一种COT控制电路制造技术

本申请公开了一种用于开关变换器的COT控制电路，包括：时长控制单元，包括：压控电流源，其电流与开关变换器的输入电压信号相关；分压电路，其输入端耦合到开关变换器的输出端，其输出端配置为输出与开关变换器输出信号相关的第一信号；第一比较器，其第一输入端耦合到压控电流源，其第二输入端配置为接收第一信号，其配置为输出时长控制信号；第一电容和第一电阻串联耦合在压控电流源和地之间，第一电容的第一端还耦合到第一比较器的第一输入端；第一晶体管，其第一极耦合于第一比较器的第一输入端，其第二极接地，其控制极配置为接收COT控制电路输出信号相关的控制信号；其中第一电阻的值为开关比较器的延迟时间与第一电容值之比。之比。之比。

【技术实现步骤摘要】
一种COT控制电路


[0001]本申请属于电气控制领域，特别地涉及一种COT控制电路。

技术介绍

[0002]开关变换器的工作模式主要包括峰值电流控制模式、均值电流控制模式以及恒定导通/关断时间(Constant on/off time control，COT)控制模式。这些控制模式都属于PWM控制模式。由于COT控制模式具有良好的瞬态响应、轻载效率高，在开关变换器中得以广泛使用。
[0003]在COT控制模式中，现有自适应COT控制模式基于开关变换器的输入电压与反馈电压生成基准电压，将反馈电压与基准电压进行比较产生控制开关变换器的可控开关中功率晶体管导通的信号，利用内部计时电路产生保持功率晶体管导通状态的导通时间，从而得到PWM信号控制可控开关中功率晶体管交替导通。功率晶体管的导通时间由输入电压、输出电压以及延迟时间等因素共同决定。以输入电压变化为例，对应不同的输入电压，为维持功率电感的伏秒平衡，现有自适应COT控制电路会生成不同时长的导通时间，保证开关频率的恒定。在实际工作中，在开关频率较高时，因为电路中比较器和驱动等电路延迟时间的影响，现有自适应COT控制电路输出的开关频率会随输入电压升高而越来越低，使得功率晶体管的导通时间随之变化无法保持恒定，这不仅使电路的纹波稳定性变差，进一步影响EMI性能，也增加了电路的复杂性。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的技术问题，本申请提出了一种用于开关变换器的COT控制电路，包括：时长控制单元，包括：压控电流源，其电流与开关变换器的输入电压信号相关；分压电路，其输入端耦合到所述开关变换器的输出端，其输出端配置为输出与所述开关变换器输出信号相关的第一信号；第一比较器，其第一输入端耦合到所述压控电流源，其第二输入端配置为接收所述第一信号，其配置为输出时长控制信号；第一电容和第一电阻串联耦合在所述压控电流源和地之间，所述第一电容的第一端还耦合到所述第一比较器的第一输入端；第一晶体管，其第一极耦合于所述第一比较器的第一输入端，其第二极接地，其控制极配置为接收所述COT控制电路输出信号相关的控制信号；其中所述第一电阻的值为所述开关比较器的延迟时间与所述第一电容值之比。
[0005]特别的，所述COT控制电路，其中所述压控电流源的电流与n倍的开关变换器的输入电压信号相关；所述第一比较器的第二输入端配置为接收m倍的所述开关变换器输出信号，其中m和n均为大于零且小于1的数。
[0006]特别的，所述COT控制电路，还包括基准单元，其第一输入端配置为接收所述开关变换器的输入电压信号，其第二输入端配置为接收所述开关变换器的反馈信号，配置为产生基准信号；比较单元，其第一输入端配置为接收所述开关变换器的反馈信号，其第二输入端耦合到所述基准单元的输出端接收所述基准信号，配置为对二者进行运算和比较；逻辑
单元，其第一输入端耦合到所述比较单元的输出端，其第二输入端耦合到所述时长控制单元的输出端，配置为在其第一输出端产生控制所述开关变换器的PWM信号。
[0007]特别的，所述COT控制电路，其中所述逻辑单元还配置为在其第二输出端产生与所述PWM信号逻辑相反的信号，并且所述第一晶体管的控制极耦合到所述逻辑电路的第二输出端。
[0008]本申请还提供了一种开关变换器，包括：可控开关模块；以及与其耦合的如前任一所述的COT控制电路。
[0009]特别的，所述开关变换器，其中所述可控开关模块包括：第一功率晶体管和第二功率晶体管，彼此串联的耦合在开关变换器的电压输入端与地之间，所述第一晶体管第二极与所述第二晶体管第一极相耦合的节点为开关节点；驱动单元，其输入端耦合到所述COT控制电路的输出端，其第一输出端与第二输出端分别耦合到所述第一功率晶体管与第二功率晶体管的控制极，配置为基于所述COT控制电路输出的PWM信号产生控制所述第一功率晶体管与第二功率晶体管交替导通的控制信号；第一电感，耦合在所述开关节点与所述开关变换器的输出端之间；第一电容，其耦合在所述开关变换器的输出端和地之间；反馈单元，其耦合在所述开关变换器的输出端与所述COT控制电路的第一输入端之间。
[0010]本申请还提供了一种电子设备，其包括如前任一所述的开关变换器。
附图说明
[0011]下面，将结合附图对本申请的优选实施方式进行进一步详细的说明，其中：
[0012]图1是根据本申请一个实施例的开关变换器部分电路结构示意图；
[0013]图2是根据本申请一个实施例的自适应COT控制模块/电路的电路结构示意图；以及
[0014]图3是根据本申请一个实施例的开关转换器的示意性时序图。
具体实施方式
[0015]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0016]在以下的详细描述中，可以参看作为本申请一部分用来说明本申请的特定实施例的各个说明书附图。在附图中，相似的附图标记在不同图式中描述大体上类似的组件。本申请的各个特定实施例在以下进行了足够详细的描述，使得具备本领域相关知识和技术的普通技术人员能够实施本申请的技术方案。应当理解，还可以利用其它实施例或者对本申请的实施例进行结构、逻辑或者电性的改变。
[0017]对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。对于附图中的各单元之间的连线，仅仅是为了便于说明，其表示至少连线两端的单元是相互通信的，并非旨在限制未连线的单元之间无法通信。另外，两个单元之间线条的数目旨在表示该两个单元之间通信至少所涉及的信号数或至少具备的输出端，并非用于限定该两个单元之间只能如图中所示的
信号来进行通信。
[0018]晶体管可指任何结构的晶体管，例如场效应晶体管(FET)或者双极型晶体管(BJT)。当晶体管为场效应晶体管时，根据沟道材料不同，可以是氢化非晶硅、金属氧化物、低温多晶硅、有机晶体管等。根据载流子是电子或空穴，可以分为N型晶体管和P型晶体管，其控制极是指场效应晶体管的栅极，第一极可以为场效应晶体管的漏极或源极，对应的第二极可以为场效应晶体管的源极或漏极，控制极或第三极可以为栅极；当晶体管为双极型晶体管时，其控制极是指双极型晶体管的基极，第一极可以为双极型晶体管的集电极或发射极，对应的第二极可以为双极型晶体管的发射极或集电极，控制极或第三极可以为基极。晶体管可以采用非晶硅、多晶硅、氧化物半导体、有机半导体、NMOS/PMOS工艺或者CMOS工艺来制造。
[0019]本申请提出一种频率恒定的自适应COT控制电路，通过使导通/关断时间与输入电压成正比、与输出电压成反比，能够较好地控制开关频率，保证输入电压、输出电压稳定时开关频率恒定的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于开关变换器的COT控制电路，包括：时长控制单元，包括：压控电流源，其电流与开关变换器的输入电压信号相关；分压电路，其输入端耦合到所述开关变换器的输出端，其输出端配置为输出与所述开关变换器输出信号相关的第一信号；第一比较器，其第一输入端耦合到所述压控电流源，其第二输入端配置为接收所述第一信号，其配置为输出时长控制信号；第一电容和第一电阻串联耦合在所述压控电流源和地之间，所述第一电容的第一端还耦合到所述第一比较器的第一输入端；第一晶体管，其第一极耦合于所述第一比较器的第一输入端，其第二极接地，其控制极配置为接收所述COT控制电路输出信号相关的控制信号；其中所述第一电阻的值为所述开关比较器的延迟时间与所述第一电容值之比。2.如权利要求1所述的COT控制电路，其中所述压控电流源的电流与n倍的开关变换器的输入电压信号相关；所述第一比较器的第二输入端配置为接收m倍的所述开关变换器输出信号，其中m和n均为大于零且小于1的数。3.如权利要求1所述的COT控制电路，还包括基准单元，其第一输入端配置为接收所述开关变换器的输入电压信号，其第二输入端配置为接收所述开关变换器的反馈信号，配置为产生基准信号；比较单元，其第一输入端配置为接收所述开关变换器的反馈信号，其第二输入端耦合到所述基准单元的输出端接收所述基准信号，配置为对二者进行运算和比较；逻辑单元，其第...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛辉，
申请(专利权)人：瓴芯电子科技无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：