CN210536513U - 开关电路的控制电路及开关电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种开关电路的控制电路及开关电路，所述开关电路包括主开关管、续流二极管或同步整流管以及电感，所述主开关管、续流二极管或同步整流管及电感的公共节点为开关节点，所述开关节点经过第一电阻连接到第一节点，第一电容连接在所述第一节点和参考地或输出电压或输出反馈电压之间；当主开关管关断时，当所述第一节点的电压大于等于补偿电压，则主开关管从关断到导通。本实用新型的电路瞬态响应好，不需采样电感电流，避免开关过程对控制电路的影响，控制电路更加简单。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力电子技术领域，具体涉及一种开关电路的控制电路及开关电路。
背景技术
在开关电源中，为了提高开关电源的瞬态响应，采用电流模式进行控制。将电感电流采样值和电流阈值进行比较，在峰值电流模式中，当电感电流采样值大于电流阈值时，则主开关管关断；在谷值电流模式中，当电感电流采样值小于电流阈值时，则主开关管导通。因此在电流模式下，需要采样电感电流。由于开关电源中开关管导通，续流二极管关断时存在反向恢复，使得在开关瞬间，电感电流采样信号上会存在过冲。为了防止该过冲使得开关管产生误开关，因此需要加入消隐电路。即在电感电流采样值的过冲结束之后，再将电感电流采样信号和电流阈值比较，防止过冲信号和电流阈值进行比较，从而产生误触发，使开关管产生误开关。现有技术需要对电感电流进行采样，对采样电路的要求高，并且需要加入消隐电路，控制复杂。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种开关电路的控制电路及开关电路，用以解决现有技术中需要对电感电流进行采样，对采样电路的要求高，并且需要加入消隐电路，控制复杂的问题。
本实用新型的技术解决方案是，提供一种开关电路的控制方法，所述开关电路包括主开关管、续流二极管或同步整流管以及电感，所述主开关管、续流二极管或同步整流管及电感的公共节点为开关节点，所述开关节点经过第一电阻连接到第一节点，第一电容连接在所述第一节点和参考地或输出电压或输出反馈电压之间；当主开关管关断时，当所述第一节点的电压大于等于补偿电压，则主开关管从关断到导通；
所述输出电压经过分压得到所述输出反馈电压；输出反馈电压和参考电压经过运算放大得到所述补偿电压。
作为可选，主开关管导通时间达到第一时间，则主开关管关断；或者在主开关管导通时，主开关管电流上升第一电流阈值，则主开关管关断。
作为可选，当开关周期大于所述参考周期，则下个开关周期中第一时间或第一电流阈值减小，当开关周期小于所述参考周期，则下个开关周期中第一时间或第一电流阈值增大，从而使得开关周期等于参考周期。
作为可选，所述开关电路为BUCK降压电路。
本实用新型还提供一种开关电路的控制电路，所述开关电路包括主开关管、续流二极管或同步整流管以及电感，所述主开关管、续流二极管或同步整流管及电感的公共节点为开关节点，所述控制电路包括第一电阻和第一电容，所述开关节点经过所述第一电阻连接到第一节点，所述第一电容连接在所述第一节点和参考地或输出电压或输出反馈电压之间；当主开关管关断时，当所述第一节点的电压大于等于补偿电压，则主开关管从关断到导通；
所述输出电压经过分压得到所述输出反馈电压；输出反馈电压和参考电压经过运算放大得到所述补偿电压。
作为可选，还包括比较电路和逻辑电路，所述比较电路比较所述第一节点的电压和所述补偿电压，当所述第一节点的电压大于等于所述补偿电压，所述比较电路的输出由无效变为有效；所述逻辑电路接收所述比较电路的输出电压，当接收到所述比较电路的输出由无效变为有效时，所述逻辑电路的输出由无效变为有效。
作为可选，所述逻辑电路对主开关的导通时间进行计时，主开关管导通时间达到第一时间，则所述逻辑电路输出由有效变为无效；或者在主开关管导通时，主开关管电流上升第一电流阈值，则主开关管关断。
作为可选，还包括计时电路，所述计时电路接收所述逻辑电路的输出信号，并对开关周期进行计时，所述逻辑电路接收所述计时电路的输出电压；当所述计时电路的开关周期计时时间大于参考周期，则逻辑电路输出的下个开关周期的第一时间或第一电流阈值减小，当所述计时电路的开关周期计时时间小于参考周期，则逻辑电路输出的下个开关周期的第一时间或第一电流阈值增大。
作为可选，所述开关电路为BUCK降压电路。
本实用新型的又一技术解决方案是，提供一种开关电路。
采用本实用新型的电路结构和方法，与现有技术相比，具有以下优点：电路瞬态响应好，不需要采样电感电流，避免开关过程对控制电路的影响，控制电路更加简单。
附图说明
图1为现有技术的开关电路的示意图；
图2为本实用新型控制电路200的一个实施例的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细描述，但本实用新型并不仅仅限于这些实施例。本实用新型涵盖任何在本实用新型的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。
为了使公众对本实用新型有彻底的了解，在以下本实用新型优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本实用新型。
在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本实用新型。需说明的是，附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
请参考图1所示，为现有技术的BUCK降压电路及其控制电路。其中，BUCK电路包括主开关管M321、同步整流管M322、电感L321和输出电容C321。这里的BUCK电路采用了同步整流，也可以用续流二极管代替同步整流管。BUCK电路还包括驱动电路和控制电路，控制电路产生PWM开关信号，驱动电路接收PWM开关信号，并且驱动主开关管和同步整流管。对于峰值电流控制模式，控制电路包括比较器、计时电流和逻辑电路，表征MOS导通时的电感电流采样值iL和补偿电压Vc经过比较器210进行比较，当主开关管M321导通时，iL低于补偿电压Vc，当iL大于等于补偿电压Vc，则比较器210的输出翻转，逻辑电路220接收比较器210的输出电压，并且产生开关管关断信号，PWM开关信号由有效变为无效，主开关管关断。计时电路230接收PWM开关信号，并对开关周期进行计时。计时的起点可以是开关管导通时刻，当计时达到开关周期阈值时，则计时电路的输出翻转，逻辑电路220接收计时电路230的输出电压，并且产生开关管关断信号，PWM开关信号由无效变为有效，主开关管导通。现有技术的控制方法需要采样主开关管导通时的电感电流，或者主开关管导通时的主开关管电流，从而表征电感电流。
本实用新型的技术解决方案是，提供一种开关电路的控制方法，所述开关电路包括主开关管、续流二极管或同步整流管以及电感，所述主开关管、续流二极管或同步整流管及电感的公共节点为开关节点，所述开关节点经过第一电阻连接到第一节点，第一电容连接在所述第一节点和参考地GND或输出电压Vo或输出反馈电压FB之间；当主开关管关断时，当所述第一节点的电压大于等于补偿电压，则主开关管从关断到导通；所述输出电压经过分压得到所述输出反馈电压FB；输出反馈电压FB和参考电压经过运算放大得到所述补偿电压Vc。本实用新型电路瞬态响应好，不需要采样电感电流，避免开关过程对控制电路的影响，控制电路更加简单。
控制主开关从导通到关断，则有多种方式可以选择，比如，在恒导通时间控制中，主开关管导通时间达到第一时间，则主开关管关断；当开关周期大于所述参考周期，则下个开关周期中第一时间减小，当开关周期小于所述参考周期，则下个开关周期中第一时间增大，从而使得开关周期等于参考周期。
在峰值电流控制中，在主开关管导通时，主开关管电流上升第一电流阈值，则主开关管关断。当开关周期大于所述参考周期，则下个开关周期中第一电流阈值减小，当开关周期小于所述参考周期，则下个开关周期中第一电流阈值增大，从而使得开关周期等于参考周期。
本实用新型的应用范围不仅限于上述实施例分析的Buck降压电路还可以应用于输出电压等于输入电压乘以占空比等各种开关电源电路。
本实用新型还提供一种开关电路的控制电路，所述开关电路包括主开关管、续流二极管或同步整流管以及电感，所述主开关管、续流二极管或同步整流管及电感的公共节点为开关节点，请参考图2所示，所述控制电路包括第一电阻R210和第一电容C210，所述开关节点经过所述第一电阻R210连接到第一节点，所述第一电容C210连接在所述第一节点和参考地GND或输出电压Vo或输出反馈电压FB之间；当主开关管关断时，当所述第一节点的电压大于等于补偿电压Vc，则主开关管从关断到导通；输出电压Vo经过分压得到所述输出反馈电压FB；输出反馈电压FB和参考电压经过运算放大得到所述补偿电压Vc。
控制电路220还包括比较电路210和逻辑电路220，所述比较电路210比较所述第一节点的电压和所述补偿电压Vc，当所述第一节点的电压大于等于所述补偿电压，所述比较电路210的输出由无效变为有效；所述逻辑电路接收所述比较电路的输出电压，当接收到所述比较电路210的输出由无效变为有效时，所述逻辑电路220的输出由无效变为有效。驱动电路接收逻辑电路的输出电压PWM，当PWM输出电压为有效，驱动电路控制主开关管导通，当PWM输出电压为无效，驱动电路控制主开关管关断。
控制主开关从导通到关断，则有多种方式可以选择，比如，在恒导通时间控制中，所述逻辑电路对主开关的导通时间进行计时，主开关管导通时间达到第一时间，则所述逻辑电路输出由有效变为无效；控制电路还包括计时电路，所述计时电路接收所述逻辑电路的输出信号，并对开关周期进行计时，所述逻辑电路接收所述计时电路的输出电压；当所述计时电路的开关周期计时时间大于参考周期，则逻辑电路输出的下个开关周期的第一时间减小，当所述计时电路的开关周期计时时间小于参考周期，则逻辑电路输出的下个开关周期的第一时间增大。
在峰值电流控制中，在主开关管导通时，主开关管电流上升第一电流阈值，则主开关管关断。控制电路还包括计时电路，所述计时电路接收所述逻辑电路的输出信号，并对开关周期进行计时，所述逻辑电路接收所述计时电路的输出电压；当所述计时电路的开关周期计时时间大于参考周期，则逻辑电路输出的下个开关周期的第一电流阈值减小，当所述计时电路的开关周期计时时间小于参考周期，则逻辑电路输出的下个开关周期的第一电流阈值增大。
本实用新型的应用范围不仅限于上述实施例分析的Buck降压电路还可以应用于输出电压等于输入电压乘以占空比等各种开关电源电路。
本实用新型的又一技术解决方案是，提供一种开关电路。
虽然以上将实施例分开说明和阐述，但涉及部分共通之技术，在本领域普通技术人员看来，可以在实施例之间进行替换和整合，涉及其中一个实施例未明确记载的内容，则可参考有记载的另一个实施例。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种开关电路的控制电路，所述开关电路包括主开关管、续流二极管或同步整流管以及电感，所述主开关管、续流二极管或同步整流管及电感的公共节点为开关节点，其特征在于：所述控制电路包括第一电阻和第一电容，所述开关节点经过所述第一电阻连接到第一节点，所述第一电容连接在所述第一节点和参考地或输出电压或输出反馈电压之间；当主开关管关断时，当所述第一节点的电压大于等于补偿电压，则主开关管从关断到导通；
所述输出电压经过分压得到所述输出反馈电压；输出反馈电压和参考电压经过运算放大得到所述补偿电压。
2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于：还包括比较电路和逻辑电路，所述比较电路比较所述第一节点的电压和所述补偿电压，当所述第一节点的电压大于等于所述补偿电压，所述比较电路的输出由无效变为有效；所述逻辑电路接收所述比较电路的输出电压，当接收到所述比较电路的输出由无效变为有效时，所述逻辑电路的输出由无效变为有效。
3.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于：所述逻辑电路对主开关的导通时间进行计时，主开关管导通时间达到第一时间，则所述逻辑电路输出由有效变为无效；或者在主开关管导通时，主开关管电流上升第一电流阈值，则主开关管关断。
4.根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于：还包括计时电路，所述计时电路接收所述逻辑电路的输出信号，并对开关周期进行计时，所述逻辑电路接收所述计时电路的输出电压；当所述计时电路的开关周期计时时间大于参考周期，则逻辑电路输出的下个开关周期的第一时间或第一电流阈值减小，当所述计时电路的开关周期计时时间小于参考周期，则逻辑电路输出的下个开关周期的第一时间或第一电流阈值增大。
5.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于：所述开关电路为BUCK降压电路。
6.一种开关电路，其特征在于：包括如权利要求1～5任意一项所述控制电路。
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| CN201921693253.6U CN210536513U (zh) | 2019-10-10 | 2019-10-10 | 开关电路的控制电路及开关电路 |
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| CN110677039A (zh) * | 2019-10-10 | 2020-01-10 | 杰华特微电子（杭州）有限公司 | 开关电路的控制方法、控制电路及开关电路 |
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