自适应补偿关断时间控制电路以及DC-DC变换器制造技术

本公开的实施例提供一种用于DC

【技术实现步骤摘要】
自适应补偿关断时间控制电路以及DC
‑
DC变换器


[0001]本公开的实施例涉及集成电路
，具体地，涉及用于DC
‑
DC变换器的自适应补偿关断时间控制电路以及DC
‑
DC变换器。

技术介绍

[0002]随着科技发展，DC
‑
DC(直流
‑
直流)变换器被广泛应用于各种移动设备电源、服务器供电以及家用车载电源等方面。DC
‑
DC变换器包括降压变换器(BUCK)和升压变换器(BOOST)。降压变换器可将更高的直流电压转换成更低的直流电压。升压变换器可将更低的直流电压转换成更高的直流电压。在降压变换器中，上功率管和下功率管交替导通。上功率管导通且下功率管关断的时间被称为导通时间，上功率管关断且下功率管导通的时间被称为关断时间。

技术实现思路

[0003]本文中描述的实施例提供了一种用于DC
‑
DC变换器的自适应补偿关断时间控制电路、以及DC
‑
DC变换器。
[0004]根据本公开的第一方面，提供了一种用于DC
‑
DC变换器的自适应补偿关断时间控制电路。该自适应补偿关断时间控制电路包括：第一恒流源电路、储能电路、释能电路、第一电压比较器、可变延时电路、以及输出电路。其中，第一恒流源电路被配置为：向储能电路提供第一恒定电流。储能电路被配置为：存储来自第一恒定电流的电荷并生成斜坡电压信号。释能电路被配置为：在DC
‑
DC变换器的下功率管导通信号处于无效电平时释放储能电路中的电荷。第一电压比较器被配置为：在斜坡电压信号升高至关断参考电压时使得第一时间控制信号翻转为有效电平。可变延时电路被配置为：根据DC
‑
DC变换器的反馈电压和下功率管导通信号来生成第二时间控制信号。输出电路被配置为：在第一时间控制信号和第二时间控制信号中的一者翻转为有效电平时使得下功率管关断控制信号翻转为有效电平。
[0005]在本公开的一些实施例中，可变延时电路包括：可变电流生成电路、流控延时电路、加速信号产生电路、以及加速控制电路。其中，可变电流生成电路被配置为：根据来自基准电压端的基准电压与反馈电压之间的电压差来生成可变电流。流控延时电路被配置为：根据下功率管导通信号和可变电流生成第二时间控制信号。加速信号产生电路被配置为：在反馈电压下降至第一加速参考电压的情况下使得加速信号处于有效电平，以及在反馈电压上升至第二加速参考电压的情况下使得加速信号处于无效电平。加速控制电路被配置为：在加速信号处于有效电平的情况下，将第二时间控制信号传递给输出电路。
[0006]在本公开的一些实施例中，可变电流生成电路包括：第一误差放大器。其中，第一误差放大器的第一输入端耦接基准电压端。第一误差放大器的第二输入端耦接DC
‑
DC变换器的反馈电压端。第一误差放大器的第一输出端耦接流控延时电路。从第一误差放大器的第一输出端输出可变电流。其中，可变电流被计算为：Ic＝m
×
(V
REF
‑
FB)。其中，Ic表示可变电流，m为常数，V
REF
表示基准电压，FB表示反馈电压。
[0007]在本公开的一些实施例中，第一误差放大器是DC
‑
DC变换器的内部误差放大器。从第一误差放大器的第二输出端输出基准电压与反馈电压之间的误差电压。
[0008]在本公开的一些实施例中，第一误差放大器包括：第一晶体管至第十晶体管、以及第一偏置电流源。其中，第一偏置电流源被配置为输出第一偏置电流。第一晶体管的控制极耦接基准电压端。第一晶体管的第一极耦接第一偏置电流源。第一晶体管的第二极耦接第三晶体管的控制极和第二极、第四晶体管的控制极以及第五晶体管的控制极。第二晶体管的控制极耦接反馈电压端。第二晶体管的第一极耦接第一偏置电流源。第二晶体管的第二极耦接第八晶体管的控制极和第二极以及第九晶体管的控制极。第三晶体管的第一极耦接第四晶体管的第一极、第五晶体管的第一极、第八晶体管的第一极、第九晶体管的第一极和第二电压端。第四晶体管的第二极耦接第六晶体管的第二极和DC
‑
DC变换器的误差电压端。第五晶体管的第二极耦接第七晶体管的第二极和流控延时电路。第六晶体管的控制极耦接第七晶体管的控制极、第九晶体管的第二极以及第十晶体管的控制极和第二极。第六晶体管的第一极耦接第七晶体管的第一极、第十晶体管的第一极以及第一电压端。
[0009]在本公开的一些实施例中，加速信号产生电路包括：迟滞电压比较器。其中，迟滞电压比较器的第一输入端耦接加速参考电压端。迟滞电压比较器的第二输入端耦接反馈电压端。迟滞电压比较器的输出端耦接加速控制电路。
[0010]在本公开的一些实施例中，加速控制电路包括：单刀双掷开关。其中，单刀双掷开关的受控端耦接加速信号产生电路的输出端。单刀双掷开关的第一端耦接流控延时电路的输出端。单刀双掷开关的第二端耦接输出电路的输入端。单刀双掷开关的第三端耦接第二电压端。
[0011]在本公开的一些实施例中，第一恒流源电路包括：第一恒定电流源。第一恒定电流源可由来自第一电压端的第一电压供电。第一恒定电流源生成第一恒定电流。
[0012]在本公开的一些实施例中，储能电路包括：电容器。电容器的第一端耦接第一恒流源电路和第一电压比较器的第一输入端。电容器的第二端耦接第二电压端。
[0013]在本公开的一些实施例中，释能电路包括：反相器和压控开关。反相器的输入端被提供DC
‑
DC变换器的下功率管导通信号。压控开关的受控端耦接反相器的输出端。压控开关的第一端耦接第一恒流源电路和第一电压比较器的第一输入端。压控开关的第二端耦接第二电压端。
[0014]在本公开的一些实施例中，释能电路包括：反相器和开关晶体管。反相器的输入端被提供DC
‑
DC变换器的下功率管导通信号。开关晶体管的控制极耦接反相器的输出端。开关晶体管的第一极耦接第一恒流源电路和第一电压比较器的第一输入端。开关晶体管的第二极耦接第二电压端。
[0015]在本公开的一些实施例中，自适应补偿关断时间控制电路还包括：参考电压生成电路。其中，参考电压生成电路被配置为：生成关断参考电压。
[0016]在本公开的一些实施例中，参考电压生成电路包括：第二恒定电流源和电阻器。第二恒定电流源可由来自第一电压端的第一电压供电。第二恒定电流源生成第二恒定电流。电阻器的第一端耦接第二恒定电流源。电阻器的第二端耦接第二电压端。在电阻器的第一端处生成关断参考电压。
[0017]根据本公开的第二方面，提供了一种用于DC
‑
DC变换器的自适应补偿关断时间控
制电路。该自适应补偿关断时间控制电路包括：第一恒定电流源、电容器、压控开关、反相器、第二恒定电流源、电阻器、第一电压比较器、迟滞电压比较器、第一误差放大器、流控延时电路、单刀双掷开关、以及或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于DC
‑
DC变换器的自适应补偿关断时间控制电路，包括：第一恒流源电路、储能电路、释能电路、第一电压比较器、可变延时电路、以及输出电路，其中，所述第一恒流源电路被配置为：向储能电路提供第一恒定电流；所述储能电路被配置为：存储来自所述第一恒定电流的电荷并生成斜坡电压信号；所述释能电路被配置为：在所述DC
‑
DC变换器的下功率管导通信号处于无效电平时释放所述储能电路中的电荷；所述第一电压比较器被配置为：在所述斜坡电压信号升高至关断参考电压时使得第一时间控制信号翻转为有效电平；所述可变延时电路被配置为：根据所述DC
‑
DC变换器的反馈电压和所述下功率管导通信号来生成第二时间控制信号；所述输出电路被配置为：在所述第一时间控制信号和所述第二时间控制信号中的一者翻转为有效电平时使得下功率管关断控制信号翻转为有效电平。2.根据权利要求1所述的自适应补偿关断时间控制电路，其中，所述可变延时电路包括：可变电流生成电路、流控延时电路、加速信号产生电路、以及加速控制电路，其中，所述可变电流生成电路被配置为：根据来自基准电压端的基准电压与所述反馈电压之间的电压差来生成可变电流；所述流控延时电路被配置为：根据所述下功率管导通信号和所述可变电流生成所述第二时间控制信号；所述加速信号产生电路被配置为：在所述反馈电压下降至第一加速参考电压的情况下使得加速信号处于有效电平，以及在所述反馈电压上升至第二加速参考电压的情况下使得所述加速信号处于无效电平；所述加速控制电路被配置为：在所述加速信号处于有效电平的情况下，将所述第二时间控制信号传递给所述输出电路。3.根据权利要求2所述的自适应补偿关断时间控制电路，其中，所述可变电流生成电路包括：第一误差放大器，其中，所述第一误差放大器的第一输入端耦接所述基准电压端，所述第一误差放大器的第二输入端耦接所述DC
‑
DC变换器的反馈电压端，所述第一误差放大器的第一输出端耦接所述流控延时电路，从所述第一误差放大器的所述第一输出端输出所述可变电流；其中，所述可变电流被计算为：Ic＝m
×
(V
REF
‑
FB)，其中，Ic表示所述可变电流，m为常数，V
REF
表示所述基准电压，FB表示所述反馈电压。4.根据权利要求3所述的自适应补偿关断时间控制电路，其中，所述第一误差放大器是所述DC
‑
DC变换器的内部误差放大器，从所述第一误差放大器的第二输出端输出所述基准电压与所述反馈电压之间的误差电压。5.根据权利要求4所述的自适应补偿关断时间控制电路，其中，所述第一误差放大器包括：第一晶体管至第十晶体管、以及第一偏置电流源，其中，所述第一偏置电流源被配置为输出第一偏置电流；所述第一晶体管的控制极耦接所述基准电压端，所述第一晶体管的第一极耦接所述第一偏置电流源，所述第一晶体管的第二极耦接第三晶体管的控制极和第二极、第四晶体管的控制极以及第五晶体管的控制极；
第二晶体管的控制极耦接所述反馈电压端，所述第二晶体管的第一极耦接所述第一偏置电流源，所述第二晶体管的第二极耦接第八晶体管的控制极和第二极以及第九晶体管的控制极；所述第三晶体管的第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟波，马梦娇，
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：