一种电流控制型直流降压电路及降低功耗的方法技术

本发明专利技术提供了一种电流控制型直流降压电路，该电路除了包括差错放大器、加法电路、电平转移电路、PWM比较器、RS触发器、驱动级电路和振荡器以外，还包括PSM控制电路。其中，PSM控制电路，用于以差错放大器输出的COMP电压信号达到下钳位电平为触发条件，输出控制信号使得驱动级电路关断功率开关，并且在COMP升高退出下钳位状态时，对电感电流峰值电流的最小值进行锁定。本发明专利技术还提供了一种降低电流控制型直流降压电路中轻载时功耗的方法。本发明专利技术提供电流控制型直流降压电路可在负载电流较大时，工作于PWM方式下，当负载电流较小时，工作于PSM方式下，PSM方式使得电路中的静态电流减小，电路的功耗相应降低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及开关电源
，尤其涉及。
技术介绍
现有的直流降压电路的控制方式有电压控制方式和电流控制方式。电压控制方式是用电压误差信号直接控制PWM脉冲宽度，使输出电压改变，虽然电压控制方式技术较成熟，但其具有暂态响应慢的缺点，同时，由于电压控制方式的直流降压电路模块较多，因此静态功耗较大，一般在0. 8mA左右。相对电压控制方式而言，电流方式控制不是用电压误差信号直接控制PWM脉冲宽度，而是直接控制峰值输出侧的电感电流大小，然后间接地控制PWM脉冲宽度，从而使输出电压改变。电流控制方式暂态闭环响应较快，对输入电压的变化和输出负载的变化的瞬态响应较快。如图I所示，现有的电流控制型直流降压电路通常包括差错放大器101、加法电路102、电平转移电路103、PWM比较器104、RS触发器105、驱动级电路106和振荡器0SC107 等。其中，差错放大器101，用于将直流降压电路输出端的反馈电压VFB与參考电压的差值放大，输出COMP电压信号；加法电路102，用于将COMP电压信号转化为电流并将电流与斜坡补偿电流相减得到电感电流峰值电流；电平转移电路103，用于通过隔高电路将OSC的输出信号和电感电流峰值电流转换到BS-SW高电平；PWM比较器104，用输出PWM信号；RS触发器105,用于根据PWM比较器104的输出信号和振荡器OSC 107的输出信号生成控制信号；驱动级电路106，用于根据控制信号驱动功率开关管的导通和关闭。虽然电流控制方式的直流降压电路比电压控制方式的暂态闭环响应快，但是，电流控制方式的直流降压电路仍然存在轻载时功耗较大的缺点。专利技术内容有鉴于此，本专利技术提供了，用以解决电流控制型直流降压电路在轻载时功耗较高的问题，其技术方案如下一种电流控制型直流降压电路，包括PSM控制电路；所述PSM控制电路，用于以所述直流降压电路中的差错放大器输出的COMP电压信号达到下钳位电平为触发条件，输出控制信号使得驱动级电路关断功率开关，并且在COMP 升高退出下钳位状态时，对电感电流峰值电流的最小值进行锁定。所述PSM控制电路包括限流电路和电感电流峰值电流最小值锁定电路；所述限流电路，用于限制所述电感电流峰值參考电流的最大值；所述电感电流峰值电流最小值锁定电路，用于锁定所述电感电流峰值电流的最小值。所述限流电路包括第一 MOS管、第二 MOS管和第一电流源；所述第一 MOS管的源极连接电源、漏极连接所述第一电流源的一端、栅极连接所述直流降压电路的加法电路；所述第二 MOS管的源极连接所述直流降压电路的加法电路、漏极连接电源、栅极连接所述第一 MOS管的漏扱；所述第ー电流源的另一端接地。所述加法电路包括第三MOS管、第四MOS管、第一电阻和第二电阻；所述第三MOS管的源极连接电源、漏极连接所述第四MOS管、栅极连接所述限流电路的所述第一 MOS管的栅极，所述第三MOS管的栅极与漏极连接；所述第四MOS管的源极连接相互串联的所述第一电阻和第二电阻的一端、漏极连接所述第三MOS管的漏扱、栅极连接所述差错放大器的输出端；所述相互串联的所述第一电阻和第二电阻的另一端接地；所述第一电阻和第二电阻的公共端连接所述限流电路的第二 MOS管的源扱。所述电感电流峰值电流最小值锁定电路包括第五MOS管、第六MOS管、第二电流源和第三电流源；所述第五MOS管的源极连接电源、栅极连接所述第三MOS管的漏极、漏极连接所述第二电流源的一端；所述第六MOS管的源极连接于所述第五MOS管的栅极、栅极连接所述第五MOS管的漏极、漏极连接所述第三电流源的一端；所述第ニ电流源的另一端接地，所述第三电流源的另一端接地。所述电感电流峰值电流最小值锁定电路还包括补偿电容；所述补偿电容，连接于所述第七MOS管的漏极和第六MOS管的漏极之间。所述电感电流峰值电流最小值锁定电路包括第五MOS管、第六MOS管、第七MOS 管、第八MOS管、第九MOS管、第十MOS管、第二电流源和第三电流源；所述第五MOS管的源极连接电源、栅极连接所述第三MOS管的漏极、漏极连接所述第二电流源的一端；所述第六MOS管的源极连接所述第七MOS管的漏扱、栅极连接所述第五MOS管的漏极、漏极连接所述第三电流源的一端；所述第二电流源的另一端接地，所述第三电流源的另一端接地；所述第七MOS管的源极连接电源、漏极连接所述第六MOS管的源扱、栅极连接所述第八MOS管，所述第七MOS管的源极的栅极与漏极连接；所述第八MOS管的源极连接电源、栅极连接所述第七MOS管的栅极、漏极连接第九 MOS 管；所述第九MOS管的栅极与所述第十MOS管连接、源极接地、漏极连接所述第八MOS 管的漏极，所述第九MOS管的栅极与漏极连接；所述第十MOS管的栅极连接所述第九MOS管的栅极、源极接地、漏极连接所述第五 MOS管的栅极。所述电感电流峰值电流最小值锁定电路还包括补偿电容；所述补偿电容，连接于所述第六MOS管的漏极和第五MOS管的漏极之间。5一种降低电流控制型直流降压电路轻载时功耗的方法，该方法包括在所述电流控制型直流降压电路中加入PSM控制电路；所述PSM控制电路以所述差错放大器输出的COMP电压信号达到下钳位电平为触发条件，输出控制信号使得驱动级电路关断功率开关管，并且在所述COMP电压信号升高退出下钳位状态时，对电感电流峰值电流的最小值进行锁定，电感以峰值为最小锁定电流向输出供电。本专利技术提供的电流控制型直流降压电路及降低轻载功耗的方法中，当轻载时，使电路工作在PSM工作方式下，PSM控制电路利用差错放大器输出的COMP电压信号的下钳电平关断功率开关管并将电感电流峰值电流的最小值锁定，使得电流控制型直流降压电路中的静态电流大大降低，即静态功耗大大降低。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图I为现有技术中的电流控制型直流降压电路的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供电流控制型直流降压电路的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的PSM控制电路和加法电路组成的电路的具体结构图；图4为本专利技术实施例提供的PSM控制电路和加法电路组成的电路的具体结构图；图5为本专利技术实施例提供的PSM控制电路工作原理的仿真图。具体实施例方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供了一种电流控制型直流降压电路，如图2所示，本专利技术实施例提供的电流控制型直流降压电路除了包括差错放大器101、加法电路102、电平转移电路 103,PWM比较器104、RS触发器105、驱动级电路106和振荡器107以外，还包括PSM控制电路。其中，PSM控制电路包括限流电路208和电感电流峰值电流最小值锁定电路209。 限流电路208，用于钳位电感电流峰值电流的最大值；电感电流峰值电流最小本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杜红越，张炜，张洪波，陈超，
申请(专利权)人：上海新进半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：