开关控制电路、开关电路及恒导通时间控制方法技术

本发明专利技术提供了一种开关控制电路、开关电路及恒导通时间控制方法，当主管导通时间达到恒定导通时间时，检测电感电流是否达到指令电流；若电感电流未达到指令电流，则延长主管的导通时间；直到电感电流达到指令电流或超过指令电流一定阈值后，则主管关断，辅管导通；当主管关断，辅管导通时，实时检测电感电流是否低于指令电流，若是则辅管关断，主管再次导通。本发明专利技术的提供一种开关控制电路、开关电路及恒导通时间控制方法，目的在于实现输出电压的稳压控制，从而实现更大占空比的电压转换。

【技术实现步骤摘要】
开关控制电路、开关电路及恒导通时间控制方法
本专利技术涉及
，特别涉及一种开关控制电路、开关电路及恒导通时间控制方法。
技术介绍
如图1所示，传统的恒导通时间(COT，Constantontime)控制方法，通过控制主开关管以恒定的时间导通，实现将输入电压转换为输出电压以驱动负载。在降压电路(BUCK电路)图1(a)中，上管M00为主开关管，下管M01为续流二极管或者辅开关管；在升压电路(BOOST电路)图1(b)中，下管M01为主开关管，上管M00为续流二极管或辅开关管。恒导通时间控制中，主开关管导通后，主开关管导通恒定的时间后关断，此时续流二极管或者辅开关管导通，当电感电流(或续流二极管或辅开关管电流下降到指令电流时，辅开关管关断，主开关管再次导通，以此循环，电感电流和指令电流波形如图2所示。通常，为了保证电感电流的正确检测及电路的正常工作，主开关管会有一个最小关断时间。传统方案具有线路比较简单，容易实现，成本比较低的一些优点，但主要存在以下缺点：1.恒导通时间控制中当占空比比较大时，电流动态响应比较慢(电感电流不能跟随指令电流)，如图3所示。2.恒导通时间控制中由于主开关管导通时间固定且存在最小关断时间，开关电路的最大占空比受限。
技术实现思路
本专利技术的提供一种开关控制电路、开关电路及恒导通时间控制方法，目的在于实现输出电压的稳压控制，从而实现更大占空比的电压转换。为解决上述问题，本专利技术实施例提供一种开关控制电路，耦接开关主电路的主管和辅管，包括恒导通逻辑控制电路和电流检测电路，所述电流检测电路一端耦接开关主电路，另一端耦接恒导通逻辑控制电路，所述电流检测电路接收指令电流并采样主管导通时的主管电流，将指令电流与主管电流进行比较，所述恒导通逻辑控制电路计时主管的导通时间并控制主管的开关状态；当主管导通时间达到恒定导通时间时，检测电感电流是否达到指令电流，若电感电流未达到指令电流，则延长主管的导通时间，直到电感电流达到指令电流或超过指令电流一定阈值后，则主管关断。作为一种实施方式，所述电流检测电路包括第一比较电路，所述第一比较电路一端耦接开关主电路主管，另一端耦接恒导通逻辑控制电路，当主管导通时，采样开关主电路主管的主管电流并将主管电流与指令电流进行比较。作为一种实施方式，所述第一比较电路包括第一比较器和第一电流采样电路，所述第一电流采样电路耦接主管，所述第一比较器的正输入端耦接所述第一电流采样电路，用于接收主管导通时的主管电流的信号，负输入端接收指令电流的信号，输出端耦接恒导通逻辑控制电路。作为一种实施方式，所述电流检测电路包括第二比较电路，所述第二比较电路一端耦接开关主电路辅管，另一端耦接恒导通逻辑控制电路，当辅管导通时，采样开关主电路辅管的辅管电流并将辅管电流与指令电流进行比较。作为一种实施方式，所述第二比较电路包括第二比较器和第二电流采样电路，所述第二电流采样电路耦接辅管，所述第二比较器的正输入端接收指令电流，负输入端耦接第二电流采样电路，用于采样开关主电路的辅管导通时的辅管电流，输出端耦接恒导通逻辑控制电路。作为一种实施方式，所述恒导通逻辑控制电路包括：计时电路，耦接主管，用于计时主管的导通时间；门电路，耦接计时电路的输出端和第一比较电路的输出端，只有当计时电路和第一比较电路输出均为高电平时，才为高电平；触发器，耦接门电路的输出端和第二比较电路的输出端，当门电路输出为高电平时，所述触发器被复位到低电平；当第二比较电路输出为高电平时，所述触发器被置为高电平；延时电路，耦接触发器的输出端，当触发器输出为高电平时，所述延时电路产生主管的驱动信号；当触发器输出为低电平时，所述延时电路产生辅管的驱动信号。作为一种实施方式，还包括驱动电路，所述驱动电路耦接恒导通逻辑控制电路和开关主电路，用于接收恒导通逻辑控制电路的驱动信号并控制主管和辅管的导通或关断。作为一种实施方式，延时电路包括上升沿延时电路、下降沿延时电路和反相器，所述上升沿延时电路耦接所述触发器输出端和主管的控制端，所述下降沿延时电路耦接所述触发器输出端和反相器输入端，所述反相器的输出端耦接辅管的控制端。作为一种实施方式，所述触发器为RS触发器，R端耦接门电路输出，S端耦接第二比较电路输出，Q端耦接延时电路。作为一种实施方式，所述门电路为与门电路。作为一种实施方式，还包括第三比较器，其正输入端接收一参考电压，其负输入端输入一反馈电压，其输出端耦接电流检测电路的输入端。作为一种实施方式，所述电流检测电路包括电感电流检测电路、第四比较器和第五比较器，所述电感电流检测电路耦接开关主电路的电感，用于检测电感电流的大小，所述第四比较器正输入端耦接所述电感电流检测电路，负输入端接收指令电流，输出端耦接所述恒导通逻辑控制电路，所述第五比较器正输入端接收指令电流，负输入端耦接所述电感电流检测电路，输出端耦接所述恒导通逻辑控制电路。本专利技术实施例提供一种开关电路，包括：开关主电路，包括主管和辅管，通过控制主管和辅管的工作状态为负载供电；任一上述的开关控制电路，耦接所述开关主电路。作为一种实施方式，所述辅管为开关管或续流二极管。作为一种实施方式，当辅管为开关管时，所述驱动电路包括第一驱动电路和第二驱动电路，所述第一驱动电路耦接恒导通逻辑控制电路和主管，用于接收恒导通逻辑控制电路的驱动信号控制主管的导通或关断，所述第二驱动电路耦接恒导通逻辑控制电路和辅管，用于接收恒导通逻辑控制电路的驱动信号控制辅管的导通或关断。本专利技术实施例提供一种恒导通时间控制方法，包括以下步骤：当主管导通时间达到恒定导通时间时，检测电感电流是否达到指令电流；若电感电流未达到指令电流，则延长主管的导通时间；直到电感电流达到指令电流或超过指令电流一定阈值后，则主管关断。作为一种实施方式，所述直到电感电流达到指令电流或超过指令电流一定阈值后，则主管关断，还包括主管关断时，将辅管导通。作为一种实施方式，还包括第二阶段，具体包括以下步骤：当主管关断，辅管导通时，实时检测电感电流是否低于指令电流，若是，则辅管关断，主管再次导通。本专利技术相比于现有技术的有益效果在于：通过增设第一比较电路，实现了主管关断时间的延长，改善占空比比较大时的瞬态响应，开关主电路能实现更大占空比的电压转换。附图说明图1为传统开关电路的电路图；图2为传统开关电路的电感电流和指令电流的波形图；图3为传统开关电路的在负载跳变时电感电流和指令电流的波形图；图4为本专利技术开关电路的负载跳变时电感电流和指令电流的波形图；图5为传统开关电路和本专利技术开关电路在稳态时的电感电流和指令电流的波形图；图6为本专利技术的开关电路的实现框图；图7为本专利技术的恒导通逻辑控制电路的电路图。附图标注：1、第一比较电路；2、第二比较电路；3、开关主电路；4、开关控制电路。具体实施方式以下结合附图，对本专利技术上述的和另外的技术特征和优点进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的部分实施例，而不是全部实施例。如图6所示，本专利技术实施例提供一种开关电路，包括开关控制电路4和开关主电路3，开关控制电路4耦接开关主电路3，接收反馈电压FB、采样主管M00和辅管M01的电流并根据指令电流控制主管M00和辅管01的开关状态。本专利技术实施例提供一种开关控制电路4包括第三比较器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关控制电路，其特征在于，耦接开关主电路的主管和辅管，包括恒导通逻辑控制电路和电流检测电路，所述电流检测电路一端耦接开关主电路，另一端耦接恒导通逻辑控制电路，所述电流检测电路接收指令电流并采样主管导通时的主管电流，将指令电流与主管电流进行比较，所述恒导通逻辑控制电路计时主管的导通时间并控制主管的开关状态；当主管导通时间达到恒定导通时间时，检测电感电流是否达到指令电流，若电感电流未达到指令电流，则延长主管的导通时间，直到电感电流达到指令电流或超过指令电流一定阈值后，则主管关断。

【技术特征摘要】
1.一种开关控制电路，其特征在于，耦接开关主电路的主管和辅管，包括恒导通逻辑控制电路和电流检测电路，所述电流检测电路输入端耦接开关主电路，输出端耦接恒导通逻辑控制电路，参考电压与表征开关主电路输出电压的反馈电压进行比较，得到指令电流，所述电流检测电路接收指令电流并采样主管导通时的主管电流，将指令电流与主管电流进行比较，所述恒导通逻辑控制电路计时主管的导通时间并控制主管的开关状态；当主管导通时间达到恒定导通时间时，检测电感电流是否达到指令电流，若电感电流未达到指令电流，则延长主管的导通时间，直到电感电流达到指令电流或超过指令电流一定阈值后，则主管关断。2.根据权利要求1所述的开关控制电路，其特征在于，所述电流检测电路包括第一比较电路，所述第一比较电路输入端耦接开关主电路主管，输出端耦接恒导通逻辑控制电路，当主管导通时，采样开关主电路主管的主管电流并将主管电流与指令电流进行比较。3.根据权利要求2所述的开关控制电路，其特征在于，所述第一比较电路包括第一比较器和第一电流采样电路，所述第一电流采样电路耦接主管，所述第一比较器的正输入端耦接所述第一电流采样电路，用于接收主管导通时的主管电流的信号，负输入端接收指令电流的信号，输出端耦接恒导通逻辑控制电路。4.根据权利要求2所述的开关控制电路，其特征在于，所述电流检测电路包括第二比较电路，所述第二比较电路输入端耦接开关主电路辅管，输出端耦接恒导通逻辑控制电路，当辅管导通时，采样开关主电路辅管的辅管电流并将辅管电流与指令电流进行比较。5.根据权利要求4所述的开关控制电路，其特征在于，所述第二比较电路包括第二比较器和第二电流采样电路，所述第二电流采样电路耦接辅管，所述第二比较器的正输入端接收指令电流，负输入端耦接第二电流采样电路，用于采样开关主电路的辅管导通时的辅管电流，输出端耦接恒导通逻辑控制电路。6.根据权利要求4所述的开关控制电路，其特征在于，所述恒导通逻辑控制电路包括：计时电路，耦接主管，用于计时主管的导通时间；门电路，耦接计时电路的输出端和第一比较电路的输出端，只有当计时电路和第一比较电路输出均为高电平时，才为高电平；触发器，耦接门电路的输出端和第二比较电路的输出端，当门电路输出为高电平时，所述触发器被复位到低电平；当第二比较电路输出为高电平时，所述触发器被置为高电平；延时电路，耦接触发器的输出端，当触发器输出为高电平时，所述延时电路产生主管的驱动信号；当触发器输出为低电平时，所述延时电路产生辅管的驱动信号。7.根据权利要求6所述的开关控制电路，其特征在于，还包括驱动电路，所述驱动电路耦接恒导通逻辑控制电路和开关主电路，用于接收恒导通逻辑控制电路的驱动信号并控制主管和辅管的导通或关断。8.根据权利要求6所述的开关控制电路，其特征在于，延时电路包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐峰，黄必亮，任远程，周逊伟，
申请(专利权)人：杰华特微电子杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33