控制转换器的控制器和方法及转换电路技术

本发明专利技术公开了一种转换电路以及控制转换器的控制器和方法。所述转换电路包括：转换器和控制器。转换器将输入电压转换为输出电压。控制器耦合于所述转换器，用于接收参考电压；当所述参考电压从第一电压值变化为第二电压值时，所述控制器产生具有恒定的第一转换速率的转换电压，所述控制器根据所述转换电压控制所述转换器，从而使得所述输出电压以恒定的第二转换速率从第三电压值转换为第四电压值。本发明专利技术中的转换电路使得流过转换器中的组件的电流保持在一个安全的范围内，从而提升转换电路的性能，延长转换电路的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种控制转换器的控制器和方法以及转换电路。
技术介绍
直流/直流转换器广泛应用于由直流电源(例如电池)供电的电子设备，例如 手机和便携式电脑。这些电子设备通常包括多个子电路，每一个子电路需要与电池电压不同的驱动电压来驱动。此外，一些子电路需要不同的驱动电压，以工作于不同的工作模式。 以子电路中的中央处理器(central processing unit, CPU)为例，当CPU执行指令时所需的驱动电压大于CPU处于空闲状态所需的驱动电压。直流/直流转换器用于将电池电压转换为稳定直流电压，以驱动特定的子电路。 图1所示为现有技术的转换电路100的结构图。转换电路100包括电池组110、降压转换器120和控制器130。电池组110提供输入电压VIN。降压转换器120包括开关122和124、 电感126和电容128，并用于将输入电压Vin转换为输出电压VOTT。控制器130包括调节器 132，用于接收表示期望电压值Vdsk i的参考电压Vset。例如，Vdsk i适合用来驱动耦合于降压转换器120的输出端的子电路140。调节器132还接收表示输出电压Vott的反馈信号146。 通过比较反馈信号146和参考电压Vset，调节器132提供开关控制信号142和144，以交替打开开关122和124。由此，输出电压Vott的电压值保持等于期望电压值Vdsk」。然而，当参考电压Vset变化为一个新的电压值时(该新的电压值表示期望电压值 Vdse 2)，输出电压Vott不会立即变化为Vdsk 2。因为参考电压Vset不等于输出电压Vott (例如 Vout仍然等于Vdsk」)，控制器130中的保护组件134将此种情形视为异常状态(例如过压或欠压状态)。由此，保护组件134产生表示该异常状态的终止信号138。据此，调节器132 控制开关控制信号142和144，从而保持关断开关122并保持闭合开关124。此时，降压转换器120停止工作。或者，控制器130中没有保护组件134，此时，控制器130通过调节存储于电感1 和电容128中的能量将Vott在相对短的时间内调节至Vdsk 2，从而造成流经电感126和电容 128的电流突然剧烈增加。结果，可能会损坏电子元器件(例如电感1 和电容1 )，并缩短转换电路100的寿命。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提供一种控制转换器的控制器和方法以及转换电路，能够提升转换电路的性能，延长转换电路的使用寿命。本专利技术提供了一种转换电路。所述转换电路包括转换器和控制器。转换器将输入电压转换为输出电压。控制器耦合于所述转换器，用于接收参考电压；当所述参考电压从第一电压值变化为第二电压值时，所述控制器产生具有恒定的第一转换速率的转换电压， 所述控制器根据所述转换电压控制所述转换器，从而使得所述输出电压从第三电压值转换为第四电压值，且所述输出电压的所述转换具有恒定的第二转换速率。本专利技术又提供了一种用于控制转换器的控制器。所述转换器将输入电压转换为输出电压。所述控制器包括斜坡电路和调节器。斜坡电路用于接收参考电压，当所述参考电压从第一电压值转换为第二电压值时，所述斜坡电路产生具有恒定的第一转换速率的转换电压。调节器耦合于所述斜坡电路，用于接收表示所述输出电压的反馈信号，并比较所述反馈信号和所述转换电压，还根据所述比较的结果控制所述转换器，从而使得所述输出电压从第三电压值转换为第四电压值，且所述输出电压的所述转换具有恒定的第二转换速率。本专利技术还提供了一种控制转换器的方法。所述转换器将输入电压转换为输出电压。所述方法包括接收参考电压；如果所述参考电压从第一电压值转换为第二电压值，则产生具有恒定的第一转换速率的转换电压；及根据所述转换电压控制所述转换器，从而使得所述输出电压从第三电压值转换为第四电压值，且所述输出电压的所述转换具有恒定的第二转换速率。与现有技术相比，通过采用本专利技术的转换电路、控制器和方法，使得流过转换器的组件的电流保持在一个安全的范围内，从而提升转换电路的性能，延长转换电路的使用寿命。附图说明以下通过对本专利技术的一些实施例结合其附图的描述，可以进一步理解本专利技术的目的、具体结构特征和优点。图1所示为现有技术的转换电路的结构图；图2所示为根据本专利技术实施例的转换电路的结构图；图3所示为根据本专利技术实施例的斜坡电路的结构图；图4为根据本专利技术实施例的斜坡电路接收和产生信号的时序图；及图5所示为根据本专利技术实施例的转换电路的工作流程图。具体实施例方式以下将对本专利技术的实施例给出详细的参考。尽管本专利技术通过这些实施方式进行阐述和说明，但需要注意的是本专利技术并不仅仅只局限于这些实施方式。相反，本专利技术涵盖后附权利要求所定义的专利技术精神和专利技术范围内的所有替代物、变体和等同物。本专利技术的实施例提供了一种转换电路。该转换电路包括转换器和控制器。转换器将输入电压转换为输出电压。控制器接收表示输出电压的期望值的参考电压。如果参考电压从第一电压值变化到第二电压值，控制器产生一个具有实质恒定的第一转换速率的转换电压。控制器根据转换电压控制转换器，从而使输出电压从第一期望值变化到第二期望值， 且所述变化具有实质恒定的第二转换速率。优点在于，输出电压可以从第一期望值逐渐变化至第二期望值，而不是突然变化。 其结果是流过转换器中的组件的电流保持在一个安全的范围内，从而提升转换电路的性能，延长转换电路的使用寿命。图2所示为根据本专利技术实施例的转换电路200的结构图。转换电路200包括电源 210、转换器220、控制器230和负载250。电源210可以是产生输入电压Vin的电池组。转换器220将输入电压Vin变换成输出电压Vott。在一个实施例中，输出电压Vott的电压值与输入电压Vin不同，输出电压Vott用于驱动负载250，比如计算机系统的子电路。控制器230 产生一对开关控制信号242和M4，以控制转换器220。比如，转换器220根据开关控制信号242和244调整输出电压Vqut。在图2的实施例中，转换器220是降压转换器，包括一对开关222和224、电感2 和电容228。开关222和224串联连接在电池组210和地之间。电感2 耦合于开关222 和224的共同端与电容2 之间。正常工作时，开关控制信号242和244为互补的脉宽调制(pulse-width modulation,PWM)信号。在一个实施例中，开关222和2 分别接收开关控制信号242和M4，并且交替工作于开关闭合状态(比如开关222闭合且开关2M断开) 和开关断开状态(比如开关222断开且开关224闭合)。由此，根据开关闭合状态的持续时间Tw与开关断开状态的持续时间Tqff之间的比值，来调整存储在电感2 和电容2 中的能量。因此，输出电SVot根据Tm与Ttw的比例进行调整，如式(1)所示Vout = VIN* = VIN* ·(1)转换器220可以具有其他结构，比如升压转换器，升-降压转换器，反激式转换器或线性调节器，并不限于图2的实施例。控制器230包括调节器232和斜坡电路236。斜坡电路236接收指示输出电压Vqut 的期望值Vdesike的参考电压VSET。比如，用户可根据由输出电压Vott驱动的负载250的需求预设或编程设置参考电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种转换电路，其特征在于，所述转换电路包括：转换器，用于将输入电压转换为输出电压；及耦合于所述转换器的控制器，用于接收参考电压；当所述参考电压从第一电压值变化为第二电压值，所述控制器产生具有恒定的第一转换速率的转换电压，所述控制器根据所述转换电压控制所述转换器，使所述输出电压以恒定的第二转换速率从第三电压值转换为第四电压值。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：肖邦米哈依·庞贝斯库，拉兹洛·利普赛依，马里乌斯·帕杜尔，郭国勇，
申请(专利权)人：凹凸电子武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：83