DC-DC转换器及其控制电路、电子设备制造技术

本发明专利技术提供了一种DC

【技术实现步骤摘要】
DC
‑
DC转换器及其控制电路、电子设备


[0001]本专利技术涉及电源电路
，具体涉及一种DC
‑
DC转换器及其控制电路、电子设备。

技术介绍

[0002]随着电力电子产品的需求和半导体技术的发展，电源管理芯片被广泛应用于通信、消费、计算等领域。以DC
‑
DC转换器为例，DC
‑
DC转换器属于电源管理芯片中最常见的一种，通常包括一个或更多个开关，其被选择性致动以基于接收的DC输入提供受控的DC输出电压或电流，通过控制提供至转换器的一个或多个开关晶体管的信号的占空比可调节电路的输出功率。
[0003]以升压型的DC
‑
DC转换器(即BOOST转换器)为例，具体工作时，当BOOST转换器的输入电压低于其输出电压至少一定数值时，BOOST转换器工作在升压模式(即Boost
‑
mode模式)，当BOOST转换器的输入电压高于其输出电压，或BOOST转换器的输入电压略小于其输出电压时，BOOST转换器工作在降压模式(即Down
‑
mode模式)，以保证其输出电压不变。
[0004]BOOST转换器工作时需要在升压模式与降压模式之间有平滑的切换效果和小的损耗，但目前还达不到所希望的效果。
[0005]因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。

技术实现思路

[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种DC
‑
>DC转换器及其控制电路、电子设备，能够解决现有DC
‑
DC转换器的模式切换不平滑和损耗大的问题。
[0007]根据本专利技术第一方面，提供了一种DC
‑
DC转换器的控制电路，所述DC
‑
DC转换器包括第一开关模块和第二开关模块，所述第一开关模块和所述第二开关模块通过导通/关断实现输入与输出之间的电能转换，所述第二开关模块连接输出电压端，所述控制电路包括：
[0008]第一控制信号产生单元，根据输出电压和基准电压生成第一控制信号，以控制所述第一开关模块和所述第二开关模块的导通/关断；
[0009]第二控制信号产生单元，根据所述第一控制信号和预设的占空比阈值生成第二控制信号，所述第二控制信号通过调节所述第二开关模块的导通状态，实现所述DC
‑
DC转换器在降压模式和升压模式之间的平滑切换。
[0010]进一步的，在触发模式切换时，所述第二控制信号产生单元根据所述第一控制信号和预设的占空比阈值生成电压逐渐变化的所述第二控制信号，
[0011]所述第二控制信号调节所述第二开关模块的导通电阻使所述第一开关模块和所述第二开关模块连接的节点电压逐渐变化，从而实现DC
‑
DC转换器在降压模式和升压模式之间的平滑切换。
[0012]优选的，当所述第一控制信号的占空比下降至小于所述占空比阈值时，所述第二控制信号产生单元生成电压逐渐增大的所述第二控制信号，逐渐控制所述第二开关模块的
导通电阻增大，以实现所述DC
‑
DC转换器平滑切换到降压模式。
[0013]优选的，当所述第一控制信号的占空比上升至大于所述占空比阈值时，所述第二控制信号产生单元生成电压逐渐减小的第二控制信号，逐渐控制所述第二开关模块的导通电阻减小，以实现所述DC
‑
DC转换器平滑切换到升压模式。
[0014]进一步的，所述第二控制信号产生单元提供所述第一控制信号的负反馈环路，在升压模式到降压模式的切换过程中，所述第二控制信号产生单元基于所述负反馈环路对所述第一控制信号的占空比进行负反馈调节，以使DC
‑
DC转换器在降压模式下时所述第一控制信号的占空比稳定在所述占空比阈值，且所述第二控制信号的电压值稳定在第二电压值。
[0015]进一步的，所述第二控制信号产生单元提供所述第一控制信号的负反馈环路，在降压模式到升压模式的切换过程中，所述第二控制信号产生单元基于所述负反馈环路对所述第一控制信号的占空比进行负反馈调节，以使DC
‑
DC转换器在升压模式下时所述第二控制信号的电压值稳定在第一电压值，所述第一电压值小于所述第二电压值。
[0016]优选的，所述第二控制信号产生单元被配置为：
[0017]响应于所述第一控制信号的占空比而控制对预设电容的充电时间和放电时间，并基于所述预设电容上的电压生成所述第二控制信号。
[0018]优选的，所述第二控制信号产生单元分别基于第一充电电流和第一放电电流对所述预设电容进行充电和放电，所述占空比阈值由所述第一充电电流和所述第一放电电流限定。
[0019]进一步的，所述第二控制信号产生单元还被配置为：
[0020]响应于复位信号而在所述DC
‑
DC转换器的初始状态对所述预设电容上的电压进行复位。
[0021]优选的，所述第二控制信号产生单元包括：
[0022]第一电流产生单元，提供所述第一充电电流；
[0023]第一开关，耦接于所述第一电流产生单元和所述预设电容的第一端之间，受控于所述第一控制信号而在所述第一控制信号无效期间导通，并在导通期间连通所述第一充电电流至所述预设电容的充电路径，所述预设电容的第二端与参考地耦接；
[0024]第二电流产生单元，提供所述第一放电电流；
[0025]第二开关，耦接于所述第二电流产生单元和所述预设电容的第一端之间，受控于所述第一控制信号而在所述第一控制信号有效期间导通，并在导通期间连通所述第一放电电流至所述预设电容的放电路径。
[0026]优选的，所述第二控制信号产生单元还包括：
[0027]第三开关，耦接于所述预设电容的第一端与参考地之间，受控于所述复位信号而在导通期间连通所述预设电容的电压复位路径。
[0028]优选的，所述第一开关模块包括第一晶体管，所述第二开关模块包括第二晶体管，所述第二晶体管连接输出电压端，所述第一控制信号控制所述第一晶体管和所述第二晶体管的导通/关断，所述第二控制信号调节所述第二晶体管的导通电阻使所述第一晶体管和所述第二晶体管连接的节点电压逐渐变化。
[0029]优选的，所述第一开关模块包括第一晶体管，所述第二开关模块包括第二晶体管
和第三晶体管，所述第三晶体管连接在输出电压端和所述第二晶体管之间，所述第一控制信号控制所述第一晶体管和所述第二晶体管的导通/关断，所述第二控制信号调节所述第三晶体管的导通电阻使所述第三晶体管和所述第二晶体管连接的节点电压逐渐变化。
[0030]根据本专利技术第二方面，提供了一种DC
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DC转换器，包括：如本专利技术任一实施例所述的DC
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DC转换器的控制电路。
[0031]根据本专利技术第三方面，提供了一种电子设备，包括：如本专利技术任一实施例所述的DC
‑
DC转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种DC
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DC转换器的控制电路，所述DC
‑
DC转换器包括第一开关模块和第二开关模块，所述第一开关模块和所述第二开关模块通过导通/关断实现输入与输出之间的电能转换，所述第二开关模块连接输出电压端，所述控制电路包括：第一控制信号产生单元，根据输出电压和基准电压生成第一控制信号，以控制所述第一开关模块和所述第二开关模块的导通/关断；第二控制信号产生单元，根据所述第一控制信号和预设的占空比阈值生成第二控制信号，所述第二控制信号通过调节所述第二开关模块的导通状态，实现所述DC
‑
DC转换器在降压模式和升压模式之间的平滑切换。2.根据权利要求1所述的控制电路，其中，在触发模式切换时，所述第二控制信号产生单元根据所述第一控制信号和预设的占空比阈值生成电压逐渐变化的所述第二控制信号，所述第二控制信号调节所述第二开关模块的导通电阻使所述第一开关模块和所述第二开关模块连接的节点电压逐渐变化，从而实现DC
‑
DC转换器在降压模式和升压模式之间的平滑切换。3.根据权利要求2所述的控制电路，其中，当所述第一控制信号的占空比下降至小于所述占空比阈值时，所述第二控制信号产生单元生成电压逐渐增大的所述第二控制信号，逐渐控制所述第二开关模块的导通电阻增大，以实现所述DC
‑
DC转换器平滑切换到降压模式。4.根据权利要求2所述的控制电路，其中，当所述第一控制信号的占空比上升至大于所述占空比阈值时，所述第二控制信号产生单元生成电压逐渐减小的第二控制信号，逐渐控制所述第二开关模块的导通电阻减小，以实现所述DC
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DC转换器平滑切换到升压模式。5.根据权利要求2所述的控制电路，其中，所述第二控制信号产生单元提供所述第一控制信号的负反馈环路，在升压模式到降压模式的切换过程中，所述第二控制信号产生单元基于所述负反馈环路对所述第一控制信号的占空比进行负反馈调节，以使DC
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DC转换器在降压模式下时所述第一控制信号的占空比稳定在所述占空比阈值，且所述第二控制信号的电压值稳定在第二电压值。6.根据权利要求5所述的控制电路，其中，所述第二控制信号产生单元提供所述第一控制信号的负反馈环路，在降压模式到升压模式的切换过程中，所述第二控制信号产生单元基于所述负反馈环路对所述第一控制信号的占空比进行负反馈调节，以使DC
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DC转换器在升压模式下时所述第二控制信号的电压值稳定在第一电压值，所述第一电压值小于所述第二电压值。7.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：寇明亮，
申请(专利权)人：杰华特微电子成都有限公司，
类型：发明
国别省市：