集成电路和供电装置制造方法及图纸

本公开提供了集成电路和供电装置。集成电路包括：降压电路，用于通过交替导通第一和第二开关来对电感器充电或放电，以将输入电压降压为输出电压，第一开关用于接收第一参考电压，第二开关用于接收输入电压；第一电流检测电路，耦合至降压电路，并且被配置为生成表示流经第一开关的电流的第一电流检测信号；以及控制电路，耦合至降压电路和第一电流检测电路，并且被配置为：响应于输出电压与输入电压之间的比例达到阈值比例，基于第一电流检测信号来增加第二开关的控制信号的周期。通过响应于输出电压与输入电压之间的比例达到阈值比例，基于第一电流检测信号来增加第二开关的控制信号的周期，可以以高集成度实现宽输入和输出电压范围。出电压范围。出电压范围。

【技术实现步骤摘要】
集成电路和供电装置


[0001]本公开涉及电子电路，更具体而言，涉及集成电路以及包括该集成电路的供电装置。

技术介绍

[0002]开关电源被广泛应用于各种电子设备的供电应用中。开关电源通过控制开关管的导通和关断来将由输入侧的供电装置(诸如，电池或适配器)提供的输入电压转换为适合输出侧的负载工作的输出电压，以使负载正常工作。例如，对于降压型电压转换器，当所需的输出电压为一定值的情况下，随着所提供的输入电压的增大，所需的开关管导通时间占整个开关周期的比例将减小，以使输出电压稳定。为了保证开关电源稳定且可靠地运行，开关电源的开关管的导通时间通常应大于或等于最小导通时间，这导致输出电压与输入电压之间的比例具有最小阈值比例。在实际使用时，可能发生提供的输入电压较大导致所需的输出电压与提供的输入电压之间的比例低于最小阈值比例的情况。在这种情况下，即使通过开关管的电流达到了峰值电流，开关管也会保持导通直到达到最小导通时间，导致实际输出电压高于所需的输出电压，不利于负载的正常工作。因此，常规开关电源的输入电压与输出电压的范围通常受到限制。
[0003]为此，期望进一步实现开关电源的宽输入和输出电压范围。

技术实现思路

[0004]为了实现开关电源的宽输入和输出电压范围，本公开提供了一种集成电路和供电装置。
[0005]在本公开的一方面，提供一种集成电路。该集成电路包括：降压电路，包括串联连接在输入电压和第一参考电压之间的第一开关和第二开关，第一开关用于接收第一参考电压，第二开关用于接收输入电压，降压电路被配置为通过交替导通第一开关和第二开关来对电感器充电或放电，以将输入电压降压为输出电压；第一电流检测电路，耦合至降压电路，并且被配置为检测流经第一开关的第一电流，并生成表示第一电流的第一电流检测信号；以及控制电路，耦合至降压电路和第一电流检测电路，并且被配置为：响应于输出电压与输入电压之间的比例达到阈值比例，基于第一电流检测信号来增加第二开关的控制信号的周期。
[0006]在本公开的第二方面，提供一种供电装置。该供电装置包括电源以及根据第一方面的集成电路，该集成电路由电源提供输入电压。
[0007]提供本
技术实现思路
是为了以简化的形式介绍将在以下具体实施方式中进一步描述的一些概念。本
技术实现思路
不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。
附图说明
[0008]通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开的上述以及其他目的、结构和特征将更加清楚。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施例。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。
[0009]图1示出了常规降压型开关电源的示意波形时序图。
[0010]图2示出了根据本公开的实施例的集成电路的可以实施在其中的环境示意图。
[0011]图3示出了根据本公开的一个实施例的集成电路的示意框图。
[0012]图4示出了根据本公开的实施例的集成电路中的降压电路和电流检测器的示意电路图。
[0013]图5示出了根据本公开的实施例的集成电路中的控制电路的示意电路图。
[0014]图6示出了根据本公开的另一实施例的集成电路中的控制电路的示意电路图。
[0015]图7和图8示出了根据本公开的实施例的集成电路的示意波形时序图。
具体实施方式
[0016]下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。在一些或所有情形中可以明显的是，可以不采用以下所述具体设计细节而实施以下所述的任何实施例。在其他一些情形中，以框图形式示出广泛已知的结构和装置以使得容易描述一个或多个实施例。
[0017]在本公开的实施例的描述中，表述“包括”及其类似用语应当理解为开放性包含，即“包括但不限于”。表述“基于”应当理解为“至少部分地基于”。表述“一个实施例”或“该实施例”应当理解为“至少一个实施例”。表述“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。
[0018]如上文所述，在常规开关电源的技术方案中，由于开关管的最小导通时间的限制，当输出电压与输入电压之间的比例达到最小阈值比例时，输出电压会随着输入电压的进一步增大而升高，导致开关电源的输出电压不稳定。
[0019]例如，图1示出了常规降压型开关电源的示意波形时序图。在常规降压型开关电源中，响应于通过开关管的电流达到峰值电流I
peak
，开关管关断，续流管导通；响应于时钟信号翻转，续流管关断，开关管导通。开关管的控制信号的周期(即，开关电源的周期)为时钟信号的预设周期T
SW
。随着输入电压V
IN
的增大，通过开关管的电流达到峰值电流I
peak
所需的时间减小，因此开关管的导通时间T
on
减小。当开关管的导通时间T
on
减小到最小导通时间T
on_min
时，随着输入电压V
IN
的进一步增大，开关管的导通时间T
on
保持为最小导通时间T
on_min
，这导致输出电压增大。
[0020]在本公开的实施例中，提供了一种改进的集成电路，该集成电路能够响应于输出电压与输入电压之间的比例达到最小阈值比例，基于表示流经第一开关的电流的第一电流检测信号来增加第二开关的关断时间，从而延长第二开关的周期，进而调节开关周期。由此，本公开的实施例能够在所需的输出电压与提供的输入电压之间的比例低于最小阈值比
例时延长开关周期，使输出电压稳定，从而实现宽输入和输出电压范围。
[0021]图2示出了根据本公开的一个实施例的集成电路10的环境示意图。电子装置1包括电源2以及集成电路10。在一个实施例中，集成电路10可以被实现为开关电源，并且被配置为向诸如音乐播放器之类的负载6提供工作电压。集成电路10可以由电源2供电。电源2例如可以是电池或适配器，并且输出基本上恒定的直流输入电压V
IN
。输入电压V
IN
经过集成电路10被转换为直流输出电压V
OUT
以用于提供给负载6。在一个实施例中，开关4被提供，以控制向负载6的供电。期望实现以宽范围的输入电压V
IN
提供稳定的输出电压V
OUT
。
[0022]图3示出了根据本公开的一个实施例的集成电路10的示意框图。集成电路10包括DC
‑
DC降压转换电路。集成电路10包括降压电路12、电流检测器14、控制电路16和基准电压生成电路18。
[0023]在一个实施例中，降压电路12被配置为将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成电路，包括：降压电路，包括串联连接在输入电压和第一参考电压之间的第一开关和第二开关，所述第一开关用于接收所述第一参考电压，所述第二开关用于接收所述输入电压，所述降压电路被配置为通过交替导通所述第一开关和所述第二开关来对电感器充电或放电，以将所述输入电压降压为输出电压；第一电流检测电路，耦合至所述降压电路，并且被配置为检测流经所述第一开关的第一电流，并生成表示所述第一电流的第一电流检测信号；以及控制电路，耦合至所述降压电路和所述第一电流检测电路，并且被配置为：响应于所述输出电压与所述输入电压之间的比例达到阈值比例，基于所述第一电流检测信号来增加所述第二开关的控制信号的周期。2.根据权利要求1所述的集成电路，其中所述控制电路包括：模式控制电路，耦合至所述降压电路和所述第一电流检测电路，并且被配置为基于所述第一电流检测信号和所述输出电压来生成第一关断信号；以及开关信号发生器，耦合至所述模式控制电路，并且被配置为：当所述第一关断信号为第一电平时，响应于所述时钟信号，使所述第一开关关断，并且使所述第二开关导通。3.根据权利要求2所述的集成电路，还包括第二电流检测电路，所述第二电流检测电路耦合至所述降压电路，并且被配置为检测流经所述第二开关的第二电流，并生成表示所述第二电流的第二电流检测信号；其中所述模式控制电路还被配置为：基于所述第二电流检测信号和所述输出电压来生成脉冲宽度调制信号；并且其中所述开关信号发生器还被配置为：响应于所述第二开关的导通，生成第一电平的延时信号，其中所述延时信号在经过所述第二开关的最小导通时间后变为第二电平；以及当所述延时信号为第二电平时，响应于所述脉冲宽度调制信号，使所述第二开关关断，并且使所述第一开关导通。4.根据权利要求3所述的集成电路，其中所述模式控制电路包括：补偿电压生成电路，耦合至所述降压电路，并且被配置为基于与所述输出电压成比例的反馈电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：王强，刘富梅，王侠，李润德，张树春，
申请(专利权)人：芯洲科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：