開關(guān)變換電路及其控制電路和方法
【專利摘要】本申請(qǐng)公開了一種開關(guān)變換電路及其控制電路和方法。所述開關(guān)變換電路包括功率級(jí)、電流斷續(xù)模式檢測(cè)器、計(jì)時(shí)器、最小導(dǎo)通時(shí)間電路和邏輯驅(qū)動(dòng)電路。所述開關(guān)變換電路在系統(tǒng)處于DCM模式下時(shí)，強(qiáng)制使功率級(jí)導(dǎo)通最小時(shí)間，從而保證系統(tǒng)在輕載時(shí)能進(jìn)入休眠模式，減少了損耗，提高了效率。
【專利說(shuō)明】
開關(guān)變換電路及其控制電路和方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種電子電路，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種開關(guān)變換電路及其控制電路和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在電流變換領(lǐng)域，峰值電流控制和恒定導(dǎo)通時(shí)間控制為廣泛采用的兩種控制模式。在峰值電流模式控制中，輸出電壓被反饋至反饋環(huán)，與參考電壓進(jìn)行比較，其差值被放大并積分后得到誤差放大信號(hào)。該誤差放大信號(hào)與表征電感電流的電流采樣信號(hào)進(jìn)行比較，來(lái)產(chǎn)生控制功率級(jí)的PWM比較信號(hào)。因此，在峰值電流模式控制中，誤差放大信號(hào)能反映輸出電流的大小(即反映負(fù)載狀況)。當(dāng)誤差放大信號(hào)非常小(如小于某個(gè)休眠參考值)，表明此時(shí)系統(tǒng)為輕載或超輕載狀態(tài)。為提高效率，此時(shí)系統(tǒng)將進(jìn)入休眠模式(sleep mode)。而在恒定導(dǎo)通時(shí)間控制模式中，由于采用的是電壓環(huán)控制，電感電流沒有參與反饋調(diào)節(jié)，反饋信號(hào)不反映負(fù)載狀況。即使負(fù)載為超輕載狀態(tài)，反饋信號(hào)依然有可能大于休眠參考值，使得系統(tǒng)一直不能進(jìn)入休眠模式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]因此本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的上述技術(shù)問(wèn)題，提出一種開關(guān)變換電路和方法。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提出了一種開關(guān)變換電路，包括:功率級(jí)，將輸入電壓轉(zhuǎn)化為輸出電壓；電流斷續(xù)模式檢測(cè)器，接收表征流過(guò)功率級(jí)的電流的電流采樣信號(hào)，輸出檢測(cè)信號(hào);計(jì)時(shí)器，響應(yīng)所述檢測(cè)信號(hào)開始計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)滿設(shè)定時(shí)間，輸出計(jì)時(shí)滿信號(hào);最小導(dǎo)通時(shí)間電路，響應(yīng)計(jì)時(shí)滿信號(hào)，產(chǎn)生最小導(dǎo)通時(shí)間信號(hào);邏輯驅(qū)動(dòng)電路，響應(yīng)計(jì)時(shí)滿信號(hào)和最小導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)，產(chǎn)生邏輯驅(qū)動(dòng)信號(hào)，控制功率級(jí)導(dǎo)通一最小時(shí)間。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，還提出了一種控制電路，用于控制開關(guān)變換電路，所述開關(guān)變換電路包括將輸入電壓轉(zhuǎn)化為輸出電壓的功率級(jí)，所述控制電路包括:電流斷續(xù)模式檢測(cè)器，接收表征流過(guò)功率級(jí)的電流的電流采樣信號(hào)，輸出檢測(cè)信號(hào);計(jì)時(shí)器，響應(yīng)所述檢測(cè)信號(hào)開始計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)滿設(shè)定時(shí)間，輸出計(jì)時(shí)滿信號(hào);最小導(dǎo)通時(shí)間電路，響應(yīng)計(jì)時(shí)滿信號(hào)，產(chǎn)生最小導(dǎo)通時(shí)間信號(hào);邏輯驅(qū)動(dòng)電路，響應(yīng)計(jì)時(shí)滿信號(hào)，將功率級(jí)導(dǎo)通；響應(yīng)最小導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)，在功率級(jí)導(dǎo)通了最小時(shí)間后將其斷開。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提出了一種用于開關(guān)變換電路的方法，所述開關(guān)變換電路包括功率級(jí)，所述功率級(jí)將輸入電壓轉(zhuǎn)化為輸出電壓，所述方法包括:檢測(cè)系統(tǒng)是否處于電流斷續(xù)模式;若檢測(cè)結(jié)果為系統(tǒng)處于電流斷續(xù)模式，響應(yīng)檢測(cè)結(jié)果開始計(jì)時(shí)，直至計(jì)時(shí)滿設(shè)定時(shí)間;計(jì)時(shí)結(jié)束，將功率級(jí)導(dǎo)通最小時(shí)間。
[0007]根據(jù)本發(fā)明各方面的開關(guān)變換電路及其控制電路和方法，保證了系統(tǒng)在輕載模式下能有效進(jìn)入休眠模式，減少了損耗，提高了效率。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的開關(guān)變換電路100的電路結(jié)構(gòu)不意圖；
[0009]圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的開關(guān)變換電路200的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的開關(guān)變換電路300的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[00?1 ]圖4不出了圖2和圖3所不實(shí)施例中誤差放大信號(hào)Vea、休眠參考信號(hào)Vsieep、電感電流Il、休眠信號(hào)sleep和邏輯驅(qū)動(dòng)信號(hào)Dg的波形圖；
[0012]圖5為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的開關(guān)變換電路500的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖6為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的開關(guān)變換電路600的電路結(jié)構(gòu)不意圖；
[0014]圖7示意性示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于開關(guān)變換電路的方法流程圖700。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面將詳細(xì)描述本發(fā)明的具體實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)注意，這里描述的實(shí)施例只用于舉例說(shuō)明，并不用于限制本發(fā)明。在以下描述中，為了提供對(duì)本發(fā)明的透徹理解，闡述了大量特定細(xì)節(jié)。然而，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯而易見的是:不必采用這些特定細(xì)節(jié)來(lái)實(shí)行本發(fā)明。在其他實(shí)例中，為了避免混淆本發(fā)明，未具體描述公知的電路、材料或方法。
[0016]在整個(gè)說(shuō)明書中，對(duì)“一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“一個(gè)示例”或“示例”的提及意味著:結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性被包含在本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)施例中。因此，在整個(gè)說(shuō)明書的各個(gè)地方出現(xiàn)的短語(yǔ)“在一個(gè)實(shí)施例中”、“在實(shí)施例中”、“一個(gè)示例”或“示例”不一定都指同一實(shí)施例或示例。此外，可以以任何適當(dāng)?shù)慕M合和/或子組合將特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性組合在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中。此外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在此提供的附圖都是為了說(shuō)明的目的，并且附圖不一定是按比例繪制的。應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)稱元件“耦接到”或“連接到”另一元件時(shí)，它可以是直接耦接或耦接到另一元件或者可以存在中間元件。相反，當(dāng)稱元件“直接親接到”或“直接連接到”另一元件時(shí)，不存在中間元件。相同的附圖標(biāo)記指示相同的元件。這里使用的術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)列出的項(xiàng)目的任何和所有組合。
[0017]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的開關(guān)變換電路100的電路結(jié)構(gòu)不意圖。在圖1所不實(shí)施例中，所述開關(guān)變換電路100包括:功率級(jí)101和控制電路，所述功率級(jí)101具有周期性導(dǎo)通和斷開的功率開關(guān)，所述功率級(jí)101在功率開關(guān)的周期性導(dǎo)通和斷開下將輸入電壓V1N轉(zhuǎn)化為輸出電壓Vo；所述控制電路包括:DCM(電流斷續(xù)模式，discontinuous current mode)檢測(cè)器102，接收表征流過(guò)功率級(jí)101的電流的電流采樣信號(hào)Is，輸出檢測(cè)信號(hào)DCM，所述檢測(cè)信號(hào)DCM表征開關(guān)變換電路100是否處于DCM模式;計(jì)時(shí)器103，接收并響應(yīng)所述檢測(cè)信號(hào)DCM，若檢測(cè)信號(hào)DCM指示開關(guān)變換電路100處于電流斷續(xù)模式，所述計(jì)時(shí)器103開始計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)滿設(shè)定時(shí)間，計(jì)時(shí)器103輸出計(jì)時(shí)滿信號(hào)T;最小導(dǎo)通時(shí)間電路104，響應(yīng)計(jì)時(shí)滿信號(hào)T，產(chǎn)生最小導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)min-on;邏輯驅(qū)動(dòng)電路105，接收并響應(yīng)計(jì)時(shí)滿信號(hào)T和最小導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)min-on，產(chǎn)生邏輯驅(qū)動(dòng)信號(hào)DC，控制功率級(jí)101導(dǎo)通一最小時(shí)間:所述邏輯驅(qū)動(dòng)電路105響應(yīng)計(jì)時(shí)滿信號(hào)T，將功率級(jí)導(dǎo)通，響應(yīng)最小導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)min-on，在功率級(jí)導(dǎo)通了最小時(shí)間后將其斷開。
[0018]在實(shí)際應(yīng)用中，開關(guān)變換電路通常包括儲(chǔ)能元件(如電感)，流過(guò)功率級(jí)的電流即是流過(guò)該儲(chǔ)能元件的電流，通常表示為電感電流IL。因此，表征流過(guò)功率級(jí)1I的電流的電流采樣信號(hào)Is同時(shí)也表征了電感電流Il ACM檢測(cè)器102比較電流采樣信號(hào)Is與一零值附近的參考值(如0.1V)的大小，判斷系統(tǒng)是否處于DCM模式。由于DCM檢測(cè)為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的技術(shù)手段，且不是本發(fā)明要討論的技術(shù)問(wèn)題，為敘述簡(jiǎn)明，這里不再詳述。
[0019]在一個(gè)實(shí)施例中，所述計(jì)時(shí)器103響應(yīng)DCM檢測(cè)器102的檢測(cè)結(jié)果開始計(jì)時(shí)。當(dāng)計(jì)時(shí)滿設(shè)定時(shí)間后，計(jì)時(shí)器103被復(fù)位，直至新的檢測(cè)結(jié)果表明系統(tǒng)再次處于DCM模式，計(jì)時(shí)器重新開始計(jì)時(shí)。
[0020]當(dāng)開關(guān)變換電路處于DCM模式的持續(xù)時(shí)間為計(jì)時(shí)器的設(shè)定時(shí)間T時(shí)，計(jì)時(shí)器103和最小導(dǎo)通時(shí)間電路104強(qiáng)制使功率級(jí)101導(dǎo)通一最小時(shí)間。在該最小時(shí)間過(guò)程中，流過(guò)功率級(jí)101的電流(也就是電感電流)開始上升;在該最小時(shí)間之后，流過(guò)功率級(jí)101的電流(電感電流)開始下降，直至降至零電流，使得系統(tǒng)再次進(jìn)入DCM模式。若此時(shí)系統(tǒng)仍未進(jìn)入休眠模式，則計(jì)時(shí)器103再次計(jì)時(shí)，持續(xù)時(shí)間T后，功率級(jí)101被控制再次導(dǎo)通一最小時(shí)間。上述過(guò)程重復(fù)，功率級(jí)101在每個(gè)周期中DCM模式持續(xù)時(shí)間T后，均被導(dǎo)通最小時(shí)間，使得后續(xù)用于判斷并指示系統(tǒng)進(jìn)入休眠模式的信號(hào)達(dá)到設(shè)定水平，從而在恒定導(dǎo)通時(shí)間模式下確保系統(tǒng)在超輕載模式下順利進(jìn)入休眠模式。相應(yīng)地，絕大部分電路(如計(jì)時(shí)器、最小導(dǎo)通時(shí)間電路、功率級(jí)等)被去使能，停止運(yùn)行，從而減少損耗，提高效率。當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入休眠模式，由于計(jì)時(shí)器已經(jīng)被去使能，因此不再計(jì)時(shí)，功率級(jí)也不再被強(qiáng)制導(dǎo)通。直到負(fù)載重新變大，不再為輕載模式，系統(tǒng)退出休眠模式。
[0021 ]圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的開關(guān)變換電路200的電路結(jié)構(gòu)不意圖。在圖2所不實(shí)施例中，所述控制電路包括圖1所示的DCM檢測(cè)器102、計(jì)時(shí)器103、最小導(dǎo)通時(shí)間電路104和邏輯驅(qū)動(dòng)電路105，還包括:誤差放大器(EA) 106，接收電壓參考信號(hào)Vref和表征輸出電壓Vo的反饋信號(hào)Vfb，所述誤差放大器106對(duì)反饋信號(hào)Vfb和電壓參考信號(hào)Vref的差值進(jìn)行放大并積分，得到誤差放大信號(hào)Vea;電壓比較器107，接收所述誤差放大信號(hào)Vea和斜坡信號(hào)Vramp，所述電壓比較器107比較誤差放大信號(hào)Vea和斜坡信號(hào)Vramp的大小，產(chǎn)生比較信號(hào)PWM;休眠比較器108，接收誤差放大信號(hào)Vea和休眠參考信號(hào)Vsleep，所述休眠比較器108比較誤差放大信號(hào)Vea和休眠參考信號(hào)Vsle3e3p的大小，產(chǎn)生休眠信號(hào)sleep，指示開關(guān)變換電路是否進(jìn)入休眠模式;其中所述比較信號(hào)P麗、休眠信號(hào)sleep和最小導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)min-on經(jīng)由邏輯驅(qū)動(dòng)電路105后，控制功率級(jí)1I的運(yùn)行。
[0022]圖2所示實(shí)施例示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的邏輯驅(qū)動(dòng)電路105的電路結(jié)構(gòu)示意圖。在圖2所示實(shí)施例中，所述邏輯驅(qū)動(dòng)電路105包括:邏輯或電路(第一邏輯或單元)51，接收比較信號(hào)HVM和計(jì)時(shí)滿信號(hào)T，并對(duì)比較信號(hào)HVM和計(jì)時(shí)滿信號(hào)T執(zhí)行邏輯或運(yùn)算，得到置位信號(hào);RS觸發(fā)器52，具有置位輸入端S、復(fù)位輸入端R和輸出端Q，其置位輸入端S接收置位信號(hào)，復(fù)位輸入端R接收最小導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)min-on，所述RS觸發(fā)器52響應(yīng)置位信號(hào)和最小導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)min-on，在其輸出端Q產(chǎn)生邏輯驅(qū)動(dòng)信號(hào)Dg，控制功率級(jí)101的運(yùn)行。
[0023]圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的開關(guān)變換電路300的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖3所示開關(guān)變換電路300與圖2所示開關(guān)變換電路200相似，與圖2所示開關(guān)變換電路200不同的是，在圖3所示實(shí)施例中，所述控制電路還包括:恒定導(dǎo)通時(shí)間電路109，接收輸入電壓Vin和輸出電壓Vo，產(chǎn)生恒定導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)⑶T至邏輯驅(qū)動(dòng)電路105，從而參與控制功率級(jí)1I的運(yùn)行。其中所述邏輯驅(qū)動(dòng)電路105還包括:邏輯或電路(第二邏輯或單元)53，接收最小導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)min-on和恒定導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)COT，并對(duì)最小導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)min-on和恒定導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)COT執(zhí)行邏輯或運(yùn)算，得到復(fù)位信號(hào)，所述復(fù)位信號(hào)被輸送至RS觸發(fā)器的復(fù)位輸入端R，用以控制功率級(jí)101的導(dǎo)通時(shí)間。
[0024]圖2和圖3實(shí)施例所示的開關(guān)變換電路在運(yùn)行時(shí)，表征輸出電壓Vo的反饋信號(hào)Vfb經(jīng)由誤差放大器106后得到誤差放大信號(hào)Vea。若負(fù)載為正常水平，則誤差放大信號(hào)Vea大于休眠參考信號(hào)Vsieep，休眠信號(hào)sleep指示系統(tǒng)正常運(yùn)行:此時(shí)若電感電流為CCM( continuouscurrent mode，電流連續(xù))模式，則DCM檢測(cè)器102的檢測(cè)結(jié)果表明系統(tǒng)沒有處在DCM模式，計(jì)時(shí)器103不計(jì)時(shí)，最小導(dǎo)通時(shí)間電路104沒有動(dòng)作。當(dāng)功率級(jí)1I斷開時(shí)，輸出電壓V0 (反饋信號(hào)Vfb)減小，誤差放大信號(hào)Vea隨著反饋信號(hào)Vfb的減小而增大，當(dāng)誤差放大信號(hào)Vea增大至斜坡信號(hào)Vramp時(shí)，比較信號(hào)PffM跳變?yōu)楦唠娖?，并?jīng)由邏輯或電路51后將邏輯驅(qū)動(dòng)信號(hào)Dc置高，從而將功率級(jí)101導(dǎo)通;恒定導(dǎo)通時(shí)間電路109隨之輸出恒定導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)C0T，使得在功率級(jí)101導(dǎo)通固定時(shí)間后，經(jīng)由邏輯或電路53將邏輯驅(qū)動(dòng)信號(hào)Dc置低，從而將功率級(jí)101斷開；以上過(guò)程重復(fù)，從而將輸出電壓Vo調(diào)整至所需水平。
[0025]若負(fù)載水平開始下降，誤差放大信號(hào)Vea大于休眠參考信號(hào)VsIe3e3p,但系統(tǒng)進(jìn)入DCM模式時(shí)，DCM檢測(cè)器1 2檢測(cè)到該模式，輸出檢測(cè)信號(hào)DCM至計(jì)時(shí)器1 3，置位計(jì)時(shí)器1 3開始計(jì)時(shí)。當(dāng)系統(tǒng)處于DCM模式的持續(xù)時(shí)間為T時(shí)，計(jì)時(shí)器103和最小導(dǎo)通時(shí)間電路104控制功率級(jí)101導(dǎo)通最小時(shí)間。在該最小時(shí)間過(guò)程中，電感電流開始上升;在該最小時(shí)間之后，電感電流開始下降，直至降至零電流，使得系統(tǒng)被再次檢測(cè)到進(jìn)入DCM模式。若此時(shí)在休眠比較器108處誤差放大信號(hào)Vea仍然大于休眠參考信號(hào)Vsle3e3p，系統(tǒng)仍未進(jìn)入休眠模式，則持續(xù)時(shí)間T后，功率級(jí)101被控制再次導(dǎo)通最小時(shí)間。上述過(guò)程重復(fù)，功率級(jí)101在每個(gè)周期均被導(dǎo)通最小時(shí)間，使得誤差放大信號(hào)Vea最終減小至休眠參考信號(hào)Vsleep。于是休眠比較器108產(chǎn)生的休眠信號(hào)sle印指示系統(tǒng)進(jìn)入休眠模式。
[0026]圖4不出了圖2和圖3所不實(shí)施例中誤差放大信號(hào)Vea、休眠參考信號(hào)Vsieep、電感電流I1、休眠信號(hào)sleep和邏輯驅(qū)動(dòng)信號(hào)Dg的波形圖。如圖4所示，在經(jīng)歷兩次最小時(shí)間后，誤差放大信號(hào)Vea減小至休眠參考信號(hào)Vsieep。相應(yīng)地，休眠信號(hào)sleep跳變?yōu)楦唠娖?，從而在恒定?dǎo)通時(shí)間模式下確保系統(tǒng)在超輕載模式下順利進(jìn)入休眠模式，使絕大部分電路被去使能，從而減少了損耗，提高了效率。
[0027]在前述圖2和圖3實(shí)施例中，反饋信號(hào)Vfb經(jīng)由誤差放大器被轉(zhuǎn)化為誤差放大信號(hào)Vea后與休眠參考信號(hào)Vsleep(此時(shí)休眠參考信號(hào)11(^的值相對(duì)比較小)進(jìn)行比較，從而判斷系統(tǒng)是否處于輕載模式，是否需要進(jìn)入休眠模式。然而本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該知道，反饋環(huán)可不包含誤差放大器，反饋信號(hào)Vfb可直接與休眠參考信號(hào)Vsleep (此時(shí)休眠參考信號(hào)Vsleep的值相對(duì)比較大)進(jìn)行比較，來(lái)判斷系統(tǒng)是否處于輕載模式，是否需要進(jìn)入休眠模式。如接下去要討論的圖5和圖6的實(shí)施例。
[0028]圖5為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的開關(guān)變換電路500的電路結(jié)構(gòu)不意圖。在圖5所不實(shí)施例中，所述控制電路包括圖1所示的DCM檢測(cè)器102、計(jì)時(shí)器103、最小導(dǎo)通時(shí)間電路104和邏輯驅(qū)動(dòng)電路105，還包括:電壓比較電路110，接收表征輸出電壓Vo的反饋信號(hào)Vfb、電壓參考信號(hào)Vref和斜坡信號(hào)Vramp，所述電壓比較電路110比較反饋信號(hào)Vfb與斜坡信號(hào)Vramp之和與電壓參考信號(hào)Vref的大小，產(chǎn)生比較信號(hào)PWM;休眠比較器111，接收反饋信號(hào)Vfb和休眠參考信號(hào)Vsleep,所述休眠比較器111比較反饋信號(hào)Vfb和休眠參考信號(hào)Vsleep的大小，產(chǎn)生休眠信號(hào)sleep;其中所述比較信號(hào)PWM、休眠信號(hào)sleep和最小導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)min-on經(jīng)由邏輯驅(qū)動(dòng)電路105后，控制功率級(jí)101的運(yùn)行，從而將輸入電壓Vin轉(zhuǎn)化為輸出電壓Vo。
[0029]圖6為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的開關(guān)變換電路600的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖6所示開關(guān)變換電路600與圖5所示開關(guān)變換電路500相似，與圖5所示開關(guān)變換電路500不同的是，在圖6所示實(shí)施例中，所述控制電路還包括:恒定導(dǎo)通時(shí)間電路109，接收輸入電壓Vin和輸出電壓Vo，產(chǎn)生恒定導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)⑶T至邏輯驅(qū)動(dòng)電路105，從而控制功率級(jí)101的運(yùn)行。其中所述邏輯驅(qū)動(dòng)電路105還包括:邏輯或電路(第二邏輯或單元)53，接收最小導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)min-on和恒定導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)C0T，并對(duì)最小導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)min-on和恒定導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)COT執(zhí)行邏輯或運(yùn)算，得到復(fù)位信號(hào)，所述復(fù)位信號(hào)被輸送至RS觸發(fā)器的復(fù)位輸入端R，用以控制功率級(jí)101的導(dǎo)通時(shí)間。
[0030]圖5和圖6實(shí)施例所不的開關(guān)變換電路在運(yùn)行時(shí)，表征輸出電壓Vo的反饋信號(hào)Vfb沒有經(jīng)過(guò)誤差放大器的轉(zhuǎn)化，直接進(jìn)行比較。若負(fù)載為正常水平，則反饋信號(hào)Vfb小于休眠參考信號(hào)Vsleep，休眠信號(hào)sleep指示系統(tǒng)正常運(yùn)行:此時(shí)若電感電流為CCM模式，則DCM檢測(cè)器102的檢測(cè)結(jié)果表明系統(tǒng)沒有處在DCM模式，計(jì)時(shí)器103不計(jì)時(shí)，最小導(dǎo)通時(shí)間電路104沒有動(dòng)作。當(dāng)功率級(jí)101斷開時(shí)，輸出電壓Vo(反饋信號(hào)Vfb)減小，當(dāng)反饋信號(hào)Vfb與斜坡信號(hào)Vramp之和小于電壓參考信號(hào)Vref時(shí)，比較信號(hào)HVM跳變?yōu)楦唠娖?，并?jīng)由邏輯或電路51后將邏輯驅(qū)動(dòng)信號(hào)Dc置高，從而將功率級(jí)101導(dǎo)通;恒定導(dǎo)通時(shí)間電路109隨之輸出恒定導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)C0T，使得在功率級(jí)101導(dǎo)通固定時(shí)間后，經(jīng)由邏輯或電路53將邏輯驅(qū)動(dòng)信號(hào)Dc置低，從而將功率級(jí)101斷開；以上過(guò)程重復(fù)，從而將輸出電壓Vo調(diào)整至所需水平。
[0031]若負(fù)載水平開始下降，反饋信號(hào)Vfb小于休眠參考信號(hào)Vsle3e3p,但系統(tǒng)進(jìn)入DCM模式時(shí)，DCM檢測(cè)器102檢測(cè)到該模式，輸出檢測(cè)信號(hào)DCM至計(jì)時(shí)器103，置位計(jì)時(shí)器103開始計(jì)時(shí)。當(dāng)系統(tǒng)處于DCM模式的持續(xù)時(shí)間為T時(shí)，計(jì)時(shí)器103和最小導(dǎo)通時(shí)間電路104控制功率級(jí)101導(dǎo)通最小時(shí)間。在該最小時(shí)間過(guò)程中，電感電流開始上升;在該最小時(shí)間之后，電感電流開始下降，直至降至零電流，使得系統(tǒng)被再次檢測(cè)到進(jìn)入DCM模式。若此時(shí)在休眠比較器111處反饋信號(hào)Vfb仍然小于休眠參考信號(hào)Vsi_，系統(tǒng)仍未進(jìn)入休眠模式，則持續(xù)時(shí)間T后，功率級(jí)101被控制再次導(dǎo)通最小時(shí)間。上述過(guò)程重復(fù)，功率級(jí)101在每個(gè)周期均被導(dǎo)通最小時(shí)間，使得反饋信號(hào)Vfb最終增大至休眠參考信號(hào)Vsleep。于是休眠比較器111產(chǎn)生的休眠信號(hào)sleep跳變?yōu)楦唠娖剑甘鞠到y(tǒng)進(jìn)入休眠模式，使絕大部分電路被去使能，從而減少了損耗，提高了效率。
[0032]圖7示意性示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于開關(guān)變換電路的方法流程圖700。所述開關(guān)變換電路包括功率級(jí)，所述功率級(jí)將輸入電壓轉(zhuǎn)化為輸出電壓，所述方法包括:
[0033]步驟701，檢測(cè)系統(tǒng)是否處于DCM模式:若檢測(cè)結(jié)果為系統(tǒng)處于DCM模式，則進(jìn)入步驟702;否則繼續(xù)檢測(cè)。
[0034]步驟702，響應(yīng)檢測(cè)結(jié)果開始計(jì)時(shí)，直至計(jì)時(shí)滿設(shè)定時(shí)間。
[0035]步驟703，計(jì)時(shí)結(jié)束，將功率級(jí)導(dǎo)通最小時(shí)間。
[0036]步驟704，判斷系統(tǒng)是否進(jìn)入休眠模式:若系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入休眠模式，進(jìn)入步驟705;若系統(tǒng)沒有進(jìn)入休眠模式，跳轉(zhuǎn)至步驟701，繼續(xù)檢測(cè)系統(tǒng)是否處于DCM模式。
[0037]步驟705，結(jié)束。
[0038]雖然已參照幾個(gè)典型實(shí)施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)理解，所用的術(shù)語(yǔ)是說(shuō)明和示例性、而非限制性的術(shù)語(yǔ)。由于本發(fā)明能夠以多種形式具體實(shí)施而不脫離發(fā)明的精神或?qū)嵸|(zhì)，所以應(yīng)當(dāng)理解，上述實(shí)施例不限于任何前述的細(xì)節(jié)，而應(yīng)在隨附權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)廣泛地解釋，因此落入權(quán)利要求或其等效范圍內(nèi)的全部變化和改型都應(yīng)為隨附權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種開關(guān)變換電路，包括: 功率級(jí)，將輸入電壓轉(zhuǎn)化為輸出電壓； 電流斷續(xù)模式檢測(cè)器，接收表征流過(guò)功率級(jí)的電流的電流采樣信號(hào)，輸出檢測(cè)信號(hào)； 計(jì)時(shí)器，響應(yīng)所述檢測(cè)信號(hào)開始計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)滿設(shè)定時(shí)間，輸出計(jì)時(shí)滿信號(hào)； 最小導(dǎo)通時(shí)間電路，響應(yīng)計(jì)時(shí)滿信號(hào)，產(chǎn)生最小導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)； 邏輯驅(qū)動(dòng)電路，響應(yīng)計(jì)時(shí)滿信號(hào)和最小導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)，產(chǎn)生邏輯驅(qū)動(dòng)信號(hào)，控制功率級(jí)導(dǎo)通一最小時(shí)間。2.如權(quán)利要求1所述的開關(guān)變換電路，其中 所述邏輯驅(qū)動(dòng)電路響應(yīng)計(jì)時(shí)滿信號(hào)，將功率級(jí)導(dǎo)通； 響應(yīng)最小導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)，在功率級(jí)導(dǎo)通了最小時(shí)間后將其斷開。3.如權(quán)利要求1所述的開關(guān)變換電路，還包括: 誤差放大器，接收電壓參考信號(hào)和表征輸出電壓的反饋信號(hào)，所述誤差放大器對(duì)反饋信號(hào)和電壓參考信號(hào)的差值進(jìn)行放大并積分，得到誤差放大信號(hào)； 電壓比較器，接收誤差放大信號(hào)和斜坡信號(hào)，所述電壓比較器比較誤差放大信號(hào)和斜坡信號(hào)的大小，產(chǎn)生比較信號(hào)； 休眠比較器，接收誤差放大信號(hào)和休眠參考信號(hào)，所述休眠比較器比較誤差放大信號(hào)和休眠參考信號(hào)的大小，產(chǎn)生休眠信號(hào)，指示所述開關(guān)變換電路是否進(jìn)入休眠模式。4.如權(quán)利要求3所述的開關(guān)變換電路，其中所述邏輯驅(qū)動(dòng)電路包括: 第一邏輯或單元，接收比較信號(hào)和計(jì)時(shí)滿信號(hào)，并對(duì)計(jì)時(shí)滿信號(hào)和比較信號(hào)執(zhí)行邏輯或運(yùn)算，得到置位信號(hào)； RS觸發(fā)器，響應(yīng)置位信號(hào)和最小導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)，產(chǎn)生邏輯驅(qū)動(dòng)信號(hào)，控制功率級(jí)的運(yùn)行。5.如權(quán)利要求3所述的開關(guān)變換電路，還包括:恒定導(dǎo)通時(shí)間電路，接收輸入電壓和輸出電壓，產(chǎn)生恒定導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)至邏輯驅(qū)動(dòng)電路。6.如權(quán)利要求1所述的開關(guān)變換電路，還包括: 電壓比較電路，接收表征輸出電壓的反饋信號(hào)、電壓參考信號(hào)和斜坡信號(hào)，所述電壓比較電路比較反饋信號(hào)與斜坡信號(hào)之和與電壓參考信號(hào)的大小，產(chǎn)生比較信號(hào)； 休眠比較器，接收反饋信號(hào)和休眠參考信號(hào)，所述休眠比較器比較反饋信號(hào)和休眠參考信號(hào)的大小，產(chǎn)生休眠信號(hào)。7.—種控制電路，用于控制開關(guān)變換電路，所述開關(guān)變換電路包括將輸入電壓轉(zhuǎn)化為輸出電壓的功率級(jí)，所述控制電路包括: 電流斷續(xù)模式檢測(cè)器，接收表征流過(guò)功率級(jí)的電流的電流采樣信號(hào)，輸出檢測(cè)信號(hào)； 計(jì)時(shí)器，響應(yīng)所述檢測(cè)信號(hào)開始計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)滿設(shè)定時(shí)間，輸出計(jì)時(shí)滿信號(hào)； 最小導(dǎo)通時(shí)間電路，響應(yīng)計(jì)時(shí)滿信號(hào)，產(chǎn)生最小導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)； 邏輯驅(qū)動(dòng)電路，響應(yīng)計(jì)時(shí)滿?目號(hào)，將功率級(jí)導(dǎo)通；響應(yīng)最小導(dǎo)通時(shí)間?目號(hào)，在功率級(jí)導(dǎo)通了最小時(shí)間后將其斷開。8.如權(quán)利要求7所述的控制電路，還包括: 誤差放大器，接收電壓參考信號(hào)和表征輸出電壓的反饋信號(hào)，所述誤差放大器對(duì)反饋信號(hào)和電壓參考信號(hào)的差值進(jìn)行放大并積分，得到誤差放大信號(hào)； 電壓比較器，接收誤差放大信號(hào)和斜坡信號(hào)，所述電壓比較器比較誤差放大信號(hào)和斜坡信號(hào)的大小，產(chǎn)生比較信號(hào)； 休眠比較器，接收誤差放大信號(hào)和休眠參考信號(hào)，所述休眠比較器比較誤差放大信號(hào)和休眠參考信號(hào)的大小，產(chǎn)生休眠信號(hào)。9.如權(quán)利要求7所述的控制電路，還包括: 電壓比較電路，接收表征輸出電壓的反饋信號(hào)、電壓參考信號(hào)和斜坡信號(hào)，所述電壓比較電路比較反饋信號(hào)與斜坡信號(hào)之和與電壓參考信號(hào)的大小，產(chǎn)生比較信號(hào)； 休眠比較器，接收反饋信號(hào)和休眠參考信號(hào)，所述休眠比較器比較反饋信號(hào)和休眠參考信號(hào)的大小，產(chǎn)生休眠信號(hào)。10.—種用于開關(guān)變換電路的方法，所述開關(guān)變換電路包括功率級(jí)，所述功率級(jí)將輸入電壓轉(zhuǎn)化為輸出電壓，所述方法包括: 檢測(cè)系統(tǒng)是否處于電流斷續(xù)模式； 若檢測(cè)結(jié)果為系統(tǒng)處于電流斷續(xù)模式，響應(yīng)檢測(cè)結(jié)果開始計(jì)時(shí)，直至計(jì)時(shí)滿設(shè)定時(shí)間； 計(jì)時(shí)結(jié)束，將功率級(jí)導(dǎo)通最小時(shí)間。
【文檔編號(hào)】H02M1/00GK105846653SQ201610273944
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年4月28日
【發(fā)明人】張旭東, 李伊珂
【申請(qǐng)人】成都芯源系統(tǒng)有限公司