一种用于大功率电源管理的COT恒定导通时间电路制造技术

本发明专利技术公开了一种用于大功率电源管理的COT恒定导通时间电路,属于开关电源领域，采用精确设置V

【技术实现步骤摘要】
一种用于大功率电源管理的COT恒定导通时间电路


[0001]本专利技术属于开关电源领域，具体涉及一种用于大功率电源管理的COT恒定导通时间电路。

技术介绍

[0002]在消费电子领域，各种电子设备都需要电源来维持，开关电源管理芯片是电子系统不可缺少的一部分，其中COT控制模式的开关电源由于在环路中只有比较器，因此环路响应快，其优越的负载瞬态响应及平滑的工作模式切换，在电源领域得到了很好的应用。COT控制模式架构的DC/DC转换器的架构，可以用一个单次触发定时器，产生恒定导通时间T
on
，在该时间内，内部主开关打开，打开时间由T
on
决定。在导通时间之后，主开关必须保持断开状态，直到输出电压的分压反馈电压再次低于固定基准的设定值，单次触发定时器电路继续工作。
[0003]该单次触发定时器，产生与电源电压V
IN
相关的恒定导通时间T
on
，与输入电压成反比，由于占空比D为V
OUT
/V
IN
，T
on
为占空比D除以开关频率，所以此特性表现为，当V
OUT
固定时，工作频率固定，与负载无关。因此需要一种用于恒定导通时间控制模式开关电源的产生恒定导通时间电路，可以在COT控制模式架构的DC/DC转换器中，与恒定导通时间与V
IN
相关，开关频率与V
OUT
相关。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种用于大功率电源管理的COT恒定导通时间电路，以解决现有技术中V
OUT
固定时，工作频率固定，与负载无关的问题。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0006]本专利技术公开了一种用于大功率电源管理的COT恒定导通时间电路，包括第一P型MOS管PM1、第二P型MOS管PM2、第三P型MOS管PM3、第四P型MOS管PM4、第五P型MOS管PM5、第六P型MOS管PM6、第一N型MOS管NM1、第二N型MOS管NM2、第三N型MOS管NM3、第四N型MOS管NM4、第五N型MOS管NM5、第一N型三极管NPN1、第二N型三极管NPN2、第三N型三极管NPN3、第四N型三极管NPN4、外部电阻R
ON
、第一电阻R1、第二电阻R2、电容C1和比较器；
[0007]第一P型MOS管PM1的栅极与第一P型MOS管PM1的漏极、第二P型MOS管PM2的栅极、第三P型MOS管PM3的栅极、第四P型MOS管PM4的栅极，并与外部的偏置电流IBIAS1连接，第二P型MOS管PM2的漏极与第一N型MOS管NM1的栅极、第一N型MOS管NM1的漏极、第二N型MOS管NM2的栅极、第三N型MOS管NM3的栅极连接，第三P型MOS管PM3的漏极与第一N型三极管NPN1的集电极、第五N型MOS管NM5的栅极连接，第四P型MOS管PM4的漏极与第二N型三极管NPN2的集电极、第四N型MOS管NM4的栅极连接，第五P型MOS管PM5的栅极与第五P型MOS管PM5的漏极、第六P型MOS管PM6的栅极、第四N型三极管NPN4的集电极连接，第六P型MOS管PM6的漏极与电容c1正端、比较器的负极连接，第二N型MOS管NM2的漏极与第四N型MOS管NM4的源极、第一N型
三极管NPN1的基极、第二N型三极管NPN2的基极连接，第三N型MOS管NM3的漏极与第五N型MOS管NM5的源极、第三N型三极管NPN3的基极、第四N型三极管NPN4的基极连接，第四N型MOS管NM4的漏极与内部电源VCC连接，第五N型MOS管NM5的漏极与内部电源VCC连接，第一N型三极管NPN1的发射级与电阻R
ON
的一端、第一电阻R1的一端连接；第二N型三极管NPN2的发射级与第二电阻R2的一端、第三N型三极管NPN3的发射极、第四N型三极管NPN4的发射极连接；第三N型三极管NPN3的集电极与内部电源VCC连接，第一P型MOS管PM1、第二P型MOS管PM2、第三P型MOS管PM3、第四P型MOS管PM4、第五P型MOS管PM5和第六P型MOS管PM6的源极均连接内部电源VCC连接，第一N型MOS管NM1、第二N型MOS管NM2和第三N型MOS管NM3的源极均与地GND连接。
[0008]优选地，电阻R
ON
远远大于第一电阻R1，使第一电阻R1端口的电流I
R1
为V
IN
/R
ON
。
[0009]优选地，第一N型三极管NPN1的数量为第二N型三极管NPN2的m倍，第二电阻R2的阻值为第一电阻R1的m倍，I
NPN1
为m倍的I
NPN2
，使得VR1等于VR2。
[0010]I
NPN1
＝m
×
I
NPN2
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)
[0011]V
IN
/R
ON
＝m
×
(IN
PN3
+IN
PN4
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)
[0012][0013]优选地，第四N型三极管NPN4的个数为第三N型三极管NPN3、第四N型三极管NPN4个数总和的n分之一，使得：
[0014]I
NPN4
＝(I
NPN3
+I
NPN4
)/n
ꢀꢀꢀꢀ
(8)
[0015][0016]优选地，当I
PM5
＝I
PM6
＝I
NPN4
时，该电流对电容c1进行周期性充电。
[0017]优选地，第一P型MOS管PM1、第二P型MOS管PM2、第三P型MOS管PM3、第四P型MOS管PM4、第五P型MOS管PM5和第六P型MOS管PM6的衬底与内部电源VCC连接。
[0018]优选地，第一N型MOS管NM1、第二N型MOS管NM2、第三N型MOS管NM3、第四N型MOS管NM4、第五N型MOS管NM5的衬底与地GND连接。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0020]本专利技术所公开的一种用于大功率电源管理的COT恒定导通时间电路，系统不需要振荡器电路就能产生开关电源的恒定频率，该频率只与V
OUT
相关，可实现开关频率的自控制。通过外设电阻R
ON
，具有可控制开关频率的大小的优点。通过外设电阻R
ON
与V
IN
产生电流I
R1
为F
IN
/R
ON
的信号，电路简单，不需要放大器即可实现。通过第一N型三极管NPN1与第二N型三极管NPN2的倍数关本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于大功率电源管理的COT恒定导通时间电路，其特征在于，包括第一P型MOS管PM1、第二P型MOS管PM2、第三P型MOS管PM3、第四P型MOS管PM4、第五P型MOS管PM5、第六P型MOS管PM6、第一N型MOS管NM1、第二N型MOS管NM2、第三N型MOS管NM3、第四N型MOS管NM4、第五N型MOS管NM5、第一N型三极管NPN1、第二N型三极管NPN2、第三N型三极管NPN3、第四N型三极管NPN4、外部电阻R
ON
、第一电阻R1、第二电阻R2、电容C1和比较器；第一P型MOS管PM1的栅极与第一P型MOS管PM1的漏极、第二P型MOS管PM2的栅极、第三P型MOS管PM3的栅极、第四P型MOS管PM4的栅极，并与外部的偏置电流IBIAS1连接，第二P型MOS管PM2的漏极与第一N型MOS管NM1的栅极、第一N型MOS管NM1的漏极、第二N型MOS管NM2的栅极、第三N型MOS管NM3的栅极连接，第三P型MOS管PM3的漏极与第一N型三极管NPN1的集电极、第五N型MOS管NM5的栅极连接，第四P型MOS管PM4的漏极与第二N型三极管NPN2的集电极、第四N型MOS管NM4的栅极连接，第五P型MOS管PM5的栅极与第五P型MOS管PM5的漏极、第六P型MOS管PM6的栅极、第四N型三极管NPN4的集电极连接，第六P型MOS管PM6的漏极与电容C1正端、比较器的负极连接，第二N型MOS管NM2的漏极与第四N型MOS管NM4的源极、第一N型三极管NPN1的基极、第二N型三极管NPN2的基极连接，第三N型MOS管NM3的漏极与第五N型MOS管NM5的源极、第三N型三极管NPN3的基极、第四N型三极管NPN4的基极连接，第四N型MOS管NM4的漏极与内部电源VCC连接，第五N型MOS管NM5的漏极与内部电源VCC连接，第一N型三极管NPN1的发射级与电阻R
ON
的一端、第一电阻R1的一端连接；第二N型三极管NPN2的发射级与第二电阻R2的一端、第三N型三极管NPN3的发射极、第四N型三极管NPN4的发射极连接；第三N型三极管NPN3的集电极与内部电源VCC连接，第一P型MOS管PM1、第二P型MOS管PM2、第三P型MOS管PM3、第四P型MOS管PM4、第五P型MOS管PM5和第六P型MOS管PM6的源极均连接内部电源VCC连接，第一N型MOS管NM1、第二N型MOS管NM2和第三N型MOS管NM3的源极均与地GND连接。2.根据权利要求1所述的一种用于大功率电源管...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，孙权，夏雪，袁婷，王婉，
申请(专利权)人：西安航天民芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：