一种频率可调的CFT控制电路制造技术

一种频率可调的CFT控制电路，其特征在于：所述CFT控制电路，用于DCDC转换器中以对PWM单元进行控制，该电路包括导通时间控制单元、关断时间控制单元、RS触发器；其中，所述导通时间控制单元，用于触发所述PWM单元的高电平信号以导通所述DCDC转换器的高端功率管；所述关断时间控制单元，基于所述DCDC转换器的输出电压限制实现对DCDC转换器的定频或变频模式，并触发所述PWM单元的低电平信号以关断所述DCDC转换器的低端功率管。本发明专利技术电路结构简单、构思巧妙，充分适应现有技术中的DCDC转换器，参数可调度高，使得DCDC转换器的输出电压足够稳定。定。定。

【技术实现步骤摘要】
一种频率可调的CFT控制电路


[0001]本专利技术涉及集成电路领域，更具体地，涉及一种频率可调的CFT控制电路。

技术介绍

[0002]DCDC(Direct Current Direct Current，直流直流)转换器作为一种能够转变输入电压并有效固定输出电压的电子器件被广泛的应用于手机、MP3、数码相机、便携式媒体播放器等电子产品中。通常来说，DCDC转换器可以被分为BOOST升压型、BUCK降压型以及升降压型三类。根据转换器高低功率管电压控制方式的不同，DCDC转换器还可包括PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)、PFM(Pulse Frequency Modulation，脉冲频率调制)等不同的控制类型。其中，PWM控制类型由于其具有效率高、输出电压信噪比高等特点得到了最为广泛的应用。
[0003]对于PWM电路的控制，现有技术中经常存在电压模式、峰值电流模式、恒定导通时间(COT，Constant On
‑
time)模式、恒定关断时间(CFT，Constant Off
‑
time)模式等。其中，恒定关断时间模式能够配合Turbo模式(以多个周期为间隔，在部分间隔时间内采用PWM信号控制高端功率管，剩余间隔时间内屏蔽PWM信号并始终关断高端功率管，并在多个间隔下实现Turbo，从而将电感电流保持在较低范围，且输出功率相对稳定)，从而使得DCDC转换器具备良好的瞬态响应、频率稳定性较高，另外通过最小关断时间来控制PWM，也能够在占空比过大时确保PWM合理降频从而确保输出电压稳定。
[0004]然而，这种电路仍然存在一定的问题，例如，当后级负载所需的输出电压较小时，由于CFT的频率稳定性相对较高，而占空比的实现也受到PWM单元电路的限制，在占空比极小时，即使采用Turbo模式，仍会出现输出电压飘高的问题。这将导致DCDC转换器的输出电压难以满足后级负载的需求，使得后级负载电路发生故障。
[0005]针对上述问题，本专利技术中提供了一种频率可调的CFT控制电路。

技术实现思路

[0006]为解决现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种频率可调的CFT控制电路，该电路通过两个不同的交流小信号元件来对功率管的关断延时进行控制，使得关断延时电压的坡度可调节，从而实现了CFT控制电路在定频和变频两种不同状态下实现稳定的电压输出。
[0007]本专利技术采用如下的技术方案。
[0008]本专利技术第一方面，涉及一种频率可调的CFT控制电路，其中，CFT控制电路，用于DCDC转换器中以对PWM单元进行控制，该电路包括导通时间控制单元、关断时间控制单元、RS触发器；导通时间控制单元，用于触发PWM单元的高电平信号以导通DCDC转换器的高端功率管；关断时间控制单元，基于DCDC转换器的输出电压限制实现对DCDC转换器的定频或变频模式，并触发PWM单元的低电平信号以关断DCDC转换器的低端功率管。
[0009]优选的，导通时间控制单元，基于电感峰值电流和最小导通时间控制RS触发器生
成低电平信号以实现高端功率管的导通。
[0010]优选的，关断时间控制单元，基于占空延时和最小关断时间控制RS触发器生成高电平信号以实现高端功率管的关断。
[0011]优选的，占空延时基于占空延时发生单元产生；并且，占空延时发生单元包括参考电压生成单元、坡度电压生成单元、第一比较单元；其中，参考电压生成单元，用于生成参考电压；坡度电压生成单元，用于在RS触发器的输出信号切换至低电平信号时，开始输出逐渐升高的坡度电压并开启占空延时计时；第一比较单元，用于对参考电压生成单元的参考电压和坡度电压生成单元的坡度电压进行比较，并在坡度电压升高至所述参考电压时，输出占空延时结束信号。
[0012]优选的，参考电压生成单元包括第一交流小信号元件、第二交流小信号元件，分流电阻；第一交流小信号元件与第二交流小信号元件依次串联并接入至电源电压和地电位之间；分流电阻并联在第二交流小信号元件两端。
[0013]优选的，第一交流小信号元件的输出电流为g
m1
·
V
in
，第二交流小信号元件的输出电流为g
m1
·
V
out
；其中，g
m1
为第一交流小信号元件、第二交流小信号元件的跨导，V
in
和V
out
分别为DCDC转换器的输入电压、输出电压。
[0014]优选的，坡度电压生成单元包括第三交流小信号元件、第四交流小信号元件、坡度电容、开关元件和第二比较单元；其中，第三交流小信号元件和第四交流小信号元件一端接入电源电压，另一端与第二比较单元连接，第二比较单元输出第三交流小信号元件和第四交流小信号元件中较小的输出电流；坡度电容与开关元件并联后一端与第二比较单元的输出端连接，另一端接地；开关元件的导通和关断基于RS触发器的输出信号控制。
[0015]优选的，第三交流小信号元件的输出电流为g
m3
·
V
in
，第四交流小信号元件的输出电流为g
m4
·
V
out
；其中，第四交流小信号元件为一个或多个小信号元件组成的电路；并且，g
m3
和g
m4
分别为第三交流小信号元件、第四交流小信号元件的跨导，V
in
和V
out
分别为DCDC转换器的输入电压、输出电压。
[0016]优选的，第一比较单元的正相输入端与坡度电容的上极板连接，负相输入端与参考电压连接。
[0017]优选的，当DCDC转换器的占空比大于g
m3
/g
m4
时，DCDC转换器处于定频工作模式，占空延时为(1
‑
D)
·
T，DCDC转换器的频率为当DCDC转换器的占空比小于g
m3
/g
m4
时，DCDC转换器处于变频工作模式，占空延时为DCDC转换器的频率为
[0018]本专利技术的有益效果在于，与现有技术相比，本专利技术中的一种频率可调的CFT控制电路，能够通过两个不同的交流小信号元件来对功率管的关断延时进行控制，使得关断延时电压的坡度可调节，从而实现了CFT控制电路在定频和变频两种不同状态下实现稳定的电压输出。本专利技术电路结构简单、构思巧妙，充分适应现有技术中的DCDC转换器，参数可调度高，使得DCDC转换器的输出电压足够稳定。
附图说明
[0019]图1为现有技术中的一种DCDC转换器；
[0020]图2为现有技术中的一种CFT控制电路；
[0021]图3为现有技术中的一种CFT控制电路中占空延时发生单元的电路结构示意图；
[0022]图4为本专利技术中的一种频率可调的CFT控制电路中站控延时发生单元的电路结构示意图。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种频率可调的CFT控制电路，其特征在于：所述CFT控制电路，用于DCDC转换器中以对PWM单元进行控制，该电路包括导通时间控制单元、关断时间控制单元、RS触发器；其中，所述导通时间控制单元，用于触发所述PWM单元的高电平信号以导通所述DCDC转换器的高端功率管；所述关断时间控制单元，基于所述DCDC转换器的输出电压限制实现对DCDC转换器的定频或变频模式，并触发所述PWM单元的低电平信号以关断所述DCDC转换器的低端功率管。2.根据权利要求1中所述的一种频率可调的CFT控制电路，其特征在于：所述导通时间控制单元，基于电感峰值电流和最小导通时间控制所述RS触发器生成低电平信号以实现所述高端功率管的导通。3.根据权利要求2中所述的一种频率可调的CFT控制电路，其特征在于：所述关断时间控制单元，基于占空延时和最小关断时间控制所述RS触发器生成高电平信号以实现所述高端功率管的关断。4.根据权利要求3中所述的一种频率可调的CFT控制电路，其特征在于：所述占空延时基于占空延时发生单元产生；并且，所述占空延时发生单元包括参考电压生成单元、坡度电压生成单元、第一比较单元；其中，所述参考电压生成单元，用于生成参考电压；所述坡度电压生成单元，用于在所述RS触发器的输出信号切换至低电平信号时，开始输出逐渐升高的坡度电压并开启占空延时计时；所述第一比较单元，用于对所述参考电压生成单元的参考电压和坡度电压生成单元的坡度电压进行比较，并在所述坡度电压升高至所述参考电压时，输出占空延时结束信号。5.根据权利要求4中所述的一种频率可调的CFT控制电路，其特征在于：所述参考电压生成单元包括第一交流小信号元件、第二交流小信号元件，分流电阻；所述第一交流小信号元件与第二交流小信号元件依次串联并接入至电源电压和地电位之间；所述分流电阻并联在第二交流小信号元件两端。6.根据权利要求5中所述的一种频率可调的CFT控制电路，其特征在于：所述第一交流小信号元件的输出电流为g
m1
·
V
in
，所述第二交流小信号元件的输出电流为g
m1
·
V
out
；其中，g
m1
为所述第一交流小信号元件、所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴皓楠，郝军哲，
申请(专利权)人：骏盈半导体上海有限公司，
类型：发明
国别省市：