一种开关电路的控制电路及开关电路装置制造方法及图纸

技术编号:15183536 阅读:146 留言:0更新日期:2017-04-17 12:33
本实用新型专利技术公开了一种开关电路的控制电路及对应的开关电路装置,涉及电路技术领域,用于确保开关电路工作在DCM,且DCM进入有一定深度后,才开始展频,避免开关电路工作在CCM时就开始展频。该控制电路包括:获取模块,用于获取第一时间;与获取模块连接的比较模块,用于比较第一固定时间与第一时间的大小;与比较模块连接的调整模块,当第一时间小于第一固定时间时,调整模块将第一开关管的导通信号的周期调整为第二固定时间;当第一时间大于第一固定时间时,调整模块将第二时间与第一固定时间之和调整为第二固定时间,以实现展频。本实用新型专利技术提供的开关电路的控制电路用于控制开关电路进行展频。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电路
,特别涉及一种开关电路的控制电路及开关电路装置。
技术介绍
目前,开关电路(例如,BUCK电路)是一种在电路设计中常用的电路,如图1所示,BUCK电路通常包括第一开关管1’、第二开关管2’和电感3’,其中,第一开关管1’可以为MOS管(MetalOxideSemiconductorFieldEffectTransistor,金属-氧化物-半导体型场效应管),第二开关管2’可以为续流二极管,也可以为同步整流管,Vin’为BUCK电路的输入信号,Vout’为BUCK电路的输出信号,TON’为第一开关管1’的导通信号。具体地,当开关电路的负载较大时,开关电路处于CCM(ContinuousConductionMode,连续导通模式),此时可以通过设置计时电路的方式,使第一开关管1’的开关周期为固定时间T’,从而实现开关电路的定频。在这种情况下,第一开关管1’的导通信号TON’的波形、第二开关管2’的导通信号BON’的波形和电感电流I’的波形如图2所示,其中,第一开关管1’的导通信号TON’的周期为上述固定时间T’。当开关电路的负载由大变小时,开关电路从CCM逐渐切换至DCM(DiscontinuousConductionMode,断续导通模式),此时第一开关管1’的导通信号TON’的波形、第二开关管2’的导通信号BON’的波形和电感电流I’的波形如图3所示,其中,第一开关管1’的导通信号TON’的周期保持不变,仍然为固定时间T’,第一开关管1’的导通时间变短。具体地,当开关电路工作在DCM时,在一个工作周期内,电感电流I’在第一开关管1’的导通时间(即图3中TON’处于高电平时)内上升至电感电流最高值,在第二开关管2’的导通时间(图3中BON’处于高电平时)内下降至0A,并一直保持0A至下一个工作周期第一开关管1’导通前,然后重复上一工作周期的波形。然而,本申请的技术人发现,在开关电路从CCM进入DCM后,随着负载的减小,负载电流会跟着减小,第一开关管1’的导通时间会缩短,而由上述开关电路的工作过程可知,第一开关管1’在开关电路处于DCM时的导通信号TON’的周期与第一开关管1’在开关电路处于CCM时的导通信号信号TON’的周期相同,即在开关电路的上述两种工作模式下,第一开关管1’的开关周期保持不变,因此,在通过设置计时电路以实现开关电路的定频时,当第一开关管1’的导通时间缩短至第一开关管1’所允许的最小导通时间后,由于第一开关管1’的导通信号TON’的占空比为第一开关管1’的导通时间除以第一开关管1’的开关周期,从而使得第一开关管1’的导通信号TON’的占空比不能够继续减小,导致开关电路的负载电流无法随着负载的减小而继续减小。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种开关电路的控制电路及开关电路装置,用于确保开关电路工作在DCM,且DCM进入有一定深度后,才开始展频,避免开关电路工作在CCM时就开始展频。为达到上述目的,本技术提供的开关电路的控制电路采用如下方案:一种开关电路的控制电路,应用于处于断续导通模式时的所述开关电路,所述开关电路包括第一开关管和第二开关管,所述控制电路包括:获取模块,用于获取第一时间,所述第一时间为当前工作周期的所述第二开关管的导通信号的下降沿与相邻的下一工作周期的所述第一开关管的导通信号的上升沿之间的时间;与所述获取模块连接的比较模块,用于比较第一固定时间与所述第一时间的大小;与所述比较模块连接的调整模块,当所述第一时间小于所述第一固定时间时,所述调整模块将所述第一开关管的导通信号的周期调整为第二固定时间;当所述第一时间大于所述第一固定时间时,所述调整模块将所述第二时间与所述第一固定时间之和调整为所述第二固定时间,以实现展频,其中,所述第二时间为同一工作周期的所述第一开关管的导通信号的上升沿与所述第二开关管的导通信号的下降沿之间的时间。可选地,所述获取模块包括或门、晶体管、第一电容和第一电流源;其中,所述或门的第一输入端与所述第一开关管的导通信号连接,所述或门的第二输入端与所述第二开关管的导通信号连接,所述或门的输出端与所述晶体管的控制端连接;所述晶体管的第一端接地,与所述晶体管的第二端连接的节点为第一节点;所述第一节点还分别与所述第一电流源和所述第一电容的第一极板连接,所述第一电容的第二极板接地。可选地,所述比较模块包括第一电位比较器,所述第一电位比较器的第一输入端与所述第一节点连接,所述第一电位比较器的第二输入端的电位为第一参考电位,所述第一电位比较器的输出端与所述调整模块连接,其中,所述第一参考电位为所述第一时间等于所述第一固定时间时,所述第一节点在所述第一时间结束时的电位。可选地,所述调整模块包括边沿比较器、对所述第二固定时间进行计时的第一计时单元和对所述第一开关管的导通信号的周期进行调整的导通时间调整单元;其中,所述边沿比较器的第一输入端与所述第一电位比较器的输出端连接,所述边沿比较器的第二输入端与所述第一计时单元的输出端连接,所述边沿比较器的第三输入端与所述第一开关管的导通信号连接,所述边沿比较器的第一输出端和第二输出端均与所述导通时间调整单元连接。可选地,所述第一计时单元包括第一开关、第二电容、第二电流源和第二电位比较器;其中,所述第一开关的控制端与所述第一开关管的导通信号连接,所述第一开关的第一端接地,与所述第一开关的第二端连接的节点为第二节点;所述第二节点还分别于所述第二电容的第一极板、所述第二电流源和所述第二电位比较器的第一输入端连接,所述第二电容的第二极板接地;所述第二电位比较器的第二输入端的电位为第二参考电位,所述第二电位比较器的输出端与所述边沿比较器的第一输入端连接;其中,所述第二参考电位为所述第一开关管的开关周期等于所述第二固定时间时,所述第二节点在所述开关电路的一个工作周期结束时的电位。可选地,所述导通时间调整单元包括第二开关、第三电流源、第三开关、第四电流源、第三电容和电压转电流器;其中,所述第二开关的控制端与所述边沿比较器的第一输出端连接,所述第二开关的第一端与所述第三电流源连接,与所述第二开关的第二端连接的节点为第三节点;所述第三节点还分别与所述第三开关的第一端、所述第三电容的第一极板和所述电压转电流器的输入端连接;所述第三开关的控制端与所述边沿比较器的第二输出端连接,所述第三开关的第二端与所述第四电流源的第一端连接,所述第四电流源的第二端与所述第三电容的第二极板连接;所述电压转电流器的输出端与所述第一开关管的导通信号的控制信号连接。可选地,所述第二固定时间为所述开关电路处于连续导通模式时所述第一开关管的开关周期。本技术还提供了一种具有所述控制电路的开关电路装置。本技术相对比于现有技术的有益效果在于:由于本技术所提供的开关电路的控制电路具有以上模块,从而首先能够通过获取模块获取第一时间,然后通过比较模块对第一固定时间与第一时间的大小进行比较,当第一时间小于第一固定时间时,通过调整模块将第一开关管的导通信号的周期调整为第二固定时间,当第一时间大于第一固定时间时,通过调整模块将第二时间与第一固定时间之和调整为第二固定时间,以实现展频。因此,本技术所提供的控制电路能够通过设置合理的本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种开关电路的控制电路,应用于处于断续导通模式时的所述开关电路,所述开关电路包括第一开关管和第二开关管,其特征在于,所述控制电路包括:获取模块,用于获取第一时间,所述第一时间为当前工作周期的所述第二开关管的导通信号的下降沿与相邻的下一工作周期的所述第一开关管的导通信号的上升沿之间的时间;与所述获取模块连接的比较模块,用于比较第一固定时间与所述第一时间的大小;与所述比较模块连接的调整模块,当所述第一时间小于所述第一固定时间时,所述调整模块将所述第一开关管的导通信号的周期调整为第二固定时间;当所述第一时间大于所述第一固定时间时,所述调整模块将第二时间与所述第一固定时间之和调整为所述第二固定时间,以实现展频,其中,所述第二时间为同一工作周期的所述第一开关管的导通信号的上升沿与所述第二开关管的导通信号的下降沿之间的时间。

【技术特征摘要】
1.一种开关电路的控制电路,应用于处于断续导通模式时的所述开关电路,所述开关电路包括第一开关管和第二开关管,其特征在于,所述控制电路包括:获取模块,用于获取第一时间,所述第一时间为当前工作周期的所述第二开关管的导通信号的下降沿与相邻的下一工作周期的所述第一开关管的导通信号的上升沿之间的时间;与所述获取模块连接的比较模块,用于比较第一固定时间与所述第一时间的大小;与所述比较模块连接的调整模块,当所述第一时间小于所述第一固定时间时,所述调整模块将所述第一开关管的导通信号的周期调整为第二固定时间;当所述第一时间大于所述第一固定时间时,所述调整模块将第二时间与所述第一固定时间之和调整为所述第二固定时间,以实现展频,其中,所述第二时间为同一工作周期的所述第一开关管的导通信号的上升沿与所述第二开关管的导通信号的下降沿之间的时间。2.根据权利要求1所述的开关电路的控制电路,其特征在于,所述获取模块包括或门、晶体管、第一电容和第一电流源;其中,所述或门的第一输入端与所述第一开关管的导通信号连接,所述或门的第二输入端与所述第二开关管的导通信号连接,所述或门的输出端与所述晶体管的控制端连接;所述晶体管的第一端接地,与所述晶体管的第二端连接的节点为第一节点;所述第一节点还分别与所述第一电流源和所述第一电容的第一极板连接,所述第一电容的第二极板接地。3.根据权利要求2所述的开关电路的控制电路,其特征在于,所述比较模块包括第一电位比较器,所述第一电位比较器的第一输入端与所述第一节点连接,所述第一电位比较器的第二输入端的电位为第一参考电位,所述第一电位比较器的输出端与所述调整模块连接,其中,所述第一参考电位为所述第一时间等于所述第一固定时间时,所述第一节点在所述第一时间结束时的电位。4.根据权利要求3所述的开关电路的控制电路,其特征在于,所述调整模块包括边沿比较器、对所述第二固定时间进行计时的第一计时单元和对所述第一开关管的导通信号的周期进行调整的导通时间调整单元;其中,...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄必亮陈小鹏徐峰任远程周逊伟
申请(专利权)人:杰华特微电子张家港有限公司
类型:新型
国别省市:江苏;32

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