CN206133347U - 直流对直流控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种直流对直流控制器，包括脉宽调制信号输出引脚、多功能引脚以及电流产生器。脉宽调制信号输出引脚电性连接外部电阻。多功能引脚电性连接外部参数设定单元。电流产生器耦接脉宽调制信号输出引脚。在直流对直流控制器的启动期间，电流产生器利用外部电阻提供参考电流至多功能引脚，以致使直流对直流控制器利用外部参数设定单元设定参数。在启动期间之后，直流对直流控制器通过脉宽调制信号输出引脚输出脉宽调制信号。本实用新型提供的直流对直流控制器有助于降低直流对直流控制器的引脚数与制造成本。

Description

直流对直流控制器

技术领域

本实用新型涉及一种控制器，尤其涉及一种直流对直流控制器。

背景技术

现有的直流对直流控制器大都具有多功能引脚，利用参考电流及外接的外部参数设定单元(例如电阻)在多功能引脚上产生参考电压，以设定相关功能或参数。一般而言，参考电流源会内建在直流对直流控制器中，但是内建参考电流源提供的参考电流会随着工作电压改变而飘移，容易导致功能设定错误。如果要提高参考电流源的精准度，就必须额外设置控制引脚连接外部电阻提供稳定的参考电流。此种作法会导致直流对直流控制器的引脚数过多，进而增加直流对直流控制器的制造成本。

实用新型内容

本实用新型提供一种直流对直流控制器，可通过脉宽调制信号输出引脚的设置，来产生在功能设定上所需的参考电流。藉此，直流对直流控制器将无须额外设置控制引脚，从而有助于降低直流对直流控制器的引脚数与制造成本。

本实用新型的直流对直流控制器，包括脉宽调制信号输出引脚、多功能引脚以及电流产生器。脉宽调制信号输出引脚电性连接外部电阻。多功能引脚电性连接外部参数设定单元。电流产生器耦接脉宽调制信号输出引脚。在直流对直流控制器的启动期间，电流产生器利用外部电阻提供参考电流至多功能引脚，以使直流对直流控制器利用外部参数设定单元设定参数。在启动期间之后，直流对直流控制器通过脉宽调制信号输出引脚输出脉宽调制信号。

在本实用新型的一实施例中，上述的直流对直流控制器还包括电源状态引脚。直流对直流控制器通过电源状态引脚耦接外部驱动器及系统电路。在启动期间之后，直流对直流控制器通过电源状态引脚致能外部驱动器，并通过电源状态引脚通知系统电路一电源启动程序完成。

在本实用新型的一实施例中，上述的直流对直流控制器还包括控制器。所述控制器耦接所述电流产生器。在所述启动期间之后，所述控制器切断所述电流产生器与所述多功能引脚间的电流路径。

在本实用新型的一实施例中，所述电流产生器包括电流镜以及第一开关。所述电流镜产生所述参考电流。所述第一开关的第一端耦接所述电流镜，且所述第一开关的第二端耦接所述多功能引脚。所述第一开关在所述启动期间导通，并在所述启动期间之后断开。

在本实用新型的一实施例中，所述电流产生器包括运算放大器、晶体管以及第二开关。所述运算放大器的第一端接收参考电压，所述运算放大器的第二端耦接所述脉宽调制信号输出引脚。所述晶体管的第一端耦接电流镜，所述晶体管的控制端耦接所述运算放大器的输出端。所述第二开关的第一端耦接所述晶体管的第二端，且所述第二开关的第二端耦接所述运算放大器的第二端。所述第二开关在所述启动期间导通，并在所述启动期间之后断开。

本实用新型的直流对直流控制器通过脉宽调制信号输出引脚电性连接外部电阻，利用直流对直流控制器中的电流产生器，在启动期间通过外部电阻产生参考电流至多功能引脚。除了可通过脉宽调制信号输出引脚输出脉宽调制信号，也可通过同一个脉宽调制信号输出引脚产生功能设定所需的参考电流。不但提高参考电流的精准度，也可降低直流对直流控制器的引脚数与制造成本。

为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是依照本实用新型的一实施例的一种直流对直流控制器的示意图；

图2是依照本实用新型的一实施例的用以说明直流对直流控制器的时序图；

图3是依照本实用新型的另一实施例的一种直流对直流控制器的示意图。

附图标记：

100：直流对直流控制器；

110：电流产生器；

120：控制器；

130：脉宽调制信号输出引脚；

140：电源状态引脚；

150：多功能引脚；

160：致能引脚；

170：第二开关；

101：外部驱动器；

102：外部参数设定单元；

103：系统电路；

R11：外部电阻；

EN1：致能信号；

S11：电源状态信号；

S12：控制信号；

IE1：外部电流；

IR1：参考电流；

PU1：脉宽调制信号；

MD21：启动期间；

MD22：正常工作状态；

LV21：低电平；

LV22：高电平；

310：电流镜；

311、312：P沟道晶体管；

320：运算放大器；

330：晶体管；

340：第二开关；

350：电压源；

301：驱动器；

302：切换电路；

303：阻抗电路；

SW31：上桥开关；

SW32：下桥开关；

L3：电感；

C3：电容；

DR31～DR32：驱动信号；

V31：输入电压；

V32：输出电压。

具体实施方式

图1是依照本实用新型的一实施例的一种直流对直流控制器的示意图。如图1所示，直流对直流控制器100适用于外部驱动器101。直流对直流控制器100包括电流产生器110、控制器120、脉宽调制信号输出引脚130、电源状态引脚140、多功能引脚150、致能引脚160以及第一开关170。

在整体架构上，直流对直流控制器100可通过脉宽调制信号输出引脚130与电源状态引脚140电性连接外部驱动器101，以控制外部驱动器101。脉宽调制信号输出引脚130电性连接外部电阻R11。多功能引脚150电性连接外部参数设定单元102，外部参数设定单元102可以为电阻或电阻网络。电流产生器110耦接脉宽调制信号输出引脚130。控制器120耦接电流产生器110、脉宽调制信号输出引脚130、电源状态引脚140以及多功能引脚150。第一开关170电性连接在电流产生器110与多功能引脚150之间。

在操作上，直流对直流控制器100在一开始运作时将进入启动期间。电流产生器110在启动期间提供参考电压至脉宽调制信号输出引脚130，以依据流经外部电阻R11的外部电流IE1产生参考电流IR1。直流对直流控制器100可将参考电流IR1提供至多功能引脚150，以利用外部参数设定单元102来进行功能设定操作。在直流对直流控制器100的启动期间，电流产生器110可利用外部电阻R11提供参考电流IR1至多功能引脚150，以使直流对直流控制器100利用外部参数设定单元102设定一参数。当参数设定完成时，直流对直流控制器100将进入正常工作状态。在正常工作状态下，即在启动期间之后，直流对直流控制器100通过脉宽调制信号输出引脚130输出脉宽调制信号PU1至外部驱动器101，以控制外部驱动器101的电源转换操作。

直流对直流控制器100的脉宽调制信号输出引脚130除了输出脉宽调制信号PU1，还可作为产生参考电流IR1的控制引脚。与现有技术相较之下，本实用新型的直流对直流控制器100将无须额外设置控制引脚，即可搭配电流产生器110产生功能设定所需的参考电流IR1，有助于降低直流对直流控制器100的引脚数与制造成本。

图2是本实用新型实施例的直流对直流控制器的时序图，以下将同时参照图1与图2来说明。直流对直流控制器100通过致能引脚160接收致能信号EN1，并响应致能信号EN1开始运作。如图2所示，在开始运作时，直流对直流控制器100进入启动期间MD21，且通过电源状态引脚140所传送的电源状态信号S11维持在低电平LV21。

在启动期间MD21，电流产生器110会施加参考电压至脉宽调制信号输出引脚130，以产生流经外部电阻R11的外部电流IE1。电流产生器110依据外部电流IE1产生参考电流IR1，供直流对直流控制器100执行功能设定操作。

在启动期间MD21，控制器120利用控制信号S12来导通第一开关170，以通过第一开关170将参考电流IR1传送至多功能引脚150。外部参数设定单元102可响应于参考电流IR1产生设定电压，控制器120将可依据设定电压来进行功能设定操作，例如，设定一温度保护参数。

在启动期间MD21，电源状态信号S11维持在低电平LV21，使外部驱动器101保持在禁能状态。当功能设定操作完成时，即在启动期间MD21之后，直流对直流控制器100进入正常工作状态MD22，且电源状态信号S11会从低电平LV21切换至高电平LV22。此时直流对直流控制器100通过脉宽调制信号输出引脚130输出脉宽调制信号PU1至外部驱动器101，并且通过电源状态引脚140输出的电源状态信号S11致能外部驱动器101，同时通知系统电路103电源启动程序已完成。外部驱动器101将致能，进而在脉宽调制信号PU1的控制下进行电源转换操作。另一方面，当系统电路103检测到具有高电平LV22的电源状态信号S11时，系统电路103即可判别电源启动程序已完成。

在正常工作状态MD22，亦即在启动期间MD21之后，控制器120会切断电流产生器110与多功能引脚150之间的电流路径。例如，控制器120可依据具有高电平LV22的电源状态信号S11，将控制信号S12切换至低电平LV21，进而使电流产生器110切换至一禁能状态，并使第一开关170断开。此时电流产生器110将停止供应参考电压，进而阻断外部电流IE1与参考电流IR1的产生。

换言之，直流对直流控制器100的脉宽调制信号输出引脚130除了输出脉宽调制信号PU1以外，还可作为控制引脚耦接外部电阻以产生精确的参考电流。与现有技术相较，本实用新型的直流对直流控制器100将无须额外设置控制引脚，即可搭配外部电阻产生功能设定所需的参考电流，从而有助于降低直流对直流控制器100的引脚数与制造成本。

图3是本实用新型另一实施例的直流对直流控制器示意图，以下将参照图3进一步说明电流产生器110与外部驱动器101。如图3所示，电流产生器110包括电流镜310、运算放大器320、晶体管330以及第二开关340。电流镜310电性连接第一开关170的第一端，且第一开关170的第二端电性连接多功能引脚150。电流镜310包括P沟道晶体管311与P沟道晶体管312。

运算放大器320的非反相输入端接收由电压源350所产生的参考电压，且运算放大器320的反相输入端耦接脉宽调制信号输出引脚130。电压源350可由能隙参考电路(bandgap reference circuit)所构成。晶体管330为一N沟道晶体管，晶体管330的第一端电性连接电流镜310中的P沟道晶体管311，晶体管330的控制端电性连接运算放大器320的输出端。第二开关340的第一端电性连接晶体管330的第二端，且第二开关340的第二端耦接运算放大器320的反相输入端。

控制器120可通过第二开关340适时地启动或是关闭电流产生器110，使电流产生器110在启动期间供应参考电流IR1，并可在正常工作状态停止供应参考电流IR1。如图2所示，在启动期间MD21，控制器120可依据具有低电平LV21的电源状态信号S11，产生具有高电平LV22的控制信号S12，以导通第二开关340。随着第二开关340导通，运算放大器320与第二开关340将可形成一负反馈回路，从而将脉宽调制信号输出引脚130维持在参考电压，并可将外部电流IE1传送至电流镜310。

此时，电流镜310复制外部电流IE1，通过P沟道晶体管312映射出参考电流IR1。直流对直流控制器100则利用参考电流IR1进行功能设定操作。在正常工作状态MD22，控制器120可依据具有高电平LV22的电源状态信号S11，产生具有低电平LV21的控制信号S12。第二开关340将断开，使电流产生器110停止运作，进而阻断外部电流IE1与参考电流IR1的产生。

请继续参照图3，外部驱动器101包括驱动器301、切换电路302以及阻抗电路303。其中切换电路302电性连接驱动器301，且切换电路302包括串联在输入电压V31与接地端之间的上桥开关SW31与下桥开关SW32。阻抗电路303包括电感L3与电容C3，电性连接切换电路302。

如图2及图3所示，在启动期间MD21，因电源状态信号S11处于低电平LV21，而使驱动器101禁能。在正常工作状态MD22，驱动器301可响应于具有高电平LV22的电源状态信号S11而致能。此时驱动器301将来自直流对直流控制器100的脉宽调制信号PU1转换成多个驱动信号DR31～DR32。

切换电路302会依据驱动信号DR31～DR32来操作上桥开关SW31与下桥开关SW32。随着上桥开关SW31与下桥开关SW32的操作，将输入电压V31转换成输出电压V32。

虽然图1与图3实施例中的控制器120是利用控制信号S12来控制第一开关170以及电流产生器110中的第二开关340，但其并非用以限定本实用新型。举例来说，在另一实施例中，控制器120也可直接利用电源状态信号S11来控制第一开关170与第二开关340。在另一实施例中，本领域普通技术人员也可依设计所需选择性地移除第一开关170，并直接将电流产生器110中的电流镜310电性连接至多功能引脚150。

综上所述，本实用新型的直流对直流控制器可通过脉宽调制信号输出引脚传送外部驱动器所需的脉宽调制信号，并可利用脉宽调制信号输出引脚耦接外部电阻，使电流产生器产生功能设定所需的参考电流。换言之，直流对直流控制器的脉宽调制信号输出引脚除了用以输出脉宽调制信号以外，还可用以作为产生参考电流用的控制引脚。与现有技术相较之下，本实用新型的直流对直流控制器将无须额外设置控制引脚，即可搭配外部电阻产生功能设定所需的精确的参考电流，从而有助于降低直流对直流控制器的引脚数与制造成本。

虽然本实用新型已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，均在本实用新型范围内。

Claims (5)

1.一种直流对直流控制器，其特征在于，包含：

脉宽调制信号输出引脚，电性连接外部电阻；

多功能引脚，电性连接外部参数设定单元；以及

电流产生器，耦接所述脉宽调制信号输出引脚；

其中，在所述直流对直流控制器的启动期间，所述电流产生器利用所述外部电阻提供参考电流至所述多功能引脚，以使所述直流对直流控制器利用所述外部参数设定单元设定参数，在所述启动期间之后，所述直流对直流控制器通过所述脉宽调制信号输出引脚输出脉宽调制信号。

2.根据权利要求1所述的直流对直流控制器，其特征在于，还包括：

电源状态引脚，耦接外部驱动器及系统电路；

其中在所述启动期间之后，所述直流对直流控制器通过所述电源状态引脚致能所述外部驱动器，并通过所述电源状态引脚通知所述系统电路一电源启动程序完成。

3.根据权利要求1所述的直流对直流控制器，其特征在于，还包括：

控制器，耦接所述电流产生器，其中在所述启动期间之后，所述控制器切断所述电流产生器与所述多功能引脚间的电流路径。

4.根据权利要求1所述的直流对直流控制器，其特征在于，所述电流产生器包括：

电流镜，产生所述参考电流；

第一开关，其第一端耦接所述电流镜，且所述第一开关的第二端耦接所述多功能引脚；

其中所述第一开关在所述启动期间导通，并在所述启动期间之后断开。

5.根据权利要求1所述的直流对直流控制器，其特征在于，所述电流产生器包括：

运算放大器，其第一端接收参考电压，所述运算放大器的第二端耦接所述脉宽调制信号输出引脚；

晶体管，其第一端耦接电流镜，所述晶体管的控制端耦接所述运算放大器的输出端；以及

第二开关，其第一端耦接所述晶体管的第二端，且所述第二开关的第二端耦接所述运算放大器的第二端，其中所述第二开关在所述启动期间导通，并在所述启动期间之后断开。