降压转换控制器的制造方法_3

文档序号:9202286阅读:来源:国知局
此时,低端晶体管M2关断,使得电感L的续流电流由原来导通的低端晶体管M2改流经低端晶体管M2的体二极管,增加了电感电流的损耗,借此而达到抑制过冲的效果。另外,本发明的负载控制电路104可以也耦接直流转直流降压转换电路,如:输出端、高端晶体管与低端晶体管的连接点等,根据关断通知信号Toff释放直流转直流降压转换电路的电感L、输出电容COUT等储能组件所储存的一能量,以达到更快速抑制过冲的作用。如图4所示的实施例,负载控制电路104耦接输出电压Vout,并于关断通知信号Toff产生下降沿但未进入下一个周期时,对输出电压Vout进行拉载而产生一拉载电流1sp。再者,在之后的预定周期数内,高端控制信号UG也可以缩短脉宽或者停止产生,在此以虚线表示之。
[0115]上述本发明的两种抑制过冲的技术可依实际情况选择个别或同时实施。负载控制电路104可以一恒定时间长度或以检测输出电压Vout的高低作为拉载电流1sp的停止点。
[0116]请参见图6,为根据本发明的一第一较佳实施例的关断时间电路的电路示意图。一第一双极性晶体管BJTl具有一第一集电极、一第一基极以及一第一发射极。第一集电极率禹接一驱动电压VDD,第一基极稱接一输出电压Vout,而第一发射极通过一第一电阻Rl I禹接至一接地电位。因此,第一双极性晶体管BJTl的第一发射极与第一电阻Rl的一连接点的一电位Vl=Vout-Vbel,其中Vbel为第一双极性晶体管BJTl的一正向直流偏压。一第二双极性晶体管BJT2具有一第二集电极、一第二基极以及一第二发射极。第二发射极通过一第二电阻R2耦接至一输入电压Vin,第二基极耦接第一双极性晶体管BJTl的第一发射极与第一电阻Rl的连接点。第二双极性晶体管BJT2的第二发射极与第二电阻R2的一连接点的一电位 v2=vl+Vbe2=Vout-Vbel+Vbe2。在 Vbel=Vbe2 时,v2=Vout。其中 Vbe2 为第二双极性晶体管BJT2的一正向直流偏压。因此,第二双极性晶体管BJT2于第二集电极输出的一电流I in与第二电阻R2流经的电流相同,为(Vin-Vout) /R2,即正比于输入电压Vin减去输出电压Vout的一电压差的电流大小。
[0117]一镜射电路304将第二双极性晶体管BJT2于第二集电极输出的电流Iin镜射,使比例于输入电压Vin减去输出电压Vout的电压差的一镜射电流Imir流经一晶体管M3。晶体管M3受一高端控制信号UG控制。于高端控制信号UG为一高电平的导通周期期间,晶体管M3导通。一第三电阻R3与一电容Cl并联。在导通周期期间,镜射电流Imir对电容Cl充电,直至第三电阻R3与电容Cl的一连接点电位,即斜坡电压Vramp=R3*Imir为止。一放电电流源Il同时耦接电容Cl,用以对电容Cl放电。由于镜射电流Imir远大于放电电流源Il的电流,因此在导通周期期间可忽略放电电流源Il对斜坡电压Vramp的影响。由于电流Iin正比于输入电压Vin减去输出电压Vout的电压差,所以电容Cl的变化幅度(震幅)也正比于输入电压Vin减去输出电压Vout的电压差。当导通周期期间结束,晶体管M3关断使得放电电流源Il开始对电容Cl放电,斜坡电压Vramp开始下降。斜坡电压Vramp下降至零所需的一预定关断时间Toff_c为:
[0118]Toff_c= (R3*Imir)/11= (R3*K*Iin)/11=R3*K* (Vin-Vout) / (R2*I I),其中 K 为常数。
[0119]因此,当Il=(R3*K*Vout)/(R2*Ton)时,Toff_c=Ton* (Vin-Vout)/Vout,其中 Ton为导通周期期间On的时间长度,也就是当转换电路操作于一稳态时,晶体管Ml的导通时间。
[0120]—比较器306的一非反相端接收斜坡电压Vramp, —反相端稱接地(或略高于接地电位的一正电位),而输出端连接一与门308。与门308根据比较器306的一输出信号以及一关断周期信号CLG产生一关断通知信号Toff。当关断周期信号CLG为一高电平且斜坡电压Vramp大于零时,也就是进行关断周期期间的预定关断时间,与门308产生关断通知信号Toff。
[0121]请参见图7,为根据本发明的一第一较佳实施例的负载控制电路的电路示意图。负载控制电路耦接一输出电压Vout,包含一与门402以及一电流源404。与门402接收反向的一关断通知信号Toff及一关断周期信号CLG。因此当进入关断周期期间(关断周期信号CLG为一高电平)并经过预定关断时间(关断通知信号Toff转为一低电平)开始,与门402输出一高电平信号,以使能电流源404。此时,电流源404开始对输出电压Vout释能,由输出电压Vout导通一释能电流向外输出以下拉输出电压Vout。电流源404可以是一定电流源或电流随时间变大的一电流源。因此,负载控制电路于一高端晶体管Ml由导通转为关断起经预定关断时间长度后开始释放直流转直流降压转换电路所储存的能量。请同时参见图4,当反馈信号FB低于参考电压Vref时,即输出电压Vout回到一预定输出电压时,进入下一周期的导通周期期间。此时,关断周期信号CLG转为一低电平,与门402输出一低电平信号使电流源404停止对输出电压Vout释能。
[0122]当然,负载控制电路也可以额外增加一比较器,用以判断输出电压Vout是否回到一拉载停止电压,作为停止电流源404的判断,其中拉载停止电压略高于预定输出电压。
[0123]请参见图8,为根据本发明的一第二较佳实施例的关断时间电路的电路示意图。相较于图6所示的实施例,图8的关断时间电路增加了一第三双极性晶体管BJT3。第三双极性晶体管BJT3与第三电阻R3串联后与电容Cl并联。第三双极性晶体管BJT3的一第三基极与一第三集电极稱接。比较器306的非反相端接收斜坡电压Vramp,反相端稱接一关断参考电压Vbe,而输出端连接与门308。在导通周期期间,镜射电流Imir对电容Cl充电,直至第三电阻R3与电容Cl的一连接点电位,即斜坡电压Vramp=R3*Imir+Vbe3为止,其中Vbe3为第三双极性晶体管BJT3的一正向直流偏压,在本实施例,正向直流偏压Vbe3与关断参考电压Vbe相等。当导通周期期间结束,晶体管M3关断使得放电电流源Il开始对电容Cl放电,斜坡电压Vramp开始下降。斜坡电压Vramp下降至关断参考电压Vbe所需的一预定关断时间Toff_c为:
[0124]Tof f_c= (R3*Imir+Vbe3_Vbe) /11= (R3*K*I in-out) /11=R3*K* (Vin-Vout) /(R2*I1),其中K为常数。
[0125]因此,图8实施例的预定关断时间Toff_c与图6所示实施例的为相同。
[0126]请参见图9,为根据本发明的一第二较佳实施例的负载控制电路的电路示意图,可配合图8所示的关断时间电路进行抑制过冲。负载控制电路包含一晶体管406、一操作放大器407以及一计时器408。计时器408接收关断通知信号TofT,于检测到关断通知信号TofT的下降源起一预定时间,使能操作放大器407。操作放大器407接收关断参考电压Vbe及斜坡电压Vramp,放大关断参考电压Vbe及斜坡电压Vramp的电压,以控制晶体管406的等效导通电阻值。请同时参见图8,若转换电路操作于一非稳态,造成预定关断时间经过,但高端控制信号UG仍于低电平。此时,放电电流源Il会持续对电容Cl放电使斜坡电压Vramp降至OV为止。斜坡电压Vramp由关断参考电压Vbe降至OV的所需时间为一预定额外时间长度。因此,在此预定额外时间长度内,随着斜坡电压Vramp的下降,操作放大器407的一输出信号的一电压持续上升,使晶体管406的拉载能力上升,即由输出电压Vout导通向外输出的一释能电流,随时间变大。直至经过预定额外时间长度后,晶体管406的拉载能力维持于不变,使释能电流维持于一恒定值,以避免过大的拉载能力所造成的输出电压Vout反而出现下冲。
[0127]请参见图10,为根据本发明的一第三较佳实施例的负载控制电路的电路示意图。负载控制电路
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