System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 功率变换器及其斜坡信号产生电路制造技术_技高网

功率变换器及其斜坡信号产生电路制造技术

技术编号:40945009 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-18 15:02
本发明专利技术公开了一种功率变换器及其斜坡信号产生电路,所述功率变换器包括耦合在输入端和输出端之间的电感和功率晶体管,所述斜坡信号产生电路包括:斜坡信号产生模块,用于根据第一控制信号和第二控制信号产生周期性的斜坡信号;调节模块,用于根据所述第一控制信号的反相信号产生调节信号,所述调节信号用于调节所述斜坡信号的斜率,以使得所述斜坡信号在至少多个周期内的斜率不同,从而可以实现功率变换器在DCM模式与CCM模式之间的稳定切换,使输出电压保持稳定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电源,特别涉及一种功率变换器及其斜坡信号产生电路


技术介绍

1、在电子产品中,已经广泛地采用功率变换器提供电子产品内部的电子器件的供电电压。例如,电子器件的供电电压高于电池电压,功率变换器用于将电池电压转换成电子器件的供电电压以使电子器件可以正确工作。

2、功率变换器通过控制开关器件(例如,晶体管、igbt、mosfet等)的开关动作,控制从功率变换器的输入端转移到输出端的电能,从而获得期望的输出电压和/或输出电流。可以通过各种控制策略和调制技术来实现开关器件的开关状态控制,如脉宽调制(pwm)、脉频调制(pfm)、脉位调制(ppm)、固定导通时间控制(cot)等。

3、采用固定导通时间控制(cot)实现开关控制的功率变换器具有快速响应和轻载高效的特点。但是采用固定导通时间控制(cot)的功率变换器受到噪声干扰时容易偏离理想导通时刻,产生次谐波震荡,影响电路的稳定工作。

4、图1示出根据现有技术的功率变换器的示意性电路图。功率变换器100采用固定导通时间控制(cot)实现开关控制,例如,包括控制电路110,该控制电路110根据电感电流il的电流检测信号vsen和输出电压vo的电压反馈信号vfb产生开关控制信号vgs1和vgs2。为了抑制次谐波振荡,控制电路110还包括斜坡信号产生电路101,用于产生斜坡信号v_ramp,电流检测信号vsen与斜坡信号v_ramp相叠加产生叠加信号vs1。斜坡信号v_ramp用于补偿电流检测信号vsen的斜率,使得叠加信号vs1的斜率相对于电流检测信号vsen的斜率增加,可以减少次谐波振荡的发生。现有技术中一般仅在电感电流连续模式(ccm)时加入斜坡信号v_ramp,当负载处于ccm模式和电感电流断续模式(dcm)之间的临界状态时,斜坡信号v_ramp的突然加入和撤出会导致输出电压vo在ccm模式和dcm模式之间不断切换,会产生输出电压vo不稳定的情况。

5、因此,有待提出一种新的功率变换器及其斜坡信号产生电路以解决上述问题。


技术实现思路

1、鉴于上述问题,本专利技术的目的在于提供一种功率变换器及其斜坡信号产生电路,从而可以实现功率变换器在电感电流断续模式和电感电流连续模式之间稳定切换,使输出电压保持稳定。

2、根据本专利技术的一方面,提供一种用于功率变换器的斜坡信号产生电路,所述功率变换器包括耦合在输入端和输出端之间的电感和功率晶体管,所述斜坡信号产生电路包括斜坡信号产生模块,用于根据第一控制信号和第二控制信号产生周期性的斜坡信号;调节模块,用于根据所述第一控制信号的反相信号产生调节信号,所述调节信号用于调节所述斜坡信号的斜率,以使得所述斜坡信号在至少多个周期内的斜率不同。

3、可选地,所述调节模块配置为,当所述第一控制信号由第一电平切换为第二电平时,控制所述斜坡信号的斜率在至少连续的多个周期内逐渐增大;以及当所述第一控制信号由所述第二电平切换为所述第一电平时,所述斜坡信号的斜率在至少连续的多个周期内逐渐减小。

4、可选地,所述调节模块还配置为当所述斜坡信号的斜率增大和/或减小到设定阈值时,在之后的多个周期内控制所述斜坡信号的斜率不再变化。

5、可选地,所述斜坡信号产生模块包括第一电容;充电电流产生单元,与所述第一电容的第一端连接于第一节点,用于向所述第一电容提供一充电电流;放电控制单元,用于根据所述第一控制信号和所述第二控制信号控制所述第一电容对地放电,其中,当所述第一控制信号和第二控制信号均为所述第二电平时,所述充电电流对所述第一电容充电,当所述第一控制信号和/或所述第二控制信号为所述第一电平时,所述第一电容对地放电,以在所述第一节点产生三角波的第一电压信号;以及第一电压跟随单元,用于根据所述第一电压信号产生所述斜坡信号。

6、可选地,所述调节模块包括第二电容;上拉单元,与所述第二电容的第一端连接于第二节点,用于根据所述第一控制信号的反相信号向所述第二电容提供上拉电流;下拉单元,与所述第二节点连接,用于根据所述第一控制信号的反相信号向所述第二电容提供下拉电流;以及第二电压跟随单元,用于根据所述第二节点处的第二电压信号产生所述调节信号,所述调节信号用于调节所述充电电流的大小,其中,所述调节模块配置为,当所述第一控制信号的电平切换时,所述上拉单元和所述下拉单元中的一个开启,以在所述第二节点处得到线性变化的第二电压信号。

7、可选地,在所述第一控制信号为第二电平时,所述第二控制信号的产生与所述斜坡信号相关,所述第二控制信号为周期性的脉冲信号。

8、可选地,所述放电控制单元包括:或门,两个输入端分别接收所述第一控制信号和所述第二控制信号,输出端提供逻辑信号,第一晶体管,连接于所述第一节点与地之间,控制端接收所述逻辑信号;所述充电电流产生单元包括:依次连接于电源电压与所述第一节点的第一电流源和第二晶体管,所述第二晶体管的控制端连接其第一端;所述第一电压跟随单元包括:依次连接于所述电源电压与接地端之间的第三晶体管、第四晶体管、第一电阻以及第二电阻,其中,所述第三晶体管的控制端连接其第二端,所述第四晶体管的控制端连接所述第二晶体管的控制端,所述第一电阻和所述第二电阻的公共节点提供所述斜坡信号。

9、可选地,所述上拉单元包括:依次连接于所述电源电压与所述第二节点之间的第二电流源、第五晶体管和第六晶体管,所述第五晶体管的控制端接收所述第一控制信号的反相信号,所述第六晶体管的控制端连接其第一端;所述下拉单元包括:依次连接于所述第二节点与接地端之间的第七晶体管和第八晶体管,以及依次连接于所述电源电压与接地端之间的第三电流源和第九晶体管,所述第七晶体管的控制端接收所述第一控制信号的反相信号,所述第八晶体管的控制端连接所述第九晶体管的控制端,所述第九晶体管的控制端还连接其第一端;所述第二电压跟随单元包括:依次连接于所述第一电流源与所述第二晶体管的公共节点与接地端之间的第十晶体管和第三电阻,所述第十晶体管的控制端连接所述第六晶体管的控制端。

10、可选地,所述第三晶体管和所述第五晶体管为pmos管,所述第一至第二晶体管、所述第四晶体管、所述第六至第十晶体管为nmos管。

11、根据本专利技术的另一方面,提供一种功率变换器,包括输入端和输出端,分别接收输入电压和提供输出电压;耦合在所述输入端和所述输出端之间的电感和功率晶体管;以及控制电路,用于产生所述功率晶体管的开关控制信号,在所述功率晶体管的导通状态下采用所述输入电压对所述电感充电,以及在所述功率晶体管的关断状态下所述电感放电,从而所述输出端产生所述输出电压,其中,所述控制电路包括上述所述的斜坡信号产生电路。

12、本专利技术提供的功率变换器及其斜坡信号产生电路,斜坡信号产生电路包括斜坡信号产生模块,用于根据第一控制信号和第二控制信号产生周期性的斜坡信号;调节模块,用于根据第一控制信号的反相信号产生调节信号,调节信号用于调节所述斜坡信号的斜率,以使得所述斜坡信号在至少多个周本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于功率变换器的斜坡信号产生电路,所述功率变换器包括耦合在输入端和输出端之间的电感和功率晶体管,所述斜坡信号产生电路包括:

2.根据权利要求1所述的斜坡信号产生电路,其中,所述调节模块配置为,当所述第一控制信号由第一电平切换为第二电平时,控制所述斜坡信号的斜率在至少连续的多个周期内逐渐增大;以及

3.根据权利要求2所述的斜坡信号产生电路,其中,所述调节模块还配置为当所述斜坡信号的斜率增大和/或减小到设定阈值时,在之后的多个周期内控制所述斜坡信号的斜率不再变化。

4.根据权利要求2所述的斜坡信号产生电路,其中,所述斜坡信号产生模块包括:

5.根据权利要求4所述的斜坡信号产生电路,其中,所述调节模块包括:

6.根据权利要求1所述的斜坡信号产生电路,其中,在所述第一控制信号为第二电平时,所述第二控制信号的产生与所述斜坡信号相关,所述第二控制信号为周期性的脉冲信号。

7.根据权利要求5所述的斜坡信号产生电路,其中,

8.根据权利要求7所述的斜坡信号产生电路,其中,

9.根据权利要求8所述的斜坡信号产生电路,其中,所述第三晶体管和所述第五晶体管为PMOS管,所述第一至第二晶体管、所述第四晶体管、所述第六至第十晶体管为NMOS管。

10.一种功率变换器,包括:

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【技术特征摘要】

1.一种用于功率变换器的斜坡信号产生电路,所述功率变换器包括耦合在输入端和输出端之间的电感和功率晶体管,所述斜坡信号产生电路包括:

2.根据权利要求1所述的斜坡信号产生电路,其中,所述调节模块配置为,当所述第一控制信号由第一电平切换为第二电平时,控制所述斜坡信号的斜率在至少连续的多个周期内逐渐增大;以及

3.根据权利要求2所述的斜坡信号产生电路,其中,所述调节模块还配置为当所述斜坡信号的斜率增大和/或减小到设定阈值时,在之后的多个周期内控制所述斜坡信号的斜率不再变化。

4.根据权利要求2所述的斜坡信号产生电路,其中,所述斜坡信号产生模块包括:

【专利技术属性】
技术研发人员:李龙欣于翔
申请(专利权)人:圣邦微电子北京股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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