峰值电流信号产生电路和开关电源电路制造技术

本实用新型专利技术提出了一种峰值电流信号产生电路和开关电源电路。开关电源电路至少包括第一功率管，峰值电流信号产生电路包括：第一电流源；峰值电容，与第一电流源并联耦接，峰值电容两端的电压信号为峰值电流信号；低通滤波电路，第一端和第二端分别耦接至峰值电容的两端，控制端接收表征第一功率管开关周期的脉冲信号；第一开关，第一端耦接至低通滤波电路的第三端，控制端接收复位信号；以及第一电压源，一端耦接至第一开关的第二端，第二端耦接至低通滤波电路的第二端。能够实现根据负载情况调整峰值电流信号，使得开关电源电路的频率随着负载的降低而降低，同时避免产生次谐波振荡的目的。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电压转换电路，更具体地说，本技术涉及电压转换电路中的开关电源电路及其峰值电流信号产生电路。
技术介绍
开关电源电路通常在轻载时降低开关频率，以得到较高的效率。但开关频率过低会导致开关电源电路的输出纹波变大，并且会影响电路的其它性能。尤 其是在高端降压(High Side Buck)电路中，开关频率的降低会使控制电路不能及时检测输出电压导致电路的瞬态响应受到影响。因此，在具有电流环控制的系统中，通常采用在负载减小时降低峰值电流信号的方法，使得系统的开关频率不会随着负载的减小而降低太多。其中常用的一种手段是根据开关电源电路中的功率管的开关周期、关断时长、或者开通时长来调整峰值电流信号。但采用该手段来调整峰值电流信号可能产生次谐波振荡。
技术实现思路
本技术的目的在于解决现有技术的上述问题，提供一种峰值电流信号产生电路以及采用该峰值电流信号产生电路的开关电源电路。根据本技术的实施例，提出了一种峰值电流信号产生电路，所述峰值电流信号产生电路用于开关电源电路，所述开关电源电路至少包括第一功率管，所述峰值电流信号产生电路包括第一电流源；峰值电容，与第一电流源并联耦接，所述峰值电容两端的电压信号为峰值电流信号；低通滤波电路，具有第一端、第二端、第三端和控制端，所述第一端和第二端分别耦接至峰值电容的两端，所述控制端接收表征第一功率管开关周期的脉冲信号；第一开关，具有第一端、第二端和控制端，所述第一端耦接至低通滤波电路的第三端，所述控制端接收复位信号；以及第一电压源，具有第一端和第二端，所述第一端耦接至第一开关的第二端，所述第二端耦接至低通滤波电路的第二端。在一个实施例中，所述低通滤波电路包括第二开关，具有第一端、第二端和控制端，所述第一端耦接至低通滤波电路的第一端，所述第二端耦接至低通滤波电路的第三端，所述控制端接收脉冲信号；以及滤波电容，具有第一端和第二端，所述第一端耦接至低通滤波电路的第三端，所述第二端耦接至低通滤波电路的第二端。根据本技术的实施例，提出了一种峰值电流信号产生电路，频率控制电流源，具有第一端、第二端和控制端，所述第一端耦接至供电电源，所述控制端接收频率信号，所述频率控制电流源在第二端提供电流；以及峰值电阻，具有第一端和第二端，所述第一端耦接至频率控制电流源的第二端，所述第二端接地，所述频率控制电流源提供的电流流过峰值电阻，在峰值电阻上产生的电压信号为峰值电流信号。在一个实施例中，所述频率控制电流源所提供的电流大小与频率信号成反比。根据本技术的实施例，提出了一种峰值电流信号产生电路，电容，具有第一端和第二端，所述第一端接地，所述第二端提供峰值电流信号；电阻，与电容并联；第三开关，具有第一端、第二端和控制端，所述第一端耦接至电容的第二端，所述控制端接收方波信号；以及以及第三电流源，具有第一端和第二端，所述第一端接地，所述第二端耦接至第三开关的第二端。根据本技术的实施例，提出了一种开关电源电路，所述开关电源电路包括上述任何一种峰值电流信号产生电路，还包括功率模块，包括串联耦接的第二功率管和第一功率管，其中第一功率管接收输入电压；滤波电路，包括电感和输出电容，其中输出电容的两端提供输出电压给负载；反馈比较器，具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一输入端接收表征输出电压的反馈电压，所述第二输入端接收基准信号，所述输出端输出置位信号；峰值比较器，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中所述第一输入端接收电流检测信号，所述第二输入端接收峰值电流信号，所述峰值比较器输出复位信号；以及逻辑电路，具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一输入端耦接至峰值比较器接收复位信号，所述第二输入端耦接至反馈比较器接收置位信号，所述输出端输出开关信 号控制第一功率管的通断。在一个实施例中，所述开关电源电路还包括反馈电路，接收输出电压，产生反馈电压，所述反馈电路包括反馈二极管、反馈电容、第一反馈电阻和第二反馈电阻，其中第一反馈电阻和第二反馈电阻串联耦接在反馈二极管的阴极和电感的第一端之间；反馈二极管的阳极耦接至电感的第二端；反馈电容的第一端耦接至反馈二极管的阴极，第二端耦接至电感的第一端；反馈电路在第一反馈电阻和第二反馈电阻的连接点输出反映输出电压的反馈电压。根据本技术上述各方面的开关电源电路、峰值电流信号产生电路，能够实现根据负载情况调整峰值电流信号，使得开关电源电路的频率随着负载的降低而降低，同时避免产生次谐波振荡的目的。附图说明为了更好的理解本技术，将根据以下附图对本技术进行详细描述图I示出了现有的高端降压电路的示意图；图2不出了图I电路中的峰值电流信号Ipeak,电流检测信号Ics,复位信号106和开关信号108的波形示意图；图3示出了根据本技术一实施例的开关电源电路结构示意图；图4示出了图I电路中的峰值电流信号Ipeak、图3电路中的峰值电流信号Ipeak’、电流检测信号Ics、复位信号106和开关信号108的波形不意图；图5示出了根据本技术一实施例的峰值电流信号产生电路505的电路结构；图6示出了根据本技术一实施例的峰值电流信号产生电路605的电路结构；图7示出了开关信号108和方波信号TD的波形。具体实施方式下面将详细描述本技术的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本技术。在以下描述中，为了提供对本技术的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是不必采用这些特定细节来实行本技术。在其他实例中，为了避免混淆本技术，未具体描述公知的电路、材料或方法。 在整个说明书中，对“ 一个实施例”、“实施例”、“ 一个示例”或“示例”的提及意味着结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本技术至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。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。应当理解，当称元件“连接到”或“耦接到”另一元件时，它可以是直接连接或耦接到另一元件或者可以存在中间元件。相反，当称元件“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件时，不存在中间元件。相同的附图标记指示相同的元件。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。 图I示出了现有的高端降压电路的示意图。该电路包括功率模块，包括串联耦接的第一功率管Ml和第二功率管Dl，其中第一功率管Ml接收输入电压VIN ;滤波电路，包括电感LI和输出电容Cl，其中电感LI的第一端耦接至第一功率管Ml和第二功率管Dl的连接点，输出电容Cl的两端提供输出电压VOUT给负载；反馈电路，包括反馈二极管D2、反馈电容C2以及第一反馈电阻Rl和第二反馈电阻R2，其中第一反馈电阻Rl和第二反馈电阻R2串联耦接在反馈二极管D2的阴极和电感LI的第一端之间，反馈二极管D2的阳极耦接至电感LI的第二端，反馈电容C2的第一端耦接反馈二极管D2的阴极，第二端耦接电感L本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种峰值电流信号产生电路，其特征在于，所述峰值电流信号产生电路用于开关电源电路，所述开关电源电路至少包括第一功率管，所述峰值电流信号产生电路包括：第一电流源；峰值电容，与第一电流源并联耦接，所述峰值电容两端的电压信号为峰值电流信号；低通滤波电路，具有第一端、第二端、第三端和控制端，所述第一端和第二端分别耦接至峰值电容的两端，所述控制端接收表征第一功率管开关周期的脉冲信号；第一开关，具有第一端、第二端和控制端，所述第一端耦接至低通滤波电路的第三端，所述控制端接收复位信号；以及第一电压源，具有第一端和第二端，所述第一端耦接至第一开关的第二端，所述第二端耦接至低通滤波电路的第二端。

【技术特征摘要】
1.一种峰值电流信号产生电路，其特征在于，所述峰值电流信号产生电路用于开关电源电路，所述开关电源电路至少包括第一功率管，所述峰值电流信号产生电路包括 第一电流源； 峰值电容，与第一电流源并联耦接，所述峰值电容两端的电压信号为峰值电流信号；低通滤波电路，具有第一端、第二端、第三端和控制端，所述第一端和第二端分别耦接至峰值电容的两端，所述控制端接收表征第一功率管开关周期的脉冲信号； 第一开关，具有第一端、第二端和控制端，所述第一端耦接至低通滤波电路的第三端，所述控制端接收复位信号；以及 第一电压源，具有第一端和第二端，所述第一端耦接至第一开关的第二端，所述第二端耦接至低通滤波电路的第二端。2.如权利要求I所述的峰值电流信号产生电路，其特征在于，所述低通滤波电路包括 第二开关，具有第一端、第二端和控制端，所述第一端耦接至低通滤波电路的第一端，所述第二端耦接至低通滤波电路的第三端，所述控制端接收脉冲信号；以及 滤波电容，具有第一端和第二端，所述第一端耦接至低通滤波电路的第三端，所述第二端耦接至低通滤波电路的第二端。3.一种开关电源电路，包括权利要求I或2中任一项所述的峰值电流信号产生电路，其特征在于，所述开关电源电路还包括 功率模块，包括串联耦接的第二功率管和所述第一功率管，其中第一功率管接收输入电压； 滤波电路，包括电感和输出电容，其中输出电容的两端提供输出电压给负载； 反馈比较器，具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一输入端接收表征输出电压的反馈电压，所述第二输入端接收基准信号，所述反馈比较器在输出端输出置位信号；峰值比较器，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中所述第一输入端接收电流检测信号，所述第二输入端接收峰值电流信号，所述峰值比较器输出复位信号；以及 逻辑电路，具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一输入端耦接至峰值比较器接收复位信号，所述第二输入端耦接至反馈比较器接收置位信号，所述逻辑电路在输出端输出开关信号控制第一功率管的通断。4.如权利要求3所述的开关电源电路，其特征在于，所述开关电源电路还包括反馈电路，接收输出电压，基于输出电压产生反馈电压，所述反馈电路包括反馈二极管、反馈电容、第一反馈电阻和第二反馈电阻，其中 第一反馈电阻和第二反馈电阻串联耦接在反馈二极管的阴极和电感的第一端之间； 反馈二极管的阳极耦接至电感的第二端； 反馈电容的第一端耦接至反馈二极管的阴极，第二端耦接至电感的第一端； 反馈电路在第一反馈电阻和第二反馈电阻的连接点输出反映输出电压的反馈电压。5.一种峰值电流信号产生电路，其特征在于，所述峰值电流信号产生电路用于开关电源电路，所述峰值电流信号产生电路包括 频率控制电流源，具有第一端、第二端和控制端，所述第一端耦接至供电电源，所述控制端接收频率信号，所述频率控制电流源在第二端提供电流； 以及峰值电阻，具有第一端和第二端，所述第一端耦接至频率控制电流源的第二端，所述第二端接地，所述频率控制电流源提供的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伊珂，许力，
申请(专利权)人：成都芯源系统有限公司，
类型：实用新型
国别省市：