导通时间生成电路、电源管理芯片、快速瞬态响应直流转换芯片及可穿戴蓝牙设备制造技术

技术编号:35865886 阅读:16 留言:0更新日期:2022-12-07 10:58
本实用新型专利技术公开了一种导通时间生成电路、电源管理芯片、快速瞬态响应直流转换芯片及可穿戴蓝牙设备,包括:电流镜单元包括:第一P型晶体管的第一极和第二P型晶体管的第一极连接作为电流镜单元的输入端,连接至直流转换器的输入电压端;第一P型晶体管的控制极连接至第一P型晶体管的第二极作为电流镜单元的第一输出支路,第一输出支路连接至可变电阻单元的第一端;第二P型晶体管的第二极作为电流镜单元的第二输出支路,连接至计时单元的高电位端;当对地电压与输出电压大小相当时,比较器的输出端向直流转换器输出关断信号,以控制同步管导通时间的长短。使得比较器输出关断信号的时长逐渐变化,使得在直流转换器可以逐渐地进行切换,减小了状态切换所引起的振荡。减小了状态切换所引起的振荡。减小了状态切换所引起的振荡。

【技术实现步骤摘要】
导通时间生成电路、电源管理芯片、快速瞬态响应直流转换芯片及可穿戴蓝牙设备


[0001]本技术涉及直流转换器
,具体涉及一种导通时间生成电路、电源管理芯片、快速瞬态响应直流转换芯片及可穿戴蓝牙设备。

技术介绍

[0002]ACOT BUCK DCDC(自适应恒定导通时间降压直流转换器)作为一种具有快速瞬态响应的降压型稳压直流转换器,应用到各个需要快速瞬态响应的电源供电系统中,在这些电源供电系统中往往还需要DCDC所提供的电源具有较小的输出电压纹波,以利于下级应用的稳定:例如给蓝牙模块供电电源。
[0003]自适应恒定导通时间降压直流转换器根据负载的大小可分别工作于连续工作模式和非连续工作模式,在负载条件改变时会发生工作模式的切换,针对不同的工作模式,配置不同的电路参数来抑制纹波。然而,在两种负载状态下切换时,会出现难以消除的输出振荡,导致无法为下级应用(例如为蓝牙模块提供电源)提供稳定的输出电压,尤其是当下级应用对电源稳定性较高时,如果接收的输出电压振荡较大,甚至会导致下级应用被损坏。
[0004]因此,对于自适应恒定导通时间降压直流转换器,在两种负载状态之间进行切换时如何消除输出振荡成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]基于上述现状,本技术的主要目的在于提供一种导通时间生成电路、电源管理芯片、快速瞬态响应直流转换芯片及可穿戴蓝牙设备,以在两种负载状态之间进行切换时消除输出振荡。
[0006]为实现上述目的,本技术采用的技术方案如下:
[0007]第一方面,本技术实施例公开了一种快速瞬态响应直流转换器导通时间生成电路,包括:计时单元、比较器、可变电阻单元和电流镜单元,其中:
[0008]电流镜单元包括:第一P型晶体管和第二P型晶体管,其中,第一P型晶体管的第一极和第二P型晶体管的第一极连接作为电流镜单元的输入端,连接至直流转换器的输入电压端,用于输入直流转换器的输入电压;
[0009]第一P型晶体管的控制极连接至第一P型晶体管的第二极作为电流镜单元的第一输出支路,第一输出支路连接至可变电阻单元的第一端;第二P型晶体管的第二极作为电流镜单元的第二输出支路,连接至计时单元的高电位端,用于向计时单元传输计时电流;第一P型晶体管的控制极和第二P型晶体管的控制极相连;
[0010]可变电阻单元的第二端接地;可变电阻单元还具有控制端,可变电阻单元通过控制端接收控制电压,以在控制电压的大小变化时改变自身的等效电阻;
[0011]比较器的第一输入端连接至高电位端;比较器的第二输入端连接至直流转换器的输出电压端,以对高电位端的对地电压和直流转换器的输出电压端输出的输出电压进行比
较,当对地电压与输出电压大小相当时,比较器的输出端向直流转换器输出关断信号,以关断直流转换器中的同步管,以控制同步管导通时间的长短。
[0012]可选地,可变电阻单元包括:
[0013]晶体管,晶体管的第一极、第二极分别连接至可变电阻单元的第一端、第二端;晶体管的控制极为可变电阻单元的控制端;晶体管在控制电压的控制下工作在可变电阻区。
[0014]可选地,可变电阻单元包括:晶体管、第一等效电阻和第二等效电阻,第一等效电阻的一端和另一端分别为可变电阻单元的第一端、第二端;
[0015]晶体管的第一极连接至可变电阻单元的第一端,第二等效电阻的一端和另一端连接分别连接至晶体管的第二极和第二端;
[0016]晶体管在控制电压的控制下工作在可变电阻区。
[0017]可选地,还包括:N型晶体管;
[0018]N型晶体管的第一极连接在电流镜单元的第一输出支路的输出端,N型晶体管的第二极连接在可变电阻单元的第一端;N型晶体管的控制极用于接收开关信号,以导通或断开电流镜的第一输出支路和可变电阻单元的第一端的连接。
[0019]可选地,还包括:运放单元,运放单元的第一输入端用于接收预设的电压,运放单元的第二输入端连接至可变电阻单元的第一端;运放单元的输出端连接至N型晶体管的控制极。
[0020]可选地,还包括:依次串联在直流转换器的输入电压端和地之间的第一分压电阻和第二分压电阻;第一分压电阻和第二分压电阻的连接端连接至运放单元的第一输入端。
[0021]可选地,计时单元包括:
[0022]计时电容,计时电容的一端、另一端分别为计时单元的高电位端和接地端。
[0023]可选地,计时单元还包括:
[0024]释放晶体管,释放晶体管的第一极和第二极分别连接至计时电容的一端和另一端;
[0025]释放晶体管的控制极用于输入控制信号,以便在同步管导通期间响应控制信号断开释放晶体管的第一极和第二极,以使计时电流流入计时电容。
[0026]第二方面,本技术实施例公开了一种电源管理芯片,包括:
[0027]上述第一方面公开的导通时间生成电路。
[0028]第三方面,本技术实施例公开了一种快速瞬态响应直流转换芯片,包括:
[0029]上述第一方面公开的导通时间生成电路,以及
[0030]直流转换器电路,其包括同步管,导通时间生成电路输出的关断信号用于控制同步管导通时间的长短。
[0031]第四方面,本技术实施例公开了一种可穿戴蓝牙设备,包括:
[0032]蓝牙模块;
[0033]上述第二方面公开的电源管理芯片,用于管理向蓝牙模块供电的快速瞬态响应直流转换器;或者上述第三方面公开的快速瞬态响应直流转换芯片,用于向蓝牙模块供电。
[0034]【有益效果】
[0035]依据本技术实施例公开的一种导通时间生成电路、电源管理芯片、快速瞬态响应直流转换芯片及可穿戴蓝牙设备,第一P型晶体管和第二P型晶体管构成的电流镜单
元,在接收到直流转换器的输入电压后,可以产生计时电流输出给计时单元,从而改变高电位端的对地电压;比较器对计时单元高电位端的对地电压和直流转换器的输出电压进行比较,当对地电压升至输出电压时,关断直流转换器中同步管,以使同步管保持关断状态,从而控制同步管导通时间的长短。由于可变电阻单元还具有控制端,可变电阻单元通过控制端接收控制电压,在控制电压的大小变化时改变自身的等效电阻,从而影响计时电流的大小,也就是,计时电流会跟随控制电压的变化而变化,继而,使得计时单元高电位端的对地电压的变化斜率也会逐渐变化,由此,使得比较器输出关断信号的时长逐渐变化,使得在直流转换器在从一个负载状态切换到另一个负载状态时,可以逐渐地进行切换,减小了状态切换所引起的振荡。
[0036]本技术的其他有益效果,将在具体实施方式中通过具体技术特征和技术方案的介绍来阐述,本领域技术人员通过这些技术特征和技术方案的介绍,应能理解所述技术特征和技术方案带来的有益技术效果。
附图说明
[0037]以下将参照附图对本技术实施例进行描述。图中:
[0038]图1为一种快速瞬态响应直流转换器电路结构原本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导通时间生成电路,其特征在于,包括:计时单元(1)、比较器(2)、可变电阻单元(3)和电流镜单元(4),其中:所述电流镜单元(4)包括:第一P型晶体管(P1)和第二P型晶体管(P2),其中,所述第一P型晶体管(P1)的第一极和所述第二P型晶体管(P2)的第一极连接作为所述电流镜单元(4)的输入端,连接至直流转换器的输入电压端,用于输入所述直流转换器的输入电压(VIN);所述第一P型晶体管(P1)的控制极连接至所述第一P型晶体管(P1)的第二极作为所述电流镜单元(4)的第一输出支路,第一输出支路连接至所述可变电阻单元(3)的第一端(K1);所述第二P型晶体管(P2)的第二极作为所述电流镜单元(4)的第二输出支路,连接至所述计时单元(1)的高电位端(Q),用于向所述计时单元(1)传输计时电流(I1);所述第一P型晶体管(P1)的控制极和所述第二P型晶体管(P2)的控制极相连;所述可变电阻单元(3)的第二端(K2)接地;所述可变电阻单元(3)还具有控制端,所述可变电阻单元(3)通过所述控制端接收控制电压(Vset),以在所述控制电压(Vset)的大小变化时改变自身的等效电阻;所述比较器(2)的第一输入端连接至所述高电位端(Q);所述比较器(2)的第二输入端连接至所述直流转换器的输出电压端,以对所述高电位端(Q)的对地电压(V1)和所述直流转换器的输出电压端输出的输出电压(VOUT)进行比较,当所述对地电压(V1)与所述输出电压(VOUT)大小相当时,所述比较器(2)的输出端向所述直流转换器输出关断信号(ton_rst),以关断所述直流转换器中的同步管(MP1),以控制所述同步管(MP1)导通时间(ton)的长短。2.如权利要求1所述的导通时间生成电路,其特征在于,所述可变电阻单元(3)包括:晶体管(M0),所述晶体管(M0)的第一极、第二极分别连接至所述可变电阻单元(3)的第一端(K1)、第二端(K2);所述晶体管(M0)的控制极为所述可变电阻单元(3)的控制端;所述晶体管(M0)在所述控制电压(Vset)的控制下工作在可变电阻区。3.如权利要求1所述的导通时间生成电路,其特征在于,所述可变电阻单元(3)包括:晶体管(M0)、第一等效电阻(R10)和第二等效电阻(R11),所述第一等效电阻(R10)的一端和另一端分别为所述可变电阻单元(3)的第一端(K1)、第二端(K2);所述晶体管(M0)的第一极连接至所述可变电阻单元(3)的第一端(K1),所述第二等效电阻(R11)的一端和另一端连接分别连接至所述晶体管(M0)的第二极和所述第二端(K2);所述晶体管(M0)在所述控...

【专利技术属性】
技术研发人员:伍滔
申请(专利权)人:深圳市思远半导体有限公司
类型:新型
国别省市:

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