CN117200552A - 开关变换器及其控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种开关变换器及其控制电路，控制电路包括误差放大电路；比较器，用于根据误差放大信号与输出电压的第二反馈电压产生脉宽调制信号；逻辑电路，用于根据脉宽调制信号控制开关变换器的高侧开关管和低侧开关管的导通和关断，其中，误差放大电路包括误差放大器，用于比较第一电压信号与参考电压，以输出误差放大信号；内环增益模拟电路，用于获得与误差放大器的输出成设定比例的模拟电压信号；信号选择电路，用于根据开关变换器的DCM模式的标志信号，选择将输出电压的第一反馈电压和模拟电压信号之一作为第一电压信号，从而提高开关变换器的瞬态响应速度，减小开关变换器输出电压的欠压值。

Description

开关变换器及其控制电路

技术领域

本发明涉及电源电路技术领域，特别涉及一种开关变换器及其控制电路。

背景技术

开关变换器是目前市场上最广泛使用的一种开关电源。一般有电压控制、电流控制、迟滞控制等控制方式，恒定导通时间(Constant-on-time，COT)控制是在迟滞控制的基础上发展起来的。现有的COT控制的Buck变换器，在工作于DCM(电感电流断续)模式时，开关频率fsw正比于负载电流Io的大小，随着负载电流Io的降低，开关频率fsw会低于电压外环的带宽，此时电压外环工作于开环模式，误差放大器的内部节点电压及其提供的误差放大信号均处于不受控状态。因此，当负载从轻载跳变为重载时，误差放大器需要较长时间才能恢复到正常状态，导致Buck变换器的输出电压降低很多后Buck变换器才会有新的开关动作，这使得Buck变换器的瞬态响应变差，输出电压的精度无法满足负载需求。

图1示出了现有技术的一种COT控制的开关变换器的电路示意图。参见图1，开关变换器采用Buck拓扑，开关变换器具有输入端和输出端，分别接收输入电压Vin和提供输出电压Vout。开关变换器的控制电路用于产生高侧开关管M1和低侧开关管M2的控制信号HG和LG。在高侧开关管M1导通，低侧开关管M2关断时，开关变换器的输入端接收输入电压Vin，并对电感L充电，在高侧开关管M1关断，低侧开关管M2导通时，电感L向输出端放电，从而产生输出电压Vout。

开关变换器的控制电路具有内环和外环两个电压环路，电压外环以误差放大器EA为主，其主要起到稳定开关变换器的输出电压Vout的作用。误差放大器EA通过补偿网络11进行频率补偿。电压内环以比较器50为主，其在比较器50检测到输出电压Vout较低时，导通开关变换器的高侧开关管M1，并在设定导通时间之后，关断高侧开关管M1，以及在设定的最小关断时间之后，若比较器50再次检测到输出电压Vout偏低，会重新控制高侧开关管M1导通。电压内环通过计时模块40控制高侧开关管M1的设定导通时间以及最小关断时间。

开关变换器工作在DCM模式时，斜坡补偿模块20不再起作用，比较器50会直接比较输出电压Vout的反馈电压Vfb2和误差放大信号Veao的大小，并在Vfb2＜Veao时控制高侧开关管M1导通。随着负载电流Io的减小，开关变换器的开关频率fsw逐渐降低，并最终导致在一个开关周期内反馈电压Vfb1长时间高于参考电压Vref，使得误差放大信号Veao会一直放电，变得很低，这样，当负载电流Io突然增大时，受到误差放大器EA带宽的限制，误差放大信号Veao短时间内无法恢复到正常值，直到反馈电压Vfb2变得很小时高侧开关管M1才会重新导通，这会使得开关变换器的瞬态响应变差，输出电压Vout的精度也无法满足负载要求。

因此，有待提出一种新的开关变换器及其控制电路以解决上述问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种开关变换器及其控制电路，从而提高开关变换器的瞬态响应速度，减小开关变换器输出电压的欠压值。

根据本发明的一方面，提供一种开关变换器的控制电路，所述开关变换器包括高侧开关管和低侧开关管，所述控制电路用于控制所述高侧开关管和所述低侧开关管的导通和关断以将所述开关变换器的输入电压转换为输出电压，所述控制电路包括误差放大电路，用于获得与所述输出电压相关的第一电压信号与参考电压之间的误差放大信号；比较器，用于根据所述误差放大信号与所述输出电压的第二反馈电压产生脉宽调制信号；以及逻辑电路，用于根据所述脉宽调制信号控制所述高侧开关管和所述低侧开关管的导通和关断，其中，所述误差放大电路包括误差放大器、内环增益模拟电路和信号选择电路；所述误差放大器用于将所述第一电压信号与所述参考电压进行比较，以输出所述误差放大信号；所述内环增益模拟电路用于获得与所述误差放大器的输出成设定比例的模拟电压信号，所述模拟电压信号用来表征所述开关变换器稳定工作于电感电流连续模式下的所述输出电压的第一反馈电压；所述信号选择电路，用于根据所述开关变换器的DCM模式的标志信号，选择所述输出电压的第一反馈电压和所述模拟电压信号之一作为所述第一电压信号；其中，当所述信号选择电路将所述第一电压信号由所述第一反馈电压切换为所述模拟电压信号后，所述误差放大器和所述内环增益模拟电路形成一稳压环路。

可选地，所述信号选择电路用于在所述开关变换器工作于电感电流连续模式时，选择所述输出电压的第一反馈电压为所述第一电压信号，在所述低侧开关管开通，且所述开关变换器在电感电流断续模式保持预设时间后，选择所述模拟电压信号为所述第一电压信号。

可选地，所述内环增益模拟电路包括依次连接于电源电压与接地端之间的第一开关管和第一电阻；依次连接于电源电压与接地端之间的第二开关管、第三开关管和第二电阻；以及第一运算放大器，正相输入端接收所述误差放大信号，反相输入端接所述第三开关管和所述第二电阻相连的公共节点，输出端接所述第三开关管的控制端，其中，所述第一开关管的控制端和所述第二开关管的控制端连接，所述第二开关管的控制端和漏端连接，所述第一开关管和所述第一电阻的公共节点提供所述模拟电压信号。

可选地，所述设定比例为所述第一电阻与所述第二电阻的阻值之比。

可选地，所述信号选择电路包括受反相的第一时钟信号和第二时钟信号控制的第一传输门和第二传输门，其中，在所述第一时钟信号为高电平时，所述第一传输门关断，所述第二传输门导通，所述第二传输门将所述模拟电压信号输出为所述第一电压信号；在所述第一时钟信号为低电平时，所述第一传输门导通，所述第二传输门关断，所述第一传输门将所述第一反馈电压输出为所述第一电压信号。

可选地，所述误差放大电路还包括时钟信号产生电路，用于根据所述DCM模式的标志信号以及第一控制信号和第二控制信号产生所述第一时钟信号和所述第二时钟信号，其中，所述DCM模式的标志信号用于表征所述开关变换器的工作状态，所述第一控制信号用于控制所述高侧开关管的导通和关断，所述第二控制信号用于控制所述低侧开关管的导通和关断。

可选地，所述时钟信号产生电路包括触发器，用于根据所述第一控制信号和所述第二控制信号产生触发信号；延时模块，用于接收所述DCM模式的标志信号，并在所述DCM模式的标志信号表征所述开关变换器切换至电感电流断续模式后，延时预设时间输出所述DCM模式的标志信号；与门，第一输入端接收所述触发信号，第二输入端接收所述延时模块提供的触发信号，输出端提供所述第一时钟信号；反相器，输入端接收所述第一时钟信号，输出端提供所述第二时钟信号。

可选地，所述触发器配置为在所述第一控制信号为低电平，所述第二控制信号为高电平时，输出高电平的所述触发信号，在所述第一控制信号为高电平，所述第二控制信号为低电平时，输出低电平的所述触发信号；所述DCM模式的标志信号在所述开关变换器工作于电感电流连续模式时为低电平，在所述开关变换器工作于电感电流断续模式时为高电平。

可选地，所述控制电路还包括电压钳位模块，用于将所述误差放大信号的电压值钳位于预设范围内；补偿网络，用于对所述误差放大器进行频率补偿。

根据本发明的另一方面，提供一种开关变换器，包括输入端和输出端，分别接收输入电压和提供输入电压；串联连接于所述输入端与接地端之间的高侧开关管和低侧开关管；连接于所述高侧开关管和所述低侧开关管的中间节点和所述输出端之间的电感，如上述所述的控制电路，用于控制所述高侧开关管和所述低侧开关管的导通和关断以将所述开关变换器的输入电压转换为输出电压。

本发明提供的开关变换器及其控制电路，包括误差放大电路，用于获得第一电压信号与参考电压之间的误差放大信号；比较器，用于根据误差放大信号与输出电压的第二反馈电压产生脉宽调制信号；以及逻辑电路，用于根据脉宽调制信号控制高侧开关管和低侧开关管的导通和关断，其中，误差放大电路包括误差放大器，用于将第一电压信号与参考电压进行比较，以输出误差放大信号；内环增益模拟电路，用于获得与误差放大器的输出成设定比例的模拟电压信号；以及信号选择电路，用于根据开关变换器的DCM模式的标志信号，选择输出电压的第一反馈电压和模拟电压信号之一为第一电压信号，以使得在开关变换器稳定工作于DCM模式后，只要输出电压的第二反馈电压降低到开关变换器稳定工作于CCM模式时的误差放大信号的值，高侧开关管就会导通，使电感电流上升，从而提高了开关变换器的瞬态响应速度，同时减小了输出电压的欠压值。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出了现有技术的一种COT控制的开关变换器的电路示意图；

图2示出了根据本发明实施例的开关变换器的结构示意图；

图3示出了一种误差放大电路的示意图；

图4示出了图3所示的误差放大电路对应的开关变换器的时序图；

图5示出了根据本发明实施例的开关变换器的误差放大电路的示意图；

图6示出了根据本发明实施例的开关变换器的时钟信号产生电路的示意图；

图7示出了根据本发明实施例的开关变换器的时序图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件或者模块采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

应当理解，在以下的描述中，“电路”可包括单个或多个组合的硬件电路、可编程电路、状态机电路和/或能存储由可编程电路执行的指令的元件。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件或电路“连接在”两个节点之间时，它可以直接耦合或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的，或者其结合。相反，当称元件“直接耦合到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。

同时，在本专利说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的组件。本领域普通技术人员应当可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个组件。本专利说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。

此外，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

图2示出了根据本发明实施例的一种开关变换器的结构示意图。

参见图2，开关变换器采用buck拓扑，其控制方式为COT控制。开关变换器具有输入端和输出端，分别接收输入电压Vin和提供输出电压Vout。

开关变换器包括功率电路1000和控制电路2000。其中，功率电路1000的高侧开关管M1和低侧开关管M2串联连接于开关变换器的输入端与接地端之间，电感L连接于高侧开关管M1和低侧开关管M2的中间节点和输出端之间，电阻Resr和输出电容Cout串联连接在输出端和接地端之间，电阻R连接在输出端和接地端之间，反馈电阻Rf1和Rf2串联连接于输出端和接地端之间，在反馈电阻Rf1和Rf2的中间节点获得输出电压Vout的反馈电压Vfb1。在高侧开关管M1导通，低侧开关管M2关断时，开关变换器的输入端接收输入电压Vin，并对电感L充电，在高侧开关管M1关断，低侧开关管M2导通时，电感L向输出端放电，从而产生输出电压Vout。

控制电路2000包括误差放大电路2100、斜坡补偿模块2200、叠加器2300、比较器2400、计时模块2500以及驱动器2600，计时模块2500和驱动器2600构成逻辑电路。

误差放大电路2100用于获得第一电压信号与参考电压Vref之间的误差放大信号Veao。

斜坡补偿模块2200用于产生斜坡信号，以消除开关变换器工作在CCM(电感电流连续)模式下的次谐波振荡，当开关变换器工作在DCM模式时，斜坡补偿模块2200不再起作用。

叠加器2300用于在开关变换器工作于CCM模式时，将斜坡信号和误差放大信号Veao进行叠加以产生叠加信号。

比较器2400的同相输入端接收所述叠加信号，反相输入端接收输出电压Vout的反馈电压Vfb2，输出端提供脉宽调制信号PWM。其中，在开关变换器工作于DCM模式时，由于斜坡补偿模块2200不再起作用，此时，比较器2400的同相输入端直接接收误差放大信号Veao。

逻辑电路，用于根据脉宽调制信号PWM信号控制高侧开关管M1和低侧开关管M2的导通和关断。其中，计时模块2500用于监测比较器2400的脉宽调制信号PWM，并根据脉宽调制信号PWM提供控制信号ctrl以控制驱动器2600输出控制信号HG和LG。具体的，计时模块2500在接收到指示高侧开关管M1导通的脉宽调制信号PWM后，输出控制高侧开关管M1导通的控制信号ctrl，并在高侧开关管M1达到设定导通时间后，输出控制高侧开关管M1关断的控制信号ctrl，以及在高侧开关管M1达到最小关断时间后，再次监测脉宽调制信号PWM，在脉宽调制信号PWM指示高侧开关管M1导通时，输出控制高侧开关管M1导通的控制信号ctrl。其中，在未达到高侧开关管M1的最小关断时间时，即使计时模块2500监测到指示高侧开关管M1导通的脉宽调制信号PWM，也不会输出控制高侧开关管M1导通的控制信号ctrl，比较器2400例如在检测到Vfb2＜Veao时，输出指示高侧开关管M1导通的脉宽调制信号PWM。

可选的，反馈电压Vfb1与反馈电压Vfb2的电压值可以相同，也可以不同，本申请并不做具体限定。

图3示出了一种误差放大电路的示意图。参见图3，误差放大电路2100包括第一钳位电路2110和第二钳位电路2120构成的电压钳位模块、误差放大器EA以及补偿网络2130。

误差放大器EA例如是跨导放大器，其同相输入端接收参考电压Vref，反相输入端接收反馈电压Vfb1，输出端提供误差放大信号Veao。补偿网络2130用于对误差放大器EA进行频率补偿。补偿网络2130包括连接于误差放大器EA的输出端与接地端之间的电容C1和电阻R1，以及连接于误差放大器EA的输出端与接地端之间的电容C2。

钳位模块用于将误差放大信号Veao的电压值钳位于预设范围内。

其中，第一钳位电路2110用于将误差放大信号Veao的最小电压值钳位于第一钳位电压Veao,L。第一钳位电路2110包括运算放大器A1、频率补偿模块2111以及开关管M3。开关管M3连接于电源电压VDD与误差放大器EA的输出端之间，运算放大器A1的反相输入端接收第一钳位电压Veao,L，正向输入端接误差放大器EA的输出端，输出端接开关管M3的控制端，开关管M3的控制端还接频率补偿模块2111。其中，开关管M3为PMOS管。频率补偿模块2111的电路结构例如与补偿网络2130相同。

第二钳位电路2120用于将误差放大信号Veao的最大电压值钳位于第二钳位电压Veao,H。第二钳位电路2120包括运算放大器A2、频率补偿模块2121以及开关管M4。开关管M4连接于误差放大器EA的输出端与接地端之间，运算放大器A2的反相输入端接收第二钳位电压Veao,H，正向输入端接误差放大器EA的输出端，输出端接开关管M4的控制端，开关管M4的控制端还接频率补偿模块2121。其中，开关管M4为NMOS管。频率补偿模块2121的电路结构例如与补偿网络2130相同。

当开关变换器工作在DCM模式，且开关变换器输出电压Vout的反馈电压Vfb1长时间大于参考电压Vref时，误差放大信号Veao减小到Veao,L就会被钳位至第一钳位电压Veao,L，因此，当负载电流Io突然增大并导致输出电压Vout降低时，只有当反馈电压Vfb2降低到第一钳位电压Veao,L，比较器2400才能再次翻转为高电平以导通开关变换器的高侧开关管M1使电感电流IL上升。

上述开关变换器的误差放大电路2100是通过钳位误差放大信号Veao避免输出电压Vout降低到很低之后高侧开关管M1才再次导通。但是和开关变换器正常工作时(即开关变换器稳定工作于CCM模式时)的误差放大信号Veao相比，第一钳位电压Veao,L仍然是一个较小的值，即输出电压Vout还是不可避免地降低到了较小的值；此外，即使误差放大信号Veao被钳位了，但是误差放大器EA的内部节点电压依然不受控，负载发生变化后误差放大器EA也需要很长的时间才能恢复到正常工作状态。

图4示出了图3所示的误差放大电路对应的开关变换器的时序图，参见图4，当开关变换器的负载电流Io从轻载向重载跳变时，只有反馈电压Vfb2降低至第一钳位电压Veao,L时，高侧开关管M1才会导通，相应的，电感电流IL才开始上升。

基于此，本发明的发明人改进了误差放大电路以解决上述问题。

图5示出了根据本发明实施例的开关变换器的误差放大电路的结构示意图。

参见图5，本发明实施例提供的误差放大电路2100在图3所示的误差放大电路的基础上增加了信号选择电路2140以及内环增益模拟电路2150，且对误差放大器EA的连接关系也做了相应调整，下面仅说明二者之间的不同之处。

误差放大器EA的同相输入端接收参考电压Vref，反相输入端接收第一电压信号，误差放大器EA的输出端提供误差放大信号Veao。

内环增益模拟电路2150用于根据误差放大器EA的输出生成与其成设定比例的模拟电压信号Veao,P。内环增益模拟电路2150包括依次连接于电源电压VDD与接地端之间的开关管M5和电阻R3，依次连接于电源电压VDD与接地端之间的开关管M6、M7和电阻R2，以及运算放大器A3，其中，开关管M5和开关管M6的控制端相连，开关管M6的控制端接其第二端(漏端)，运算放大器A3的同相输入端接误差放大信号Veao，反相输入端接开关管M7和电阻R2的公共节点，输出端接开关管M7的控制端，开关管M5和电阻R3的公共节点提供模拟电压信号Veao,P。模拟电压信号Veao,P用来表征开关变换器稳定工作于CCM模式时的输出电压Vout的反馈电压Vfb1。开关管M5和M6为PMOS管，开关管M7为NMOS管。

进一步地，设定比例即为电阻R3与电阻R2的阻值之比。R3/R2用于模拟电压内环的增益，即模拟反馈电压Vfb2与误差放大信号Veao的增益。若电压内环的增益Vfb2/Veao＝1，也可以不设置内环增益模拟电路2150，直接将误差放大信号Veao提供至信号选择电路2140。

信号选择电路2140用于根据开关变换器的DCM模式的标志信号DCM1选择将反馈电压Vfb1和模拟电压信号Veao,P之一作为第一电压信号。其中，当信号选择电路2140将第一电压信号由反馈电压Vfb1切换为模拟电压信号Veao,P后，误差放大器EA和内环增益模拟电路2150形成一稳压环路。

信号选择电路2140包括传输门TG1和TG2，传输门TG1和TG2受反相的时钟信时钟信号clk1和时钟信号clk2控制交替导通，传输门TG1在导通时选择反馈电压Vfb1为第一电压信号，传输门TG2在导通时选择模拟电压信号Veao,P为第一电压信号。

具体的，当开关变换器工作在DCM模式，且时钟信号clk1为高电平，时钟信号clk2为低电平时，传输门TG1关断，传输门TG2导通，以将模拟电压信号Veao,P输出为第一电压信号，使误差放大器EA的状态保持环路开始发挥作用，保证误差放大器EA不会处于开环状态。由于从误差放大信号Veao到模拟电压信号Veao,P的增益被设置为电压内环的增益，保证了当负载电流Io发生跳变时，只要输出电压Vout比正常值偏低，比较器2400能立马响应并给出新的开关动作。在时钟信号clk1为低电平，时钟信号clk2为高电平时，传输门TG1导通，传输门TG2关断，传输门TG1将反馈电压Vfb1输出为第一电压信号，此时，误差放大器EA重新接入电压外环，开关变换器切换到正常工作模式。

图6示出了根据本发明实施例的开关变换器的时钟信号产生电路的结构示意图。

参见图6，时钟信号产生电路包括或非门1141、或非门1142、与门1143、反相器1144以及延时模块1145。其中，或非门1141以及或非门1142构成触发器。

或非门1141的第一输入端接控制信号HG，第二输入端接或非门1142的输出端，输出端提供触发信号。

或非门1142的第一输入端接或非门1141的输出端，第二输入端接控制信号LG。

延时模块1145用于接收DCM模式的标志信号DCM1，并在DCM模式的标志信号DCM1指示开关变换器切换为DCM模式时，延迟预设时间td将DCM模式的标志信号DCM1输出至与门1143的第二输入端；当DCM模式的标志信号DCM1指示开关变换器退出DCM模式时，将DCM模式的标志信号DCM1直接输出至与门1143的第二输入端。

与门1143的第一输入端接收触发信号，第二输入端接收延时模块1145提供的DCM模式的标志信号DCM1，输出端提供时钟信号clk1。

反相器1144的输入端接收时钟信号clk1，输出端提供时钟信号clk2。

在开关变换器的高侧开关管M1关断，低侧开关管M2导通时，控制信号HG由高电平翻转为低电平，控制信号LG由低电平翻转为高电平时，触发信号由低电平翻转为高电平；当电感电流IL降低到0之后，DCM模式的标志信号DCM1也会由低电平翻转为高电平，当DCM模式的标志信号DCM1在高电平保持预设时间td之后，延时模块1145将高电平的DCM模式的标志信号DCM1输出至与门1143，使时钟信号clk1由低电平翻转为高电平，时钟信号clk2由高电平翻转为低电平，当DCM模式的标志信号DCM1在高电平的保持时间小于预设时间td时，延时模块1145会一直输出低电平的DCM模式的标志信号DCM1至与门1143，时钟信号clk1和clk2并不会出现电平翻转。其中，预设时间td比较小，其设置的目的主要是为了避开CCM模式和DCM模式的临界状态，在这个时间内，输出电压Vout变化并不大，因此，预设时间td之后的误差放大信号Veao经内环增益模拟电路2150之后才可以模拟开关变换器正常工作时的反馈电压Vfb1。

当负载电流Io增大导致输出电压Vout变低并触发新的开关动作之后，控制信号HG由低电平翻转为高电平，控制信号LG由高电平翻转为低电平，此时，触发信号由高电平翻转为低电平，与门1143输出的时钟信号clk1由高电平翻转为低电平，反相器1144输出的时钟信号clk2由低电平翻转为高电平。

图7示出了根据本发明实施例的开关变换器的时序图。

参见图7，开关变换器的负载电流Io从轻载向重载跳变时，只要反馈电压Vfb2降低到等于开关变换器正常工作时的误差放大信号Veao，高侧开关管M1就会导通，使电感电流IL上升，从而提高了开关变换器的瞬态响应速度，同时减小了输出电压Vout的欠压值。

本发明实施例提供的开关变换器的控制电路2000，包括误差放大电路2100，用于获得第一电压信号与参考电压Vref之间的误差放大信号Veao；比较器2400，用于将误差放大信号Veao与输出电压Vout的反馈电压Vfb2进行比较，以获得脉宽调制信号PWM；以及逻辑电路，用于根据脉宽调制信号PWM控制高侧开关管M1和低侧开关管M2的导通和关断，其中，误差放大电路2100包括误差放大器EA，用于将第一电压信号与参考电压Vref进行比较，以输出误差放大信号Veao；以及内环增益模拟电路2150，用于获得与误差放大器EA的输出成设定比例的模拟电压信号Veao,P；以及信号选择电路2140，用于根据开关变换器的工作状态选择输出电压Vout的反馈电压Vfb1和模拟电压信号Veao,P之一为第一电压信号，以使得开关变换器稳定工作于DCM模式后，只要反馈电压Vfb2降低到开关变换器正常工作时的误差放大信号Veao，高侧开关管M1就会导通，使电感电流IL上升，从而提高了开关变换器的瞬态响应速度，同时减小了输出电压Vout的欠压值。

依照本发明的实施例如上文，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明的保护范围应当以本发明权利要求及其等效物所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种开关变换器的控制电路，所述开关变换器包括高侧开关管和低侧开关管，所述控制电路用于控制所述高侧开关管和所述低侧开关管的导通和关断以将所述开关变换器的输入电压转换为输出电压，所述控制电路包括：

误差放大电路，用于获得第一电压信号与参考电压之间的误差放大信号；

比较器，用于根据所述误差放大信号与所述输出电压的第二反馈电压产生脉宽调制信号；以及

逻辑电路，用于根据所述脉宽调制信号控制所述高侧开关管和所述低侧开关管的导通和关断，

其中，所述误差放大电路包括误差放大器、内环增益模拟电路和信号选择电路；

所述误差放大器用于将所述第一电压信号与所述参考电压进行比较，以输出所述误差放大信号；

所述内环增益模拟电路用于获得与所述误差放大器的输出成设定比例的模拟电压信号，所述模拟电压信号用来表征所述开关变换器稳定工作于电感电流连续模式下的所述输出电压的第一反馈电压；

所述信号选择电路，用于根据所述开关变换器的DCM模式的标志信号，选择所述输出电压的第一反馈电压和所述模拟电压信号之一作为所述第一电压信号；

其中，当所述信号选择电路将所述第一电压信号由所述第一反馈电压切换为所述模拟电压信号后，所述误差放大器和所述内环增益模拟电路形成一稳压环路。

2.根据权利要求1所述的控制电路，其中，所述信号选择电路用于在所述开关变换器工作于电感电流连续模式时，选择所述输出电压的第一反馈电压为所述第一电压信号，在所述低侧开关管开通，且所述开关变换器在电感电流断续模式保持预设时间后，选择所述模拟电压信号为所述第一电压信号。

3.根据权利要求1所述的控制电路，其中，所述内环增益模拟电路包括：

依次连接于电源电压与接地端之间的第一开关管和第一电阻；

依次连接于电源电压与接地端之间的第二开关管、第三开关管和第二电阻；以及

第一运算放大器，正相输入端接收所述误差放大信号，反相输入端接所述第三开关管和所述第二电阻相连的公共节点，输出端接所述第三开关管的控制端，

其中，所述第一开关管的控制端和所述第二开关管的控制端连接，所述第二开关管的控制端和漏端连接，

所述第一开关管和所述第一电阻的公共节点提供所述模拟电压信号。

4.根据权利要求1所述的控制电路，其中，所述设定比例为所述第一电阻与所述第二电阻的阻值之比。

5.根据权利要求1所述的控制电路，其中，所述信号选择电路包括：

受反相的第一时钟信号和第二时钟信号控制的第一传输门和第二传输门，

其中，在所述第一时钟信号为高电平时，所述第一传输门关断，所述第二传输门导通，所述第二传输门将所述模拟电压信号输出为所述第一电压信号；

在所述第一时钟信号为低电平时，所述第一传输门导通，所述第二传输门关断，所述第一传输门将所述第一反馈电压输出为所述第一电压信号。

6.根据权利要求5所述的控制电路，其中，所述误差放大电路还包括：

时钟信号产生电路，用于根据所述DCM模式的标志信号以及第一控制信号和第二控制信号产生所述第一时钟信号和所述第二时钟信号，

其中，所述DCM模式的标志信号用于表征所述开关变换器的工作状态，所述第一控制信号用于控制所述高侧开关管的导通和关断，所述第二控制信号用于控制所述低侧开关管的导通和关断。

7.根据权利要求6所述的控制电路，其中，所述时钟信号产生电路包括：

触发器，用于根据所述第一控制信号和所述第二控制信号产生触发信号；

延时模块，用于接收所述DCM模式的标志信号，并在所述DCM模式的标志信号表征所述开关变换器切换至电感电流断续模式后，延时预设时间输出所述DCM模式的标志信号；

与门，第一输入端接收所述触发信号，第二输入端接收所述延时模块提供的触发信号，输出端提供所述第一时钟信号；

反相器，输入端接收所述第一时钟信号，输出端提供所述第二时钟信号。

8.根据权利要求7所述的控制电路，其中，

所述触发器配置为在所述第一控制信号为低电平，所述第二控制信号为高电平时，输出高电平的所述触发信号，在所述第一控制信号为高电平，所述第二控制信号为低电平时，输出低电平的所述触发信号；

所述DCM模式的标志信号在所述开关变换器工作于电感电流连续模式时为低电平，在所述开关变换器工作于电感电流断续模式时为高电平。

9.根据权利要求1所述的控制电路，还包括：

电压钳位模块，用于将所述误差放大信号的电压值钳位于预设范围内；

补偿网络，用于对所述误差放大器进行频率补偿。

10.一种开关变换器，包括：

输入端和输出端，分别接收输入电压和提供输入电压；

串联连接于所述输入端与接地端之间的高侧开关管和低侧开关管；

连接于所述高侧开关管和所述低侧开关管的中间节点和所述输出端之间的电感，

如权利要求1-9任一项所述的控制电路，用于控制所述高侧开关管和所述低侧开关管的导通和关断以将所述开关变换器的输入电压转换为输出电压。