【技术实现步骤摘要】
一种应用于高效率DC-DC转换器的自适应调制模式切换电路
本专利技术属于集成电路设计
,具体涉及一种应用于DC-DC转换器的自适应模式转换电路。
技术介绍
随着现代科技的发展,便携式电子产品和消费类电子产品的大量开发和使用对电源管理芯片提出了越来越高的要求,如何满足日益增长的各种需求成为电源管理IC设计人员所面临的新挑战。传统的电源管理芯片主要包括低压差线性稳压器和DC-DC变换器,线性稳压器是一种输入与输出保持低压差的稳压器,其不需要外部电感,外围电路简单且纹波比较小。与线性稳压器相比尽管开关电源的外围器件比较复杂,纹波较大但是其优秀的转换效率使得其仍然成为了当今电源管理芯片的主流设计方式,对效率要求高的场合中得到了广泛的应用,更高的转换效率已经成为当今开关电源芯片研究的主要趋势和核心指标。同步整流型PWM调制模式开关电源因为其纹波特性好,控制环路简单等特点已经成为如今开关电源设计的主要调制方式。但是由于PWM调制技术是一种固定开关频率的调制技术,在重载时由于损耗来源主要来自功率管传导损耗,因此其转换效率较高。当负载由重转轻时,此时损耗来源由传导损耗变为功率管开关损耗,由于PWM调制模式的特性,此时开关损耗较大。导致开关电源芯片工作效率较低。脉冲频率调制技术又称为PFM调制技术可以有效改善开关电源芯片在轻载时工作效率较低的问题。因此为满足如今开关电源芯片对于一个在大负载范围内都具有比较高工作效率的要求。一种集合PWM调制技术和PFM调制技术优点的混合模式调制技术成为一种不错的解决方案。 ...
【技术保护点】
1.一种应用于高效率DC-DC转换器的自适应调制模式切换电路,用于根据输出负载判断控制驱动方波在不同负载情况的频率,重载情况下工作频率高,轻载情况下工作频率小,包括脉宽调制环路和三角波发生电路,脉宽调制环路产生一个占空比变化的脉宽调制方波,三角波发生电路产生一个周期固定的三角波信号,还包括一个设置于脉宽调制环路和三角波发生电路之间的屏蔽信号产生电路,屏蔽信号产生电路根据负载情况判断是否屏蔽一部分脉宽调制方波信号的周期,所述屏蔽信号产生电路包括比较器COMP1、比较器COMP3、D触发器DFF、RS触发器RS2,所述比较器COMP1的正端分别与脉宽调制环路的比较器COMP2正端和三角波信号V
【技术特征摘要】
1.一种应用于高效率DC-DC转换器的自适应调制模式切换电路,用于根据输出负载判断控制驱动方波在不同负载情况的频率,重载情况下工作频率高,轻载情况下工作频率小,包括脉宽调制环路和三角波发生电路,脉宽调制环路产生一个占空比变化的脉宽调制方波,三角波发生电路产生一个周期固定的三角波信号,还包括一个设置于脉宽调制环路和三角波发生电路之间的屏蔽信号产生电路,屏蔽信号产生电路根据负载情况判断是否屏蔽一部分脉宽调制方波信号的周期,所述屏蔽信号产生电路包括比较器COMP1、比较器COMP3、D触发器DFF、RS触发器RS2,所述比较器COMP1的正端分别与脉宽调制环路的比较器COMP2正端和三角波信号VRAMP相连接,比较器COMP1的负端连接基准电压V1,比较器COMP1的输出端连接RS触发器RS2的输入端,RS触发器RS2的输出端与D触发器DFF的时钟输入端口CLK相连接,比较器COMP3的正端连接放大器EA输出电压VEA,负端连接基准电压VII,所述比较器COMP3的输出端与D触发器DFF的数据输入端口D端连接,触发器DFF的正相输出Q端和脉宽调制环路产生的PWM信号通过或门OR得到驱动信号QDRIVE。
2.根据权利要求1所述的应用于高效率DC-DC转换器的自适应调制模式切换电路,其特征在于,所述脉宽调制环路包括一个放大器EA、RS触发器RS1、比较器COMP2,所述放大器EA正端接反馈电压VFB,负端接基准电压VREF,比较器COMP2正端接三角波信号VRAMP,负端接放大器EA输出VEA,RS触发器RS1的SD端接时钟信号VCLK,RS1触发器R端接比较器COMP1输出,RS2触发器R端接比较器COMP2输出,触发器DFF数据输入端D接比较器COMP3输出端,时钟CLK端接时钟信号VCLK1。PWM信号与触发器DFF输出端VSKIP分别接或门OR两端。
3.根据权利要求1所述的应用于高效率DC-DC转换器的自适应调制模式切换电路,其特征在于,所述三角波发生电路包括一个上侧充电PMOS和一个下侧放电NMOS,一个储能电容CAP,两个比较器COMP4和COMP5,两个与非门NAND1和NAND2,PMOS与NMOS用于给电容CAP充放电形成三角波VRAMP,VH和VL与比较器COMP4和COMP5分别用于规定VRAMP的波峰和波谷,当VRAMP>VH时COMP4工作情况发生翻转,VCLK逻辑跳变为“1”,则PMOS关闭,NMOS打开,VRAMP开始降低,当VRAMP<VL时,比较器COMP5工作情况发生翻转,VCLK逻辑跳变为“0”,PMOS打开,NMOS关闭,VRAMP开始上升,如此反复形成周...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵汝法,毛鼎昌,周怡,
申请(专利权)人:重庆中易智芯科技有限责任公司,
类型:发明
国别省市:重庆;50
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