一种开关控制电路及控制方法与流程

本发明涉及开关电源领域，更具体的说，涉及一种开关控制电路及控制方法。

背景技术：

在一些多输入接口单输出端口的应用中，需要在不同输入电源之间进行切换，以输出期望的输出电压信号。如图1a所示为现有技术的第一种电压切换方式，如图1a所示的电路图，以两路输入接口为例，通过二极管的单向导电特性实现多路输入的切换，图1b所示为图1a所示的波形图。

在每个输入端口的支路上连接一个二极管，二极管的阳极连接输入端口，阴极连接输出端口。当需要使用第一输入端的电压vin1时，则电压vin1上电，vout电压即为vin1电压值减去二极管压降电压。当需要使用第二输入端的电压vin2时，则电压vin2上电，设vin2的电压大于vin1的电压，故vout为vin2电压减去二极管压降电压。并且同时关闭第一输入端的电压vin1。如此循环。这种方式虽然简单易行，但其弊端在于最终工作时vout与两个vin之间有一个二极管压降，而且在负载电流较大时会带来极大的损耗，故而这种方法不适合于对电压精度要求高或负载重的场合。

如图2a所示为现有技术的第二种电压切换方式，如图2a所示的电路图，图2b为图2a所示的工作波形图，在两路输入支路上串联mos晶体管作为切换电路，当需要使用第一输入端的电压vin1时，则与其串联的mos晶体管导通；当需要使用第二输入端的电压vin2时，则与第二输入端电压串联的mos晶体管导通，这时第一支路的mos晶体管会稍微提前断开。这种方式相对于第一种方案由于采用晶体管可以降低系统损耗，但不足之处在于为了实现单向导通的效果(防止电流倒灌)，在准备电压切换之前到完全切换之后会关闭mos晶体管，如图2b中的t1至t3时刻，这样会导致切换过程中产生一个比输出电压小一个二极管压降电压的输出转换掉落电压，如图2b中t1至t2时刻的vout， 而在一些应用当中(如usbpd)一个二极管压降电压的输出转换掉落电压已经远远超出了可允许范围。

如图3a所示为现有技术的第三种电压切换方式，如图3a所示的电路图，图3b为图3a所示的工作波形图，在图3所示的电路中，在输出电压由第一输入端的电压vin1切换到第二输入端的电压vin2的时候，先关闭第一输入支路的晶体管，然后再开启第二输入支路的晶体管，使得存在一个时间段，如图3b中的t1至t2时间段，输出电压vout由输出电容维持。这种方法的缺点在于切换过程当中会存在输出电压的掉落，而这个掉落值的大小与负载、输出电容的大小以及信号gate1，gate2的死区时间长短有关，当输出电容较小时可能会导致无法接受的输出电压掉落，并且在一些运用场合对输出电容有上限值的限制，这样造成的输出电压波动更大。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提出了一种开关控制电路及控制方法，当需要不同的输入电压切换时，通过反馈电路控制不同路的开关电路中的开关状态，以使得输出电压能够平稳的变化，不会出现输出电压的掉落情况。

第一方面，依据本发明的一种开关控制电路，用以控制多路开关电路，所述多路开关电路的输入端分别接入多路输入电压信号，所述多路开关电路的各路输出端连接至公共一点以作为输出端输出预定的输出电压信号，所述开关控制电路包括逻辑控制电路、参考电压调节电路和多路反馈电路，

所述逻辑控制电路接收外部操作信号和第一单脉冲信号，以产生使能信号、触发信号和多路反馈控制信号；

所述参考电压调节电路接收所述使能信号、触发信号以及所述多路输入电压信号中最大值，以输出参考电压信号，并且，所述参考电压调节电路根据所述参考电压信号和当前参与开关电路切换的两路输入电压信号中的最小值，以输出所述第一单脉冲信号给所述逻辑控制电路；

所述多路反馈电路与所述多路开关电路一一对应，所述多路反馈电路接收所述多路反馈控制信号、当前参与开关电路切换的两路输入电压信号中的最小值、所述参考电压信号和所述多路开关电路的输出电压信号，以产生多路开关控制 信号，所述多路开关控制信号用以控制所述多路开关电路的开关状态。

进一步地，所述多路反馈电路中每一路均包括信号选择电路和比较电路，

所述信号选择电路接收当前参与开关电路切换的两路输入电压信号中的最小值和所述参考电压信号，以根据对应一路的反馈控制信号将两者之中的一个传输给所述比较电路；

所述比较电路接收所述信号选择电路的输出信号和所述多路开关电路的输出电压信号，以产生对应一路的开关控制信号。

优选地，所述信号选择电路包括单刀双掷开关，当所述反馈控制信号为有效状态时，则所述单刀双掷开关选择将所述参考电压信号接入到所述跨导放大器的第一输入端，当所述反馈控制信号为无效状态时，则所述单刀双掷开关选择将所述当前参与开关电路切换的两路输入电压信号中的最小值接入到所述跨导放大器的第一输入端；

所述比较电路包括跨导放大器，所述跨导放大器的正向输入端接收所述信号选择电路的输出信号，负向输入端接收所述多路开关电路的输出电压信号，以产生对应一路的开关控制信号。

进一步地，每一路所述的反馈电路还包括第一电压源，所述第一电压源的阳极接收当前参与开关电路切换的两路输入电压信号中的最小值，阴极连接至所述信号选择电路的输入端。

进一步地，所述参考电压调节电路包括逻辑控制器、充放电电路和第一单脉冲信号产生电路，

所述逻辑控制器接收所述使能信号、触发信号和所述第一单脉冲信号，以产生充电信号和放电信号；

所述充放电电路包括充电电流源、放电电流源和第一电容，所述充电电流源第一端接收所述多路输入电压信号中最大值，第二端连接至所述第一电容的第一端，所述放电电流源与第一电容并联连接，所述第一电容的第二端接地，第一电容的两端电压作为所述参考电压信号；

所述充电电流源接收所述充电信号，当所述充电信号为有效状态，则所述充电电流源对所述第一电容充电；

所述放电电流源接收所述放电信号，当所述放电信号为有效状态，则所述放 电电流源对所述第一电容放电；

第一单脉冲信号产生电路接收所述参考电压信号和当前参与开关电路切换的两路输入电压信号中的最小值，以产生所述第一单脉冲信号。

进一步地，所述第一单脉冲产生电路包括第一迟滞比较器和第一单脉冲电路，

所述第一迟滞比较器的正向输入端接收所述当前参与开关电路切换的两路输入电压信号中的最小值，负向输入端接收所述参考电压信号，输出端输出迟滞比较信号，

所述迟滞比较信号经过所述第一单脉冲电路处理后输出所述第一单脉冲信号。

进一步地，所述第一单脉冲产生电路包括第二电压源，所述第二压源的阳极接收当前参与开关电路切换的两路输入电压信号中的最小值，阴极连接至所述第一迟滞比较器的正向输入端。

进一步地，所述参考电压调节电路还包括第二单脉冲电路和第一开关，

所述第二单脉冲电路接收所述逻辑控制器输出的第一电压信号，经单脉冲处理后输出第一开关控制信号；

所述第一开关的第一极性端连接所述第一电容的第一端，第二极性端接收所述多路开关电路的输出电压信号，所述第一开关控制信号控制所述第一开关的开关动作。

进一步地，所述开关控制电路还包括放电电路，

所述放电电路包括串联在所述输出端和接地端之间的放电电阻和放电开关，

所述放电开关由所述逻辑控制电路输出的放电控制信号控制其开关动作。

第一方面，依据本发明的一种开关控制方法，用以控制多路开关电路，所述多路开关电路的输入端分别接入多路输入电压，所述多路开关电路的每路输出端连接至公共一点以作为输出端输出期望的输出电压信号，包括以下步骤：

接收外部操作信号和第一单脉冲信号，以产生使能信号、触发信号和多路反馈控制信号；

接收所述使能信号、触发信号以及所述多路输入电压信号中最大值，以输出参考电压信号，并且，根据所述参考电压调节电路和当前参与开关电路切换的两路输入电压信号中的最小值，以输出所述第一单脉冲信号；

接收所述多路反馈控制信号、所述当前参与开关电路切换的两路输入电压信号中的最小值、所述参考电压信号和所述多路开关电路的输出电压信号，以产生多路开关控制信号，所述多路反馈控制信号和所述多路开关电路一一对应，所述多路开关控制信号用以控制所述多路开关电路的开关状态。

进一步地，所述多路开关控制信号的每一路产生的步骤包括：

接收所述当前参与开关电路切换的两路输入电压信号中的最小值和所述参考电压信号，以根据对应一路的反馈控制信号将两者之中的一个传输给比较电路；

所述比较电路还接收所述多路开关电路的输出电压信号，以产生对应一路的开关控制信号。

进一步地，包括，当所述反馈控制信号为有效状态时，将所述参考电压信号接入到所述比较电路的输入端，

当所述反馈控制信号为无效状态时，将所述当前参与开关电路切换的两路输入电压信号中的最小值接入到所述比较电路的输入端。

进一步地，所述参考电压信号产生的步骤包括：

接收所述使能信号、所述触发信号和所述第一单脉冲信号，以产生充电信号和放电信号；

利用充电电流源接收所述充电信号和所述多路输入电压信号中最大值，当所述充电信号为有效状态，则所述充电电流源对第一电容充电，所述第一电容的两端电压作为所述参考电压信号；

利用放电电流源接收所述放电信号，当所述放电信号为有效状态，则所述放电电流源对所述第一电容放电；

接收所述参考电压信号和所述当前参与开关电路切换的两路输入电压信号中的最小值，以产生所述第一单脉冲信号。

进一步地，，所述参考电压信号产生的步骤包括：

接收所述逻辑控制器输出的第一电压信号，经单脉冲处理后输出第一开关控制信号，

所述第一开关控制信号控制第一开关的开关动作，所述第一开关的第一极性端连接所述第一电容的第一端，第二极性端接收所述多路开关电路的输出电压 信号。

通过上述的内容可知，当外部输入电压需要切换时，则逻辑控制电路输出反馈控制信号，反馈电路根据反馈控制信号来将选择将参考电压信号接入需要切换那一路反馈环路中，从而控制对应一路开关电路的开关动作，达到输入电压的切换目的，通过上述的切换方式，可以保证在通道切换过程中输出电压不会发生掉落，输出值稳定。

附图说明

图1a所示为现有技术的第一种电压切换方式；

图1b所示为图1a所示电路的工作波形图；

图2a所示为现有技术的第二种电压切换方式；

图2b所示为图2a所示电路的工作波形图；

图3a所示为现有技术的第三种电压切换方式；

图3b所示为图3a所示电路的工作波形图；

图4所示为依据本发明的开关控制电路的电路框图；

图5所示为依据本发明的开关控制电路的具体电路图；

图6a所示为图5中参考电压调节电路的具体电路图；

图6b为图6a所示电路图的工作波形图；

图7所示为图5所示电路的工作波形图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的几个优选实施例进行详细描述，但本发明并不仅仅限于这些实施例。本发明涵盖任何在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。

参考图4所示为依据本发明的开关控制电路的电路框图，图5为所述开关控制电路的具体电路图所述开关控制电路用以控制多路开关电路，所述多路开关电路包括第一开关电路至第n路开关电路，如图4中由开关管q1和开关管 q2构成的第一开关电路、由开关管q3和开关管q4构成的第二开关电路、……由开关管qm和开关管qf构成的第n路开关电路。所述多路开关电路的输入端分别接入多路输入电压，如vin1至vinn，所述多路开关电路的每路输出端连接至公共一点以作为输出端输出预定的输出电压信号vout，所述预定的输出电压信号为用户需求的电压大小。

如图4所示，所述开关控制电路包括逻辑控制电路41、参考电压调节电路42和多路反馈电路43-1至43-n，所述逻辑控制电路41接收外部操作信号order，以产生使能信号en、触发信号en_tra和多路反馈控制信号sc_1至sc_n。这里，所述外部操作信号order表征一些操作信息，例如开始工作、开关电路的切换(或称通道切换)等信息，当外部操作信号进行操作通知时，则使能信号en变为有效状态，触发信号根据操作信号变为有效状态或无效状态。所述逻辑控制电路41可以为触发器、延时电路等相关类似器件构成。

所述参考电压调节电路42接收所述使能信号en和触发信号en_tra以及所述多路输入电压信号vin1至vinn中的最大值，以输出参考电压信号sst_ref，并且，所述参考电压调节电路42根据所述参考电压信号sst_ref和当前参与开关电路切换的两路输入电压信号中的最小值，记为on_min(vin1，vin2…vinn)，以下均相同，以输出所述第一单脉冲信号给所述逻辑控制电路。

所述多路反馈电路(如43-1至43-n)与所述多路开关电路一一对应，所述多路反馈电路接收所述参考电压信号sst_ref、所述多路反馈控制信号sc_1至sc_n、当前参与开关电路切换的两路输入电压信号中的最小值和所述多路开关电路的输出电压信号vout，以产生多路开关控制信号，所述多路开关控制信号经过驱动电路(如图4中驱动_1至驱动_n)驱动后控制所述多路开关电路的开关状态。

具体地，参考图5所示的具体电路图，所述多路反馈电路中每一路均包括信号选择电路sw_n和比较电路(具体为跨导放大器gmn)，所述信号选择电路sw_n接收所述当前参与开关电路切换的两路输入电压信号中的最小值on_min(vin1，vin2…vinn)和所述参考电压信号sst_ref，以根据对应一路的反馈控制信号sc_n将两者之中的一个传输给所述跨导放大器的正向输入端；所述跨导放大器的反向输入端接收所述多路开关电路的输出电压信号vout，以 产生对应一路的开关控制信号，这里，所述开关控制信号与其经过驱动电路驱动后的信号波形为一致，均记为驱动_n。

本实施方式中，所述信号选择电路包括单刀双掷开关，当所述反馈控制信号sc_n为有效状态时，则所述单刀双掷开关选择将所述参考电压信号sst_ref接入到所述跨导放大器的正向输入端，当所述反馈控制信号sc_n为无效状态时，则所述单刀双掷开关选择将所述当前参与开关电路切换的两路输入电压信号中的最小值on_min(vin1，vin2…vinn)接入到所述跨导放大器的正向输入端。本领域技术人员可知，所述信号选择电路不限于上述的单刀双掷开关，其可以为两个并联的开关管或其他具有相同功能的电路实现。

需要说明的是，在所述反馈控制信号sc_n为无效状态时，通过将输出电压vout维持在所述当前参与开关电路切换的两路输入电压信号中的最小值on_min(vin1，vin2…vinn)，可以防止系统发生异常时，输出电压不会发生大的降落或减小至零等情况，避免对输出端的负载造成损害。

在本实施方式中，所述反馈电路每一路还包括第一电压源vdrop1，所述第一电压源vdrop1的阳极接收所述当前参与开关电路切换的两路输入电压信号中的最小值，阴极连接至所述信号选择电路的输入端。

如图5所示，本实施方式中，所述开关控制电路还包括放电电路，所述放电电路包括串联在所述输出端和接地端之间的放电电阻rdis和放电开关qdis，所述放电开关由所述逻辑控制电路输出的放电控制信号disc控制其开关动作。

所述的参考电压调节电路的具体电路图如图6a所示，所述参考电压调节电路包括逻辑控制器42-1、充放电电路和第一单脉冲信号产生电路42-3，所述逻辑控制器42-1接收所述使能信号en和触发信号en_tra，以产生充电信号ct_chg和放电信号ct_dis；

所述充放电电路包括充电电流源ia、放电电流源ib和第一电容ct，所述充电电流源第一端接收所述多路输入电压信号中最大值max(vin1，vin2…vinn)，第二端连接至所述第一电容的第一端，所述放电电流源ia与第一电容ct并联连接，所述第一电容的第二端接地，第一电容的两端电压作为所述参考电压信号sst_ref；

所述充电电流源ia接收所述充电信号ct_chg，当所述充电信号为有效状 态，则所述充电电流源ia对所述第一电容ct充电；

所述放电电流源ib接收所述放电信号ct_dis，当所述放电信号为有效状态，则所述放电电流源ib对所述第一电容ct放电；

第一单脉冲信号产生电路42-3接收所述参考电压信号sst_ref和所述当前参与开关电路切换的两路输入电压信号中的最小值on_min(vin1，vin2…vinn)，以产生所述第一单脉冲信号。

需要补充说明的是，本实施例中的所述多路输入电压信号中最大值的实现方式为通过最大值选择电路42-2实现，最大值选择电路42-2接收所述多路输入电压信号，通过选择器件如晶体管等器件选择出最大的一个值传输给充电电流源。

如图6a所示，本实施例中，所述第一单脉冲产生电路42-4具体包括第一迟滞比较器和第一单脉冲电路，所述第一迟滞比较器的正向输入端接收所述当前参与开关电路切换的两路输入电压信号中的最小值on_min(vin1，vin2…vinn)，负向输入端接收所述参考电压信号sst_ref，输出端输出迟滞比较信号，所述迟滞比较信号经过所述第一单脉冲电路处理后输出所述第一单脉冲信号vone-shot。

进一步地，所述第一单脉冲产生电路42-4还包括第二电压源vdrop2，所述第二压源的阳极vdrop2接收所述当前参与开关电路切换的两路输入电压信号中的最小值，阴极连接至所述第一迟滞比较器的正向输入端。

进一步地，所述参考电压调节电路42还包括第二单脉冲电路42-4和第一开关s1，所述第二单脉冲电路接收所述逻辑控制器输出的第一电压信号，经单脉冲处理后输出第一开关控制信号vs；所述第一开关s1的第一极性端连接所述第一电容ct的第一端，第二极性端接收所述多路开关电路的输出电压信号vout，所述第一开关控制信号vs控制所述第一开关s1的开关动作。

下面结合图6b所示的工作波形图阐述图6a的工作原理，下述阐述以三个通道为例进行说明，从开始到第一开关电路工作，再切换到第n开关电路，然后切换到第二开关电路工作为例，且输入电压的大小关系为vin1<vin2<vinn，第n输入电压vinn最大。在t0时刻，系统进入工作状态，操作信号order指征第一开关电路工作(第一通道ch1_on)，使能信号en变为高电平有效状态， 逻辑控制器42-1输出的充电信号ct_chg变为高电平有效状态，最大值选择电路42-2将第n输入电压vinn作为输出电压传输给所述充电电流源ia，充电电流源ia给第一电容ct充电，第一电容ct的第一端电压线性上升至电压vinn的大小，之后稳定在电压vinn的大小。

直至到t1时刻，操作信号order指征第n开关电路工作(第n通道chn_on)，使能信号en保持为高电平，这时，触发信号en-tra变为高电平有效状态，充电信号ct_chg变为低电平无效状态，放电信号ct_dis变为高电平有效状态，充电电流源ia不工作，放电电流源ib对第一电容ct放电。在本实施例中，在触发信号en-tra变为高电平有效状态，第一开关控制信号vs也变为高电平有效状态，第一开关s1导通，则参考电压信号sst_ref瞬时被拉低至当前输出电压vout的大小，节省了放电时间。这里，所述第一开关控制信号vs为时间极短的一个脉冲信号，图6b所示为示意图。之后，当参考电压信号sst_ref减小至t2时刻时，参考电压信号sst_ref与当前参与工作状态的输入电压信号中的最小值on_min(vin1，vin2…vinn)差值达到vdrop2，这里为on_min(vin1，vin2…vinn)vin1和vinn两路中的最小值，第一单脉冲信号vone-shot变为高电平有效状态，这时充电信号ct_chg变为高电平有效状态，放电信号ct_dis变为低电平无效状态，充电电流源ia给第一电容ct充电，第一电容ct的第一端电压线性上升至vinn的大小，并且稳定在电压vinn的大小。则完成了从第一开关电路至第n开关电路切换时参考电压信号sst_ref的调节过程，在这过程中，触发信号en-tra为高电平有效状态持续设定的时间后变为低电平无效状态。

到t3时刻，操作信号order指征第二开关电路工作(第二通道ch2_on)，这里设第二输入电压vin2小于输入电压vinn，使能信号en保持为高电平，触发信号en-tra变为高电平有效状态，这时，逻辑控制器42-1控制充电信号ct_chg变为低电平无效状态，放电信号ct_dis变为高电平有效状态，第一开关控制信号vs也变为高电平有效状态，第一开关s1导通，但此时参考电压信号sst_ref与输出电压vout相等，故参考电压信号sst_ref没有立即减小，之后，通过放电电流源ib的放电，参考电压信号sst_ref开始减小，当减小至t4时刻，跟当前参与工作状态的输入电压信号中的最小值on_min(vin1， vin2…vinn)差值达到vdrop2，这里为on_min(vin1，vin2…vinn)为vin2和vinn两路中的最小值，第一单脉冲信号vone-shot变为高电平有效状态，这时充电信号ct_chg变为高电平有效状态，放电信号ct_dis变为低电平无效状态，充电电流源ia给第一电容ct充电，第一电容ct的第一端电压线性上升至vinn的大小，并且稳定在电压vinn的大小。则完成了从第n关电路至第二开关电路切换时参考电压信号sst_ref的调节过程。

本发明实施例中，由于参考电压信号sst_ref在输入电压切换的过程中是随着输入电压的不同进行调节的，因此能很好的维持切换中输出电压的稳定，防止输出电压发生掉落。

下面结合图5、图6b和图7的图形阐述本发明实施例的输入电压不同的具体切换过程，这里以三通道的切换为例，从开始到第一开关电路工作，再切换到第n开关电路，然后切换到第二开关电路工作为例，且输入电压的大小关系为vin1<vin2<vinn。

在t0时刻，逻辑控制电路41接收到操作信号order，操作信号order指征第一通道ch1_on开通工作，使能信号en变为高电平有效状态，并且第一路的反馈控制信号sc_1变为高电平有效状态，参考电压信号sst_ref被接入到第一反馈电路的跨导放大器的正向输入端。根据上述的参考电压调节电路的工作过程，参考电压信号sst_ref开始上升，随之，第一驱动信号驱动_1开始上升，输出电压vout开始上升。在t0至t1之间，在第一跨导放大器的作用下，驱动_1也逐渐上升，输出电压实现软启动，在t1时刻，第一开关电路的开关管q1和开关管q2完全导通，输出电压vout输出vin1的值。之后，参考电压信号sst_ref继续上升至vinn的值并维持，输出电压vout维持在vin1的值。

直至t2时刻，操作信号order指令进入第n开关电路工作，即通道chn_on，触发信号en_tra变为高电平有效状态，放电信号disc变为高电平有效状态，根据参考电压调节电路的工作过程，参考电压信号sst_ref被迅速拉到out的大小后开始放电减小，输出电压vout通过放电电阻rdis放电，输出电压vout减小。这里，为方便放电电路的控制，放电电路45的放电时间设定为一定值，用户也可以根据电路需求将放电时间设置为需要的值或根据电压逻辑来实现。

到t3时刻，参考电压信号sst_ref下降至vin1-vdrop2的差值，在第一跨导放大器的作用下，输出电压vout也下降至vin1-vdrop1的差值，这里所述电压vdrop1和电压vdrop2的值为相等，这时，参考电压调节电路产生的第一单脉冲信号vone-shot变为高电平有效状态，逻辑控制电路41接收到第一单脉冲信号vone-shot变为高电平有效状态后，则反馈控制信号sc_1变为低电平无效状态，sc_n变为高电平有效状态，第一反馈电路sw_1中的单刀双掷开关将当前参与工作状态的输入电压信号中的最小值on_min(vin1，vin2…vinn)减去vdrop1的差值即vin1-vdrop1接入到跨导放大器gm1的正向输入端，第n路反馈电路sw_n中的单刀双掷开关将参考电压信号sst_ref接入到跨导放大器gmn的正向输入端。

之后，在t3至t4时刻的过程中，参考电压信号sst_ref逐渐上升，在跨导放大器gmn的作用下，驱动_n电压上升，第n开关电路的开关管qm和qn软启动，则输出电压vout从vin1-vdrop1开始变大。同时，对于第一开关电路而言，由于跨导放大器gm1的正向输入端电压是vin1-vdrop1，并且反向输入端为输出电压vout，所以当vout>vin1-vdrop时，由于gm1的控制使得驱动_1逐渐降为零，第一开关电路的开关管关闭。电压值vdrop1是系统设定的一个输出电压vout转换掉落电压，其取值远小于二极管压降(如50mv)。通过上述的过程可以看出，由于设置了vdrop1的电压差，在所述输出电压vout上升至第一输入电压vin1之前，第一开关电路的开关管已完全关闭，即是驱动_1降为零所需的时间小于输出电压vout由于驱动_n的升高增加到vin1所需的时间，这样可以保证在切换过程中不会发生第一开关电路的开关管未关闭而输出电压大于第一输入电压的情况，防止了电流从输出电压out倒灌至第一输入端的危险。

随后到t4时刻，驱动_n上升直到开关管qm和qn完全导通，输出电压vout＝vinn，至此，则完成了输出电压out从vin1到vinn的切换。从图7中可以看出，在切换过程中输出电压vout只会短时间下降一个vdrop1的压降值，整体波动很小，平稳的完成了通道切换。

到t5时刻，操作信号order指令进入第二开关电路工作，第二通道ch2_on，触发信号en_tra变为高电平有效状态，根据上述的过程类似，参考电压信号 sst_ref开始放电减小，驱动_n随之减小。放电电路开始工作，放电开关qdis导通，放电电阻给输出电压vout放电，输出电压vout减小。

在t6时刻，当减小参考电压信号sst_ref至vin2-vdrop2时，在gm_n的作用下，输出电压vout也减小为vin2-vdrop1。这时，第一单脉冲信号vone-shot变为高电平有效状态，反馈控制信号sc_n变为低电平无效状态，sc_2变为高电平有效状态，第n反馈电路sw_n中的单刀双掷开关将当前参与工作状态的输入电压信号中的最小值on_min(vin1，vin2…vinn)减去vdrop1的差值即vin2-vdrop1接入到跨导放大器gmn的正向输入端，第二路反馈电路sw_2中的单刀双掷开关将参考电压信号sst_ref接入到跨导放大器gm2的正向输入端。

在t6至t7的过程中，参考电压信号sst_ref逐渐上升，在跨导放大器gm2的作用下，驱动_2的电压逐渐上升，使得第二开关电路的开关管q3和q4软启动，输出电压vout从vin2-vdrop1开始渐渐变大。对于第n路开关电路，由于跨导gmn的控制使得驱动_n逐渐降为零。随后驱动_2逐渐上升直到在t7时刻开关管q3和q4完全导通，输出电压vout＝vin_2，至此完成了输出电压vout从vinn到vin2的切换。同理，在此过程中，由于vdrop1的设置，使得输出电压vout在下降到vin2-vdrop1以后，第二开关电路的开关管才完全导通，以防止输出电压对第二输入电压端的倒灌；并且，在切换过程中输出电压vout只会短时间下降一个vdrop1的压降值，整体波动很小，平稳的完成了通道切换。

在t8时刻，操作信号order指令系统进入关闭状态，参考电压信号sst_ref被下拉到vin2后线性下降；同时放电电路工作，放电电阻接入给输出电压vout放电，直至到t9时刻，参考电压信号sst_ref降至为零，输出电压vout也降至为零，驱动_1为零。延时一段时间到t10时刻，则系统关闭，这段延时是一段设定的固定延时。

最后，本发明还公开了一种开关控制方法，用以控制多路开关电路，所述多路开关电路的输入端分别接入多路输入电压，所述多路开关电路的每路输出端连接至公共一点以作为输出端输出期望的输出电压信号，包括以下步骤：

接收外部操作信号和第一单脉冲信号，以产生使能信号、触发信号和多路反 馈控制信号；

接收所述使能信号、触发信号以及所述多路输入电压信号中最大值，以输出参考电压信号，并且，根据所述参考电压调节电路和所述当前参与开关电路切换的两路输入电压信号中的最小值，以输出所述第一单脉冲信号；

接收所述参考电压信号、所述多路反馈控制信号和所述多路开关电路的输出电压信号，以产生多路开关控制信号，所述多路反馈控制信号和所述多路开关电路一一对应，所述多路开关控制信号用以控制所述多路开关电路的开关状态。

进一步的，所述多路开关控制信号的每一路产生的步骤包括：

接收所述当前参与开关电路切换的两路输入电压信号中的最小值和所述参考电压信号，以根据对应一路的反馈控制信号将两者之中的一个传输给跨导放大器的第一输入端；

所述跨导放大器的第二输入端接收所述多路开关电路的输出电压信号，以产生对应一路的开关控制信号。

进一步的包括，当所述反馈控制信号为有效状态时，将所述参考电压信号接入到所述跨导放大器的第一输入端，

当所述反馈控制信号为无效状态时，将所述当前参与开关电路切换的两路输入电压信号中的最小值接入到所述跨导放大器的第一输入端。

所述参考电压信号产生的步骤包括：

接收所述使能信号、所述触发信号和所述第一单脉冲信号，以产生充电信号和放电信号；

利用充电电流源接收所述充电信号和所述多路输入电压信号中最大值，当所述充电信号为有效状态，则所述充电电流源对第一电容充电，所述第一电容的两端电压作为所述参考电压信号；

利用放电电流源接收所述放电信号，当所述放电信号为有效状态，则所述放电电流源对所述第一电容放电；

接收所述参考电压信号和所述当前参与开关电路切换的两路输入电压信号中的最小值，以产生所述第一单脉冲信号。

所述参考电压信号产生的步骤进一步包括：

接收所述逻辑控制器输出的第一电压信号，经单脉冲处理后输出第一开关控 制信号，

所述第一开关控制信号控制第一开关的开关动作，所述第一开关的第一极性端连接所述第一电容的第一端，第二极性端接收所述多路开关电路的输出电压信号。

根据上述的开关控制电路及控制方法，当外部输入电压需要切换时，则逻辑控制电路输出反馈控制信号，参与切换工作过程的反馈电路根据反馈控制信号来将选择将参考电压信号接入需要切换那一路反馈环路中，从而控制对应一路开关电路的开关动作，达到输入电压的切换目的，通过上述的切换方式，可以保证在通道切换过程中输出电压不会发生掉落，输出值稳定。

以上对依据本发明的优选实施例的一种开关控制电路及控制方法进行了详尽描述，本领域普通技术人员据此可以推知其他技术或者结构以及电路布局、元件等均可应用于所述实施例。

依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。