路后得到输出电压VOUT；数字逻辑控制部分分别控制同步管MP1和整流管MN1的导通状态；导通时间控制部分连接至数字逻辑控制部分，导通时间控制部分用于向数字逻辑控制部分输出同步管MP1的导通时间ton长短的控制信号，以控制同步管MP1导通时间ton的长短。导通时间控制部分包括上述实施例公开的导通时间控制电路。
本实施例还公开了一种电源管理芯片，包括：上述实施例公开的导通时间控制电路。
本实施例还公开了一种快速瞬态响应直流转换芯片，包括：上述实施例公开的导通时间控制电路以及直流转换器电路，直流转换器电路包括同步管MP1，导通时间控制电路输出的关断信号用于控制同步管MP1导通时间ton的长短。
本实施例还公开了一种可穿戴蓝牙设备，可穿戴蓝牙设备可以是例如手表、手环、蓝牙耳机等，这些蓝牙设备在低功耗状态下也能建立蓝牙连接的这类产品，通常追求供电电源纹波比较小。可穿戴蓝牙设备包括：蓝牙模块；上述实施例公开的电源管理芯片，用于管理向蓝牙模块供电的快速瞬态响应直流转换器。或者，可穿戴蓝牙设备包括：蓝牙模块；上述实施例公开的快速瞬态响应直流转换芯片，用于向所述蓝牙模块供电。
依据本发明实施例公开的一种自适应恒定导通时间降压直流转换器及导通时间控制电路，控制电压生成模块以小步长的方式改变控制电压的大小；可变电阻模块的控制端响应控制电压的大小产生对应大小的等效电阻，以使所述等效电阻以小步长的方式朝向第一阻值变化，或者朝向第二阻值变化；由于纹波与导通时间相关，而导通时间与导通时间控制电路中的等效电阻相关，本发明实施例中，等效电阻以小步长的方式从第一阻值变化到第二阻值，或者从第二阻值变化到第一阻值，使得在直流转换器切换状态时，可以逐渐地从一个状态切换到另一个状态，减小了两个状态瞬间切换所带来的切换时纹波变化较大的问题，减小了状态切换所引起的振荡。
应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。

Claims (22)

1.一种导通时间控制电路，用于自适应恒定导通时间降压直流转换器，能够向所述直流转换器中的数字逻辑控制模块输出关断同步管（MP1）的关断信号（ton_rst），其特征在于，包括：计时模块（1）、比较器（2）、可变电阻模块（3）和控制电压生成模块（4），其中：
所述计时模块（1）用于接收所述直流转换器的输入电压（VIN）提供的充电电流（I1），以动态改变所述计时模块（1）高电位端的对地电压（V1）；
所述比较器（2）的第一输入端连接至所述计时模块（1）的高电位端，以输入所述计时模块（1）高电位端的对地电压（V1）；所述比较器（2）的第二输入端连接至所述直流转换器的输出端，以接收所述直流转换器的输出电压（VOUT）；所述比较器的输出端用于连接所述直流转换器中的数字逻辑控制模块；
所述可变电阻模块（3）连接于所述直流转换器的输入电压端和所述计时模块（1）之间；其中，所述可变电阻模块的等效电阻的阻值在第一阻值和第二阻值之间可变，以改变所述直流转换器的输入电压（VIN）向所述计时模块提供的充电电流（I1）的大小；
所述控制电压生成模块（4）的输出端连接至所述可变电阻模块（3）的控制端，以向所述可变电阻模块提供控制电压（Vset）；
所述控制电压生成模块（4）用于以小步长的方式改变控制电压（Vset）的大小；所述可变电阻模块（3）的控制端响应所述控制电压（Vset）的大小产生对应大小的等效电阻，以使所述等效电阻的阻值以小步长的方式朝向第一阻值变化，或者朝向第二阻值变化，从而使所述充电电流（I1）跟随所述等效电阻的变化而变化；
当所述对地电压（V1）升至所述输出电压（VOUT）时，所述比较器的输出端输出所述关断信号（ton_rst），以使所述同步管（MP1）保持关断状态，以控制所述同步管（MP1）的导通时间（ton）。
2.如权利要求1所述的导通时间控制电路，其特征在于，所述可变电阻模块（3）包括：
晶体管（M0），所述晶体管（M0）的控制极为所述可变电阻模块（3）的控制端；所述晶体管（M0）在所述控制电压（Vset）的控制下工作在可变电阻区，以使所述可变电阻模块（3）的等效电阻以小步长的方式朝向第一阻值变化，或者朝向第二阻值变化。
3.如权利要求2所述的导通时间控制电路，其特征在于，所述可变电阻模块（3）还包括：
电流镜，所述电流镜的输入端用于接收所述直流转换器的输入电压（VIN）；所述电流镜的第一输出支路连接至第一等效电阻（R10）的一端，第一等效电阻（R10）的另一端接地；所述电流镜的第二输出支路连接至所述计时模块（1）的高电位端，用于向所述计时模块（1）提供充电电流（I1）；
运放单元，所述运放单元的第一输入端连接至第一分压电阻（R01）和第二分压电阻（R02）的连接端，用于输入所述第一分压电阻（R01）和所述第二分压电阻（R02）对所述直流转换器的输入电压（VIN）分压后的电压；所述运放单元的第二输入端连接至所述第一等效电阻（R10）的一端；
第二等效电阻（R11），所述第二等效电阻（R11）的一端连接至所述晶体管（M0）的第二极；所述晶体管（M0）的第一极连接至所述第一等效电阻（R10）的一端，所述第二等效电阻（R11）的另一端接地。
4.如权利要求3所述的导通时间控制电路，其特征在于，所述可变电阻模块（3）还包括：
N型晶体管（N1），所述N型晶体管（N1）的第一极连接在所述电流镜的第一输出支路，所述型晶体管（N1）的第二极连接在所述第一等效电阻（R10）的一端；所述N型晶体管（N1）的控制极连接至所述运放单元的输出端。
5.如权利要求2所述的导通时间控制电路，其特征在于，所述可变电阻模块（3）还包括：
电流镜，所述电流镜的输入端用于接收所述直流转换器的输入电压（VIN）；所述电流镜的第一输出支路连接至第一等效电阻（R10）的一端，第一等效电阻（R10）的另一端接地；所述电流镜的第二输出支路连接至所述计时模块（1）的高电位端，用于向所述计时模块（1）提供充电电流（I1）；所述电流镜的第三输出支路连接至所述晶体管（M0）的第一极，所述晶体管（M0）的第二极连接至所述计时模块（1）的高电位端，所述晶体管（M0）的第一极用于接收所述直流转换器的输入电压（VIN）；
运放单元，所述运放单元的第一输入端连接至第一分压电阻（R01）和第二分压电阻（R02）的连接端，用于输入所述第一分压电阻（R01）和所述第二分压电阻（R02）对所述直流转换器的输入电压（VIN）分压后的电压；所述运放单元的第二输入端连接至所述第一等效电阻（R10）的一端。
6.如权利要求5所述的导通时间控制电路，其特征在于，所述可变电阻模块（3）还包括：
N型晶体管（N1），所述N型晶体管（N1）的第一极连接在所述电流镜的第一输出支路，所述N型晶体管（N1）的第二极连接在所述第一等效电阻（R10）的一端；所述N型晶体管（N1）的控制极连接至所述运放单元的输出端。
7.如权利要求6所述的导通时间控制电路，其特征在于，
所述电流镜中各个晶体管为P型晶体管；
所述晶体管（M0）为N型晶体管。
8.如权利要求6所述的导通时间控制电路，其特征在于，
所述电流镜中各个晶体管为P型晶体管；
所述晶体管（M0）为P型晶体管。
9.如权利要求1-8任意一项所述的导通时间控制电路，其特征在于，所述计时模块（1）包括：
第一电容（C0），所述第一电容（C0）的一端为所述计时模块（1）的高电位端，所述第一电容（C0）的另一端接地；
释放晶体管（N2），所述释放晶体管（N2）的第一极和第二极连接至所述第一电容（C0）的一端和另一端，所述释放晶体管（N2）在所述同步管（MP1）导通期间响应控制信号（hson_n）断开所述释放晶体管（N2）的第一极和第二极。
10.如权利要求1-8任意一项所述的导通时间控制电路，其特征在于，所述控制电压生成模块（4）包括：镜像电流源（41）、计时单元（42）、差分放大单元（43）、传输门（44）和输出电容（C1）；
所述镜像电流源（41）连接至所述计时单元（42）的高电位端；
所述差分放大单元（43）的第一输入端连接至所述计时单元（42）的高电位端；所述差分放大单元（43）的第二输入端用于接收参考电压（Vref_t）；所述差分放大单元（43）的输出端经由所述传输门（44）连接至输出电容（C1）的一端，所述输出电容（C1）的另一端接地；所述输出电容（C1）的一端用于输出所述控制电压（Vset）；
所述镜像电流源（41）向所述计时单元（42）提供充电电流，以使所述计时单元（42）的高电位端得到计时电压（Vt）；所述差分放大单元（43）差分放大所述计时电压（Vt）和所述参考电压（Vref_t）并输出差分放大结果；所述传输门（44）以小步长的方式导通传输所述差分放大结果，以对所述输出电容（C1）进行小步长充电或放电，以使得所述输出电容（C1）的一端以小步长的方式改变所述控制电压（Vset）的大小。
11.如权利要求10所述的导通时间控制电路，其特征在于，所述镜像电流源（41）包括：电流源（I0）、第一镜像支路和第二镜像支路；
所述电流源（I0）的输入端用于接收所述直流转换器的输入电压（VIN）；所述电流源（I0）的输出端经由晶体管（N41）的第一极和第二极后接地；
所述第一镜像支路的输入端连接至所述电流源（I0）的输入端，所述第一镜像支路的输出端连接至计时电阻（Rt）的一端，所述计时电阻（Rt）的另一端连接至所述晶体管（N41）的第二极；
所述第二镜像支路的输入端连接至所述电流源（I0）的输入端，所述第二镜像支路的输出端连接至所述计时单元（42）的高电位端；
所述第二镜像支路基于第一基准电流（It）向所述计时单元（42）提供充电电流，以使所述计时单元（42）的高电位端得到计时电压（Vt）。
12.如权利要求11所述的导通时间控制电路，其特征在于，所述差分放大单元（43）包括：第一N型晶体管（N44）和第二N型晶体管（N45）；
所述第一N型晶体管（N44）的第一极和所述第二N型晶体管（N45）的第一极经各自P型晶体管连接至所述直流转换器的输入电压（VIN）端；所述第二N型晶体管（N45）的第一极为所述差分放大单元（43）的输出端；
所述第一N型晶体管（N44）的第二极和所述第二N型晶体管（N45）的第二极连接并接地；
所述第一N型晶体管（N44）的控制极和所述第二N型晶体管（N45）的控制极分别为所述差分放大单元（43）的第一输入端和第二输入端。
13.如权利要求12所述的导通时间控制电路，其特征在于，所述第一N型晶体管（N44）的控制极作为所述差分放大单元（43）的第一输入端连接至所述计时单元（42）的高电位端，用于输入所述计时电压（Vt）；
所述第二N型晶体管（N45）的控制极作为所述差分放大单元（43）的第二输入端连接至所述晶体管（N41）的控制极，用于输入所述参考电压（Vref_t）。
14.如权利要求12所述的导通时间控制电路，其特征在于，所述第二N型晶体管（N45）的控制极作为所述差分放大单元（43）的第一输入端连接至所述计时单元（42）的高电位端，用于输入所述计时电压（Vt）；
所述第一N型晶体管（N44）的控制极作为所述差分放大单元（43）的第二输入端连接至所述晶体管（N41）的控制极，用于输入所述参考电压（Vref_t）。
15.如权利要求13所述的导通时间控制电路，其特征在于，所述晶体管（N41）、所述第一N型晶体管（N44）和所述第二N型晶体管（N45）的宽长比相同。
16.如权利要求10所述的导通时间控制电路，其特征在于，所述计时单元（42）包括：开关管（N43）和第二电容（Ct）；
所述开关管（N43）的第一极与所述第二电容（Ct）的一端连接得到所述计时单元（42）的高电位端；
所述开关管（N43）的第二极接地，所述第二电容（Ct）的另一端接地；
所述开关管（N43）的控制极在所述传输门（44）以小步长的方式导通传输所述差分放大结果之后响应计时复位信号（en_time）导通，以对所述第二电容（Ct）进行放电。
17.如权利要求16所述的导通时间控制电路，其特征在于，所述计时复位信号（en_time）的两次信号时间间隔略大于所述直流转换器的开关周期。
18.如权利要求16所述的导通时间控制电路，其特征在于，所述计时复位信号（en_time）紧挨着所述传输门（44）完成传输之后。
19.一种自适应恒定导通时间降压直流转换器，其特征在于，包括：
依次连接的同步管（MP1）和整流管（MN1），所述同步管（MP1）和所述整流管（MN1）的连接点经LRC电路后得到输出电压（VOUT）；
数字逻辑控制部分，分别控制所述同步管（MP1）和所述整流管（MN1）的导通状态；
导通时间控制部分，连接至所述数字逻辑控制部分，所述导通时间控制部分用于向所述数字逻辑控制部分输出所述同步管（MP1）的导通时间（ton）长短的控制信号，以控制所述同步管（MP1）导通时间（ton）的长短；
所述导通时间控制部分包括如权利要求1-18任意一项所述的导通时间控制电路。
20.一种电源管理芯片，其特征在于，包括：
如权利要求1-18任意一项所述的电路。
21.一种快速瞬态响应直流转换芯片，其特征在于，包括：
如权利要求1-18任意一项所述的导通时间控制电路，以及
直流转换器电路，其包括同步管（MP1），所述导通时间控制电路输出的关断信号用于控制所述同步管（MP1）导通时间（ton）的长短。
22.一种可穿戴蓝牙设备，其特征在于，包括：
蓝牙模块；
如权利要求20所述的电源管理芯片，用于管理向所述蓝牙模块供电的快速瞬态响应直流转换器；或者如权利要求21所述的快速瞬态响应直流转换芯片，用于向所述蓝牙模块供电。
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