电压转换器的控制电路以及电压转换器制造技术

本发明专利技术实施例提供一种电压转换器的控制电路以及电压转换器。所述控制电路包括：误差放大器；电流检测电路；电流比较器；电感器；以及倾斜信号重叠单元，其在所述电感器的电流产生分谐波振动的期间，对所述电流检测电路的输出重叠倾斜信号；在所述电感器的电流不产生分谐波振动的间歇震荡期间，禁止对所述电流检测电路的输出重叠所述倾斜信号。通过本发明专利技术实施例，可以减小间歇震荡动作时电感器的峰值电流的输入电压依存性。

Voltage conversion control circuit and voltage converter

The embodiment of the invention provides a control circuit for voltage conversion and a voltage converter. The control circuit includes: error amplifier; current detection circuit; current comparator; inductor; and the tilt signal overlap unit, the sub harmonic vibration generated during the current in the inductor of the output of the current detection circuit is not generated during the tilt signal overlap; sub harmonic vibration in the inductor current intermittent concussion the prohibition of output of the current detection circuit overlaps the tilt signal. By the embodiment of the invention, the input voltage dependence of the peak current of the inductor can be reduced when the intermittent oscillation action is performed.

【技术实现步骤摘要】
电压转换的控制电路以及电压转换器
本专利技术实施例涉及电子电路
，尤其涉及一种电压转换的控制电路以及电压转换器。
技术介绍
作为生成小于输入电压且稳定的输出电压的方法，非绝缘型的降压斩波电路例如直流转直流(DC/DC，DirectCurrent/DirectCurrent)电路被广泛使用。但是，很多降压斩波电路在待机等轻负载的情况下也继续开关动作，因此越是轻负载的情况，电源转换效率越低。为解决上述问题，某些方案中根据对输出电压和基准电压进行比较后生成的误差信号，来检测轻负载状态。在达到轻负载状态后，伴随着负载电流的减少，通过降低开关频率，来减少开关损失以及开关晶体管的栅级驱动电流。由此，可以改善轻负载时的效率。另外，对于电流模式控制方式，在电感器电流连续以及占空比为50％以上的条件下，会产生混合了宽导通脉宽和窄导通脉宽的分谐波振动。作为上述问题的对策，一般采用倾斜(slope)补偿技术，通过将相对于电感器再生电流倾斜充分的倾斜信号(也可称为斜率信号)与高端电流检测信号进行重叠，使电感器的动作稳定。应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本专利技术的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。参考文献1：US5481178A，公开日期：1996年1月2日。
技术实现思路
但是，专利技术人发现：在增加了倾斜补偿电路的方案中，随着输入电压的上升，电感器的峰值电流增高后，在一次的震荡中蓄积在电感器的能量增多；因此，间歇震荡频率过度降低，不仅输出电容器会产生鸣音现象，而且由于输出脉动电压也增大，因此也会产生输出负载电路发生错误动作的问题。本专利技术实施例提供了一种电压转换的控制电路以及电压转换器。即使电压转换电路中具有倾斜补偿电路，也可以减小间歇震荡动作时电感器的峰值电流的输入电压依存性。根据本专利技术实施例的第一个方面，提供一种电压转换器，包括：开关元件，其被打开/关闭，以使输入电压转换为输出电压；误差放大器，其放大对应于所述输出电压的反馈电压和基准电压之间的误差，并输出误差放大信号；电流检测电路，其检测流入所述开关元件的电流并输出电流信号；振荡器，其输出规定频率的设置脉冲；电流比较器，其比较所述误差放大信号与所述电流信号，输出重置信号以使所述开关元件关闭；电感器，其与所述开关元件和所述输出电压连接；以及过零检测电路，其在所述电感器的再生期间结束时输出过零信号；以及倾斜信号重叠单元，其在间歇动作期间禁止对所述电流检测电路的输出重叠倾斜信号。根据本专利技术实施例的第二个方面，提供一种电压转换的控制电路，对将输入电压转换为输出电压的开关元件进行控制，所述控制电路包括：误差放大器，其放大对应于所述输出电压的反馈电压和基准电压之间的误差，并输出误差放大信号；电流检测电路，其检测流入所述开关元件的电流并输出电流信号；电流比较器，其比较所述误差放大信号与所述电流信号，输出重置信号以使所述开关元件关闭；电感器，其与所述开关元件和所述输出电压连接；以及倾斜信号重叠单元，其在所述电感器的电流产生分谐波振动的期间，对所述电流检测电路的输出重叠倾斜信号；在所述电感器的电流不产生分谐波振动的间歇震荡期间，禁止对所述电流检测电路的输出重叠所述倾斜信号。本专利技术实施例的有益效果在于：在不产生分谐波振动的间歇震荡动作时禁止倾斜补偿功能。由此，可以减小间歇震荡动作时电感器的峰值电流的输入电压依存性。不仅可以减少输出电容器产生的鸣音现象，而且可以降低输出负载电路发生错误动作的情况。参照后文的说明和附图，详细公开了本专利技术实施例的特定实施方式，指明了本专利技术实施例的原理可以被采用的方式。应该理解，本专利技术的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本专利技术的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。附图说明所包括的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本专利技术的实施方式，并与文字描述一起来阐释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：图1是增加了倾斜补偿的电压变换电路的一示意图；图2是图1所示的电路中各节点的电流或电压随时间变化的一时序图；图3是图1所示的电路中电感器的峰值电流增大的一示意图；图4是图1所示的电路中电感器的峰值电流增大的另一示意图；图5是图1所示的电路中电流或电压变化的一示意图；图6是本专利技术实施例1的电压转换器的一构成示意图；图7是本专利技术实施例1的电压转换器的另一构成示意图；图8是本专利技术实施例2的电压转换器的一电路示意图；图9是本专利技术实施例2的过零检测电路的一构成示意图；图10是本专利技术实施例2的定时器的一构成示意图；图11是图8所示的电路中各节点的电流或电压随时间变化的一时序图；图12是图8所示的电路中各节点的电流或电压随时间变化的另一时序图；图13是本专利技术实施例2的电感器的峰值电流变化的一示意图；图14是本专利技术实施例2的电流或电压变化的一示意图；图15是本专利技术实施例3的电压转换器的一电路示意图；图16是图15所示的电路中各节点的电流或电压随时间变化的一时序图；图17是本专利技术实施例3的电流或电压变化的一示意图；图18是本专利技术实施例4的控制电路的一构成示意图。具体实施方式参照附图，通过下面的说明书，本专利技术实施例的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本专利技术的特定实施方式，其表明了其中可以采用本专利技术实施例的原则的部分实施方式，应了解的是，本专利技术不限于所描述的实施方式，相反，本专利技术实施例包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。图1是补充了倾斜补偿电路的一电路示意图，所述电路通过开关元件将输入电压(Vin)转换为输出电压(Vout)。如图1所示，所述电路包括：振荡器1、SR触发器2、AND电路3、高端驱动器4、驱动REG电路5、回流防止二极管6、自举电容器7、高端MOSFET8(开关元件)、电感器9、输出电容器10、输出负载11、反馈电阻12、反馈电阻13、误差放大器14、相位补偿电阻15、相位补偿电容器16、PWM比较器17、逆变器18、NOR电路19、低端驱动器20、低端MOSFET21(开关元件)、过零检测电路22、轻负载检测比较器23、偏压源1(Ibias1)、偏压源2(Ibias2)、以及倾斜信号相加电路28构成。图2是图1所示的电路中各节点的电流或电压随时间变化的一时序图。以下参照时序图2，首先对正常负载时的区域动作进行说明。如图1和2所示，利用反馈电阻12和反馈电阻13对输出电压Vout进行分压，生成反馈电压FB。反馈电压FB与误差放大器14的反转输入端子连接，基准电压Vref与误差放大器14的非反转输入端子连接。误本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压转换器，其特征在于，所述电压转换器包括：开关元件，其被打开/关闭，以使输入电压转换为输出电压；误差放大器，其放大对应于所述输出电压的反馈电压和基准电压之间的误差，并输出误差放大信号；电流检测电路，其检测流入所述开关元件的电流并输出电流信号；振荡器，其输出规定频率的设置脉冲；电流比较器，其比较所述误差放大信号与所述电流信号，输出重置信号以使所述开关元件关闭；电感器，其与所述开关元件和所述输出电压连接；以及过零检测电路，其在所述电感器的再生期间结束时输出过零信号；以及倾斜信号重叠单元，其在间歇动作期间禁止对所述电流检测电路的输出重叠倾斜信号。

【技术特征摘要】
1.一种电压转换器，其特征在于，所述电压转换器包括：开关元件，其被打开/关闭，以使输入电压转换为输出电压；误差放大器，其放大对应于所述输出电压的反馈电压和基准电压之间的误差，并输出误差放大信号；电流检测电路，其检测流入所述开关元件的电流并输出电流信号；振荡器，其输出规定频率的设置脉冲；电流比较器，其比较所述误差放大信号与所述电流信号，输出重置信号以使所述开关元件关闭；电感器，其与所述开关元件和所述输出电压连接；以及过零检测电路，其在所述电感器的再生期间结束时输出过零信号；以及倾斜信号重叠单元，其在间歇动作期间禁止对所述电流检测电路的输出重叠倾斜信号。2.根据权利要求1所述的电压转换器，其中，所述电压转换器还包括：轻负载检测电路，其比较所述误差放大信号和预设的阈值，并根据比较结果输出轻负载信号；定时电路，其根据来自所述轻负载检测电路的所述轻负载信号和来自所述过零检测电路的所述过零信号，在经过规定时间后输出间歇动作准许信号；当不输出所述过零信号的期间是继续规定期间的情况下，输出间歇动作禁止信号；以及所述倾斜信号重叠单元在所述定时电路没有输出所述间歇动作准许信号的期间内，对所述电流检测电路的输出重叠所述倾斜信号；在所述定时电路输出所述间歇动作准许信号的期间内，禁止对所述电流检测电路的输出重叠所述倾斜信号。3.根据权利要求2所述的电压转换器，其中，所述倾斜信号重叠单元在所述定时电路输出所述间歇动作准许信号的期间内，禁止对所述电流检测电路的输出重叠所述倾斜信号，同时对所述误差放大信号重叠所述倾斜信号。4.根据权利要求2或3所述的电压转换器，其中，所述电压转换器还包括：电压重叠电路，其与所述误差放大器的输入端子连接，在所述定时电路输出所述间歇动作准许信号的期间内，接收从所述电流比较器输出所述重置信号的信息，在所述误差放大器的输入端子重叠规定时间的电压信号。5.根据权利要求2或3所述的电压转换器，其中，所述电压转换器还包括：开关控制部，其在所述定时电路输出所述间歇动作准许信号的期间内，所述误差放大信号小于所述阈值的情况下，关闭所述开关元件；在所述定时电路输出所述间歇动作准许信号的期间内，所述误差放大信号至少在所述阈值以上的情况下，打开所述开关元件。6.根据权利要求2或3所述的电压转换器，其中，所述误差放大器输出第1误差放大信号；所述电压转换器还包括：低通滤波电路，其具有用于调整时间常数的调整元件；根据所述第1误差放大信号，通过所述调整元件生成第2误差放大信号作为所述误差放大信号。7.根据权利要求6所述的电压转换器，其中，在所述定时电路输出所述间歇动...

【专利技术属性】
技术研发人员：中村胜，
申请(专利权)人：三垦电气株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP