固定开路时间控制器与使用其的降压变换器器件制造技术

一种固定开路时间控制器，其具有分压器，电流涟波萃取器，单发开路定时器，比较器以及正反器。分压器根据调节器输出电压来产生回授电压。电流涟波萃取器感测降压变换器的能量存储电感中的电流，其流经输出电容的等效串联电阻，并据以产生不具有直流分量的萃取涟波电流。单发开路定时器根据降压变换器输入电压与调节器输出电压来输出固定开路时间控制信号。调变电路根据参考电压信号，回授电压以及萃取涟波电流来输出调变信号。正反器根据所述调变信号与固定开路时间控制信号来产生控制信号至降压变换器。降压变换器的断路时间根据调变信号所决定。

【技术实现步骤摘要】
固定开路时间控制器与使用其的降压变换器器件
本专利技术涉及一种降压变换器，尤指一种用于降压变换器器件的固定开路时间(constanton-time)控制器。
技术介绍
固定开路时间控制器可以被用在降压变换器器件中，无论何时当调节器输出电压降至低于参考电压，固定开路时间控制器可以使用调节器输出电压涟波来起始一段开路时间。开路时间可以通过电路对其他条件反应(像是调节器输入电压的水平)来终止(产生开路时间脉冲)。在开路时间脉冲其间，能量会经由电子开关器件直接从调节器输入电压供给至调节器输出电压。相似地，当开路时间脉冲已经被终止时，被存储在能量存储电感的能量会被供给至调节器输出电压。具有固定开路时间控制器的降压变换器器件通常包含有电路，其以调节器输入电压与调节器输出电压的一个函数来调整开路时间脉冲的间期，因此在工作周期(dutycycle)改变时仍可得到几乎固定的频率。所述调节器的输出电压涟波在很大的程度上是通过在能量存储电感中流经输出电容的等效串联电阻(equivalentseriesresistance,ESR)的涟波电流所决定。在一些应用中，积层陶瓷电容(multilayerceramiccapacitor)具有较小ESR，以至于来自能量存储电感的电压涟波也较小。这会对固定开路时间控制器造成两个问题，稳定性与对噪声的噪声易感性。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种用于降压变换器器件的固定开路时间控制器，以延展固定开路时间控制器的噪声容限(noisemargin)。本专利技术的另一目的在于提供一种用于降压变换器器件的固定开路时间控制器，以最小化所述固定开路时间控制器对噪声的噪声易感性(susceptibility)，以至于信号的抖动可以大幅地减少。本专利技术的另一目的在于提供一种包含降压变换器固定开路时间控制器的降压变换器器件，其电性连接于所述降压变换器，以至于解决稳定性与对噪声的噪声易感性的问题。为了至少达成上述目的之一，本专利技术提供一种固定开路时间控制器，包含分压器，电流涟波萃取器，单发开路定时器，比较器以及正反器。分压器根据调节器输出电压来产生回授电压。电流涟波萃取器感测降压变换器的能量存储电感中的电流，其流经输出电容的等效串联电阻，并据以产生不具有直流分量的萃取涟波电流。单发开路定时器根据降压变换器输入电压与调节器输出电压来输出固定开路时间控制信号。调变电路根据参考电压信号，回授电压以及萃取涟波电流来输出调变信号。正反器根据所述调变信号与固定开路时间控制信号来产生控制信号至降压变换器。降压变换器的断路时间根据调变信号所决定。为了至少达成上述目的之一，本专利技术提供一种降压变换器器件，包含降压变换器与固定开路时间控制器，其电性连接于降压变换器。在本专利技术的一实施例中，正反器为置位复位(reset-set，RS)正反器，RS正反器的置位端电性连接于比较器与单发开路定时器以接收比较结果信号与固定开路时间控制信号的反相信号，并且RS正反器的复位端电性连接于单发开路定时器以接收固定开路时间控制信号。在本专利技术的一实施例中，单发开路定时器包含电容，电流源与电压比较器。电流源经由电容电性连接于地，用于产生正比于调节器输入电压的电流，以至于横跨电容形成第一电压。电压比较器电性连接于电容与电流源的连接端，用于比较调节器输出电压与第电压以输出固定开路时间控制信号。在本专利技术的一实施例中，固定开路时间控制器还进一步包含斜坡产生器。斜坡产生器电性连接于调变电路以产生斜坡电压信号。调变电路根据回授电压，参考电压信号，斜坡电压信号与萃取涟波电流来输出调变信号。在本专利技术的一实施例中，所述电流涟波萃取器包含电流感测放大器，抽样保持电路与减法器。电流感测放大器感测降压变换器的能量存储电感中的电流，其流经输出电容的等效串联电阻以获得感测到的电流。抽样保持电路电性连接于电流感测放大器，用于抽样并且保持感测到的电流的直流分量。减法器电性连接于电流感测放大器以及抽样保持电路，用于从感测到的电流减去所保持的直流分量以产生萃取涟波电流。在本专利技术的一实施例中，调变电路包含放大器，电容，加法器以及调变器。放大器接收参考电压信号与回授电压以产生调节过的参考电压信号。电容的两端分别电性连接于放大器与地。加法器电性连接于放大器，用于从与萃取涟波电流相关联的第一电压信号减去调节过的参考电压信号以产生第二电压信号。调变器电性连接于加法器，用于根据第二电压信号与回授电压来产生调变信号。在本专利技术的一实施例中，调变电路包含加法器以及调变器。加法器电性连接于放大器，用于从与萃取涟波电流相关联的第一电压信号减去参考电压信号以产生第二电压信号。调变器电性连接于加法器，用于根据第二电压信号以及回授电压来产生调变信号。在本专利技术的一实施例中，分压器包含电性串联连接的多个电阻。综上所述，本专利技术提供一种固定开路时间控制器，其用于加强降压变换器器件的噪声容限。此外，信号抖动在一些实施例中可以获得改善，因此所提供的固定开路时间控制器可以有更进一步改善的稳定性与噪声容限。附图说明本申请的特征点将于附图中以特定参照标示使其突出，其中；图1为本专利技术降压变换器器件的一实施例的电路图；图2A为本专利技术单发开路定时器的一实施例的电路图；图2B为本专利技术单发开路定时器又一实施例的电路图；图3为本专利技术电流涟波萃取器的一实施例的电路图；图4A为本专利技术调变电路的一实施例的电路图；图4B为本专利技术调变电路又一实施例的电路图；图5为本专利技术降压变换器器件的一实施例的信号波形图。【附图标记列表】11固定开路时间控制器111电流涟波萃取器112分压器113调变电路114单发开路定时器115RS正反器116斜坡产生器12降压变换器121预驱动器21磁滞比较器22电流源23电压比较器31电流感测放大器32抽样保持电路33减法器41放大器42加法器43调变器C1、C2、CT_ON电容CO输出电容FB回授电压GND地ISW电流LX能量存储电感M1、M2晶体管RCO输出电阻R1、RFBH、RFBL电阻RLOAD输出负载VC电压VCOT电压信号VDD供应电压VIN输入电压VREF、VREF’参考电压信号VREFX比较电压信号VOUT输出电压VSW电压TON开路时间控制信号具体实施方式为了使审查委员更容易了解本专利技术的目的、功效与技术特征，本专利技术的实施例的详细说明与附图一并提供。本专利技术的一实施例提供一种降压变换器器件，其包含固定开路时间控制器以及降压变换器，其电性连接于所述降压变换器，其中所述固定开路时间控制器的电流涟波萃取器感测流动于能量存储电感中的电流，其流经输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固定开路时间控制器，其特征在于，包含：/n分压器，用于根据降压变换器的调节器输出电压来产生回授电压；/n电流涟波萃取器，用于感测所述降压变换器的能量存储电感中的电流，其流经输出电容的等效串联电阻(equivalent series resistance,ESR)，并且用于根据感测到的电流来产生不具有直流分量的萃取涟波电流；/n单发开路定时器，用于根据所述降压变换器的调节器输入电压与所述调节器输出电压来输出固定开路时间控制信号；/n调变电路，电性连接于所述分压器与所述电流涟波萃取器，用于根据参考电压信号，所述回授电压以及所述萃取涟波电流来输出调变信号；以及/n正反器，电性连接于所述单发开路定时器与所述调变电路，用于根据所述调变信号与所述固定开路时间控制信号来产生控制信号至所述降压变换器；/n其中，所述降压变换器的开路时间根据所述固定开路时间控制信号所决定，并且所述降压变换器的断路时间根据所述调变信号所决定。/n

【技术特征摘要】
1.一种固定开路时间控制器，其特征在于，包含：
分压器，用于根据降压变换器的调节器输出电压来产生回授电压；
电流涟波萃取器，用于感测所述降压变换器的能量存储电感中的电流，其流经输出电容的等效串联电阻(equivalentseriesresistance,ESR)，并且用于根据感测到的电流来产生不具有直流分量的萃取涟波电流；
单发开路定时器，用于根据所述降压变换器的调节器输入电压与所述调节器输出电压来输出固定开路时间控制信号；
调变电路，电性连接于所述分压器与所述电流涟波萃取器，用于根据参考电压信号，所述回授电压以及所述萃取涟波电流来输出调变信号；以及
正反器，电性连接于所述单发开路定时器与所述调变电路，用于根据所述调变信号与所述固定开路时间控制信号来产生控制信号至所述降压变换器；
其中，所述降压变换器的开路时间根据所述固定开路时间控制信号所决定，并且所述降压变换器的断路时间根据所述调变信号所决定。


2.根据权利要求1所述的固定开路时间控制器，其特征在于，所述正反器为置位复位(reset-set，RS)正反器，所述RS正反器的置位端电性连接于比较器与所述单发开路定时器，以接收所述比较结果信号与所述固定开路时间控制信号的反相信号，并且所述RS正反器的复位端电性连接于所述单发开路定时器以接收所述固定开路时间控制信号。


3.根据权利要求1所述的固定开路时间控制器，其特征在于，所述单发开路定时器包含：
电容；
电阻，经由所述电容电性连接于地，用于在所述能量存储电感的一端接收第一电压，其中所述第一电压根据所述调节器输入电压变化；以及
磁滞比较器，电性连接于所述电容与所述电阻的连接端，在所述电容与所述电阻的所述连接端比较第二电压与所述调节器输出电压以产生磁滞比较结果信号来作为所述固定开路时间控制信号。


4.根据权利要求1所述的固定开路时间控制器，其特征在于，所述单发开路定时器包含：
电容；
电流源，经由所述电容电性连接于地，产生正比于所述调节器输入电压的电流，以横跨所述电容形成第一电压；以及
电压比较器，电性连接于所述电容与所述电流源的连接端，比较所述调节器输出电压与所述第一电压以输出所述固定开路时间控制信号。


5.根据权利要求1所述的固定开路时间控制器，其特征在于，还进一步包含：
斜坡产生器，电性连接于所述调变电路，用于产生斜坡电压信号；
其中所述调变电路根据所述回授电压，所述参考电压信号，所述斜坡电压信号与所述萃取涟波电流来输出所述调变信号。


6....

【专利技术属性】
技术研发人员：何仪修，
申请(专利权)人：晶豪科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71