一种控制电路、开关变换器及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种控制电路、开关变换器及其控制方法，其中开关变换器包括功率开关管和同步整流管，控制电路控制功率开关管和同步整流管的导通与关断，当省电模式控制信号处于有效状态时，根据输出电压的反馈信号和参考电压的比较结果以及流过同步整流管电流的过零检测信号控制功率开关管的导通，从而不需要额外的过流保护电路，减小了开关变换器在省电模式下的静态电流，并提高了开关变换器在省电模式下的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及一种电子电路，尤其涉及一种用于开关变换器的控制电路及其控制方法。
技术介绍
伴随着电子技术的发展，手机、个人数字助理(PDA)、平板电脑、上网本、超级本(Ultrabook)等电子设备迅速普及。超级本、手机等类似的电子设备需要有一直在线，随时连接的功能(always on and always connected, AOAC),也就是待机功能。尽可能的延长电子设备在AOAC模式下所能够维持的时间或者说尽可能的延长电子设备的待机时长已经成为设计电子设备的重要指标之一。电子设备在AOAC或者待机(standby)模式下的功率较小，处于轻载状态，因此，轻载时的电路工作效率至关重要。·当前开关变换器由于其负载瞬态响应速度快、高效率、体积小和易集成等优点，被广泛应用于电子设备中。然而当电子设备处于轻载状态时，开关变换器及其控制电路消耗的静态电流直接影响到电路的工作效率。在现有技术中，通常通过减小静态电流的方式来提高电路的工作效率。然而，静态电流不可能无限制减小，使得电路工作效率的提高受到了限制。
技术实现思路
针对现有技术中的一个或多个问题，本专利技术的一个目的是提供。根据本专利技术一实施例的一种控制电路，用于开关变换器，其中开关变换器包括功率开关管和同步整流管，控制电路控制功率开关管和同步整流管的导通与关断，开关变换器用于将输入电压转换成输出电压，所述控制电路包括第一输入端，接收代表输出电压的第一反馈信号；第二输入端，接收代表流过同步整流管电流的第二反馈信号；以及第一输出端，输出第一驱动信号控制功率开关管的导通或者关断；其中当省电模式控制信号处于有效状态时，根据第一反馈信号和参考电压的比较结果以及第二反馈信号控制功率开关管的导通。在一个实施例中，所述的控制电路还包括比较电路，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端接收第一反馈信号，第二输入端接收参考电压，输出端根据第一反馈信号和参考电压的比较结果输出比较信号；导通时间控制电路，提供导通时间控制信号，所述控制电路根据导通时间控制信号控制功率开关管的关断；过零检测电路，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端接收第二反馈信号，第二输入端接收偏置信号，输出端根据第二反馈信号和偏置信号的比较结果输出过零检测信号；以及逻辑控制电路，接收所述比较信号、过零检测信号和导通时间控制信号，并输出第一驱动信号控制功率开关管的导通与关断；其中当省电模式控制信号为有效状态时，所述控制电路根据比较信号和过零检测信号控制功率开关管的导通，当省电模式控制信号为无效状态时，切换开关变换器工作于正常工作模式，所述控制电路根据比较信号控制功率开关管的导通。在一个实施例中，逻辑控制电路包括第一逻辑电路，具有第一输入端、第二输入端、第三输入端以及输出端，其中第一输入端接收比较信号，第二输入端接收过零检测信号，第三输入端接收省电模式控制信号，其中当省电模式控制信号处于有效状态时，输出端根据比较信号和过零检测信号输出置位信号，当省电模式控制信号处于无效状态时，输出端根据比较信号输出置位信号；以及第一触发器，具有置位端、复位端以及输出端，其中置位端接收置位信号，复位端接收导通时间控制信号，输出端输出第一驱动信号。在一个实施例中，过零检测电路包括过零比较器，过零比较器包括同相输入端、反相输入端以及输出端，其中同相输入端接收同步整流管漏源两极之间电压的电压测量信号，反相输入端接收偏置信号，输出端根据同步整流管漏源两极之间电压的电压测量信号和偏置信号的比较结果输出过零检测信号。在一个实施例中，过零检测电路包括过零比较器，过零比较器包括同相输入端、反相输入端以及输出端，其中同相输入端接收同步整流管漏源两极之间电压的电压测量信号，反相输入端接收偏置信号；以及第二触发器，包括置位端、复位端以及输出端，其中置位端耦接至过零比较器的输出端，复位端接收第一驱动信号，输出端输出过零检测信号；其中第二触发器根据同步整流管漏源两极之间电压的电压测量信号和偏置信号的比较结果，以及第一驱动信号输出过零检测信号。在一个实施例中，所述的控制电路还包括过流保护电路，提供过流保护信号，其中过流保护电路具有使能端，接收省电模式控制信号，其中当省电模式控制信号为无效状态时，所述控制电路根据导通时间控制信号或过流保护信号控制功率开关管的关断。根据本专利技术一实施例的一种开关变换器，该开关变换器包括如前所述的控制电路、功率开关管以及同步整流管。在一个实施例中，所述控制电路还包括第二输出端，输出第二驱动信号控制同步整流的导通与关断；功率开关管具有第一端、第二端和控制端，其中第一端接收输入电压，控制端耦接至控制电路的第一输出端；同步整流管具有第一端、第二端和控制端，其中第一端耦接至功率开关管的第二端，同步整流管的第二端耦接至系统地，同步整流管的控制端耦接至控制电路的第二输出端；该开关变换器还包括电感器，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至功率开关管的第二端和同步整流管的第一端；以及输出电容器，电耦接于电感器的第二端与系统地之间。根据本专利技术一实施例的一种用于开关变换器的控制方法，该开关变换器包括功率开关管、同步整流管以及用于控制功率开关管和同步整流管导通及关断的控制电路，该控制方法包括在正常模式下，基于开关变换器的输出电压控制功率开关管的导通；以及在省电模式下，检测同步整流管的过零状态，基于开关变换器的输出电压和同步整流管的过零状态控制功率开关管的导通。在一个实施例中，所述控制方法还包括根据开关变换器的输入电压产生导通时间控制信号；在正常模式下，根据导通时间控制信号或过流保护信号控制功率开关管的关断；以及在省电模式下，根据导通时间控制信号控制功率开关管的关断。利用本专利技术提出的实施例，可以减小开关变换器在省电模式下的静态电流，提高工作效率。附图说明通过参考附图阅读下文的详细描述，本专利技术实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本专利技术的若干可行实施方式，其中图I是根据本专利技术一实施例的开关变换器100的电路框图；图2是根据本专利技术一实施例的开关变换器200的电路原理图；图3是根据本专利技术一实施例的对应图2所示开关变换器200在省电模式下正常工作时的波形图；图4是根据本专利技术一实施例的对应图2所示开关变换器200在省电模式下输出短路或者过流时的波形图；以及 图5是根据本专利技术一实施例的用于开关变换器的控制方法的流程图。在附图中，相同的标号被用以表示相同或相应的元件。具体实施例方式下面将详细描述本专利技术的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本专利技术。在以下描述中，为了提供对本专利技术的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是不必采用这些特定细节来实行本专利技术。在其他实例中，为了避免混淆本专利技术，未具体描述公知的电路、材料或方法。在整个说明书中，对“ 一个实施例”、“实施例”、“ 一个示例”或“示例”的提及意味着结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本专利技术至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制电路，用于开关变换器，其中开关变换器包括功率开关管和同步整流管，控制电路控制功率开关管和同步整流管的导通与关断，开关变换器用于将输入电压转换成输出电压，所述控制电路包括：第一输入端，接收代表输出电压的第一反馈信号；第二输入端，接收代表流过同步整流管电流的第二反馈信号；以及第一输出端，输出第一驱动信号控制功率开关管的导通或者关断；其中当省电模式控制信号处于有效状态时，根据第一反馈信号和参考电压的比较结果以及第二反馈信号控制功率开关管的导通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳茜，
申请(专利权)人：成都芯源系统有限公司，
类型：发明
国别省市：