直流对直流控制器与转换器制造技术

本发明专利技术提供一种直流对直流控制器与转换器。直流对直流转换器包括直流对直流控制器以及输出级电路。直流对直流控制器包括误差放大器、比较器、固定导通时间计算电路以及锯齿波产生器。误差放大器接收第一参考电压与反馈信号，并据以产生误差信号。比较器比较锯齿波信号与误差信号，并产生触发信号。固定导通时间计算电路接收并根据触发信号以产生脉冲宽度调制信号至输出级电路，并且提供最小导通时间信号。锯齿波产生器接收最小导通时间信号并据以产生锯齿波信号，其中锯齿波信号的振幅与输出级电路的输入电压或输出电压无比例关系。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种直流对直流控制器与转换器。直流对直流转换器包括直流对直流控制器以及输出级电路。直流对直流控制器包括误差放大器、比较器、固定导通时间计算电路以及锯齿波产生器。误差放大器接收第一参考电压与反馈信号，并据以产生误差信号。比较器比较锯齿波信号与误差信号，并产生触发信号。固定导通时间计算电路接收并根据触发信号以产生脉冲宽度调制信号至输出级电路，并且提供最小导通时间信号。锯齿波产生器接收最小导通时间信号并据以产生锯齿波信号，其中锯齿波信号的振幅与输出级电路的输入电压或输出电压无比例关系。【专利说明】直流对直流控制器与转换器
本专利技术是有关于一种电源控制技术，且特别是有关于一种基于固定导通时间(constant on time,简称COT)架构的直流对直流控制器与转换器。
技术介绍
图1是现有技术中的直流对直流转换器的电路示意图。现有技术中的直流对直流转换器100包括直流对直流控制器110与输出级电路120。直流对直流控制器110包括误差放大器112、比较器114、脉冲宽度调制电路116以及锯齿波产生器118。误差放大器112根据参考电压Vref与反馈信号Vfb产生误差信号Verr。比较器114比较锯齿波信号Sramp与误差信号Verr，并产生触发信号Str。脉冲宽度调制电路116根据触发信号Str的驱动来产生脉冲宽度调制信号Spwm。锯齿波产生器118根据脉冲宽度调制信号Spwm、输入电压Vin与输出电压Vout来产生锯齿波信号Sramp。在现有技术中，锯齿波信号Sramp与输入电压Vin和/或输出电压Vout成一比例关系，如图2所示出。请参看图2。图2是输入电压Vin在不同电位与锯齿波信号Sramp、误差信号Verr和脉冲宽度调制信号Spwm的关系示意图。在较高电位的输入电压Vin时，锯齿波信号Sramp的波形如波形210,而在较低电位的输入电压Vin时,锯齿波信号Sramp的波形如波形220。锯齿波信号Sramp与误差信号Verr之间的夹角会随着输入电压Vin的电位改变而不同。输入电压Vin在较高与较低电位时的夹角分别为Θ1与Θ 2。—般而言,锯齿波信号Sramp与误差信号Verr之间的夹角若足够大时,可以避免噪声干扰，于是可以提高直流对直流转换器的信噪比(signal to noise ratio,简称SNR)。由于在较低电位的输入电压时，夹角Θ 2变小，也就是Θ2< Θ1。尽管夹角有利于抑制噪声，但在较低电位的输入电压时却有较差的信噪比。因此，需要一个具有改良的直流对直流转换器与转换器。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出一种直流对直流控制器与转换器，藉以解决现有技术所述及的问题。本专利技术提供一种直流对直流控制器，可耦接至输出级电路。直流对直流控制器包括误差放大器、比较器、固定导通时间计算电路以及锯齿波产生器。误差放大器接收第一参考电压与反馈信号，并据以产生误差信号，其中反馈信号关联于输出级电路的输出电压。比较器耦接误差放大器，比较锯齿波信号与误差信号，并产生触发信号。固定导通时间计算电路耦接比较器，接收并根据触发信号以产生脉冲宽度调制信号至输出级电路，并且提供最小导通时间信号。锯齿波产生器耦接比较器与固定导通时间计算电路，接收最小导通时间信号并据以产生锯齿波信号，其中锯齿波信号的振幅与输出级电路的输入电压或输出电压无比例关系。在本专利技术的一实施例中，锯齿波产生器包括放大器、第一开关、第二开关、电流源以及电容。放大器的输入端接收第二参考电压，其另一输入端接收来自其输出端的第一信号。第一开关具有第一端、第二端与第一控制端，第一端耦接放大器的输出端，第一控制端接收最小导通时间信号。第二开关具有第三端、第四端与第二控制端，第三端耦接第二端，第二控制端接收控制信号，其中控制信号为最小导通时间信号的反相信号。电流源耦接在第四端与接地端之间。电容耦接在第二端与接地端之间。其中从第一开关、第二开关与电容的耦接之处提供锯齿波信号。在本专利技术的一实施例中，锯齿波信号在由上升沿转成下降沿前的波形被截平而维持预设时间，且被截平的波形与第二参考电压有关联。在本专利技术的一实施例中，预设时间的大小与最小导通时间信号有关联。在本专利技术的一实施例中，锯齿波信号的振幅与第二参考电压有关联。在本专利技术的一实施例中，锯齿波信号的下降斜率与第一开关和第二开关的操作频率有关联。在本专利技术的一实施例中，直流对直流控制器还包括补偿电路。补偿电路耦接在误差放大器的输出端与接地端之间，用以补偿误差信号。在本专利技术的一实施例中，当直流对直流控制器的各部件配置在集成电路时，此集成电路不具有输入电压与输出电压的连接端子。从另一观点来看，本专利技术提供一种直流对直流转换器，它包括误差放大器、比较器、固定导通时间计算电路、锯齿波产生器以及输出级电路。误差放大器接收第一参考电压与反馈信号，并据以产生误差信号。比较器耦接误差放大器，比较锯齿波信号与所述误差信号，并产生触发信号。固定导通时间计算电路耦接比较器，接收触发信号以产生脉冲宽度调制信号，并且提供最小导通时间信号。锯齿波产生器耦接比较器与固定导通时间计算电路，接收最小导通时间信号并据以产生锯齿波信号。输出级电路耦接固定导通时间计算电路，接收脉冲宽度调制信号，并将输入电压转换为输出电压。其中反馈信号关联于输出电压，但是锯齿波信号的振幅与输出级电路的输入电压或输出电压无比例关系。基于上述，本专利技术的锯齿波信号不随着输入电压和输出电压成比例变化，使得误差信号与锯齿波信号的夹角不会随输入电压或输出电压而变，因此可以维持在任何输入电压或输出电压下较高的信噪比。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所示附图作详细说明如下。【专利附图】【附图说明】下面的所示附图是本专利技术的说明书的一部分，示出了本专利技术的示例实施例，所示附图与说明书的描述一起说明本专利技术的原理。图1是现有技术中的直流对直流转换器的电路示意图；图2是输入电压在不同电位与锯齿波信号、误差信号和脉冲宽度调制信号的关系示意图；图3是本专利技术一实施例的直流对直流转换器的电路示意图；图4是图3的锯齿波产生器的电路示意图；图5A至图为图4的锯齿波产生器的脉冲宽度调制信号与相关信号的波形示意图。附图标记说明:100:现有技术中的直流对直流转换器；110、310:直流对直流控制器；112、312:误差放大器；114、314:比较器；116:脉冲宽度调制电路；118、400:锯齿波产生器；120、320:输出级电路；210、220、510、520、530:波形；300:直流对直流转换器；302、330:补偿电路；316:固定导通时间计算电路；324、326:开关；328:电感；340:反馈电路；410:放大器；420:第一开关；430:第二开关；440:电流源；450:电容；COMP:误差信号；FB、Vfb:反馈信号；GND:接地端；ISX:控制信号；REF:第一参考电压；REF2:第二参考电压；Spwm、SPWM:脉冲宽度调制信号；Sramp、SRAMP:锯齿波信号；Str、STR:触发信号；SX:最小导通时间信号；S1:第一信号；Verr:误差信号；Vin:输入电压；Vout:输出电压；Vref:参考电压；Θ I ?Θ 5:夹角。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流对直流控制器，耦接一输出级电路，其特征在于，所述直流对直流控制器包括：一误差放大器，接收一第一参考电压与一反馈信号，并据以产生一误差信号，其中所述反馈信号关联于所述输出级电路的一输出电压；一比较器，耦接所述误差放大器，比较一锯齿波信号与所述误差信号，并产生一触发信号；一固定导通时间计算电路，耦接所述比较器，接收并根据所述触发信号以产生一脉冲宽度调制信号至所述输出级电路，并且提供一最小导通时间信号；以及一锯齿波产生器，耦接所述比较器与所述固定导通时间计算电路，接收所述最小导通时间信号并据以产生所述锯齿波信号，其中所述锯齿波信号的振幅与所述输出级电路的一输入电压或所述输出电压无比例关系。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟陵，
申请(专利权)人：力智电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：