升压电路及其控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电子电路，更具体地说，本发明涉及一种开关电路及其控制方法。
【背景技术】
[0002] 传统的升压电路（BOOST)通常采用峰值电流控制模式。在峰值电流控制的升压电 路中，为保证电路系统的稳定，系统带宽较低，即瞬态响应较慢。
[0003] 因此，有需要提出一种电路结构简单，系统带宽较高，并且同时具有较高的电路效 率升压电路。
【发明内容】
[0004] 考虑到现有技术的一个或多个技术问题，提出了一种升压电路及其控制方法。
[0005] 根据本技术的实施例，提出了一种具有固定开关频率的升压电路，包括：输入端 口，接收输入电压；输出端口，提供输出电压；电感，具有第一端和第二端，所述第一端接收 输入电压；上拉开关，具有第一端、第二端和控制端，所述第一端耦接至电感的第二端，所述 第二端耦接输出端口，所述控制端接收上拉控制信号；下拉开关，具有第一端、第二端和控 制端，所述第一端耦接至电感的第二端，所述第二端接地，所述控制端接收下拉控制信号； 以及控制电路，具有第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，其中所述第一输 入端接收表征输出电压的反馈信号，所述第二输入端接收基准信号，基于所述反馈信号和 基准信号，所述控制电路输出上拉控制信号和下拉控制信号，其中，在输入电压和输出电压 固定的情况下，在每个开关周期内，所述下拉控制信号控制下拉开关导通一段固定的时长。
[0006] 根据本技术的实施例，还提出了一种具有固定开关频率的升压电路的控制电路， 所述升压电路包括上拉开关、下拉开关和电感，其特征在于，所述控制电路包括：反馈放大 器，具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一输入端接收基准信号，所述第二输入 端接收表征升压电路的输出电压的反馈信号，基于所述基准信号和反馈信号，所述反馈放 大器在输出端输出电压控制信号；反馈比较器，具有第一输入端、第二输入端和输出端，所 述第一输入端接收表征流过上拉开关的电流的电流检测信号，所述第二输入端耦接至反馈 放大器的输出端接收电压控制信号，基于所述电流检测信号和电压控制信号，所述输出端 输出导通控制信号；导通时长控制电路，具有输入端和输出端，所述输入端接收下拉控制信 号，基于所述下拉控制信号，所述输出端输出关断控制信号；以及逻辑电路，具有第一输入 端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，所述第一输入端耦接至反馈比较器的输出端接 收导通控制信号，所述第二输入端耦接至导通时长控制电路的输出端接收关断控制信号， 基于所述导通控制信号和关断控制信号，所述逻辑电路在第一输出端输出下拉控制信号， 在第二输出端输出上拉控制信号；其中，在输入电压和输出电压固定的情况下，在每个开关 周期，所述下拉控制信号控制下拉开关导通一段固定的时长。
[0007] 根据本技术的实施例，还提出了一种升压电路的控制方法，所述升压电路将输入 电压转换成输出电压，所述升压电路包括电感、親接在电感与输出电压之间的上拉开关和 耦接在电感和地之间的下拉开关，其特征在于，所述控制方法包括：放大基准信号与表征输 出电压的反馈信号之间的误差，得到电压控制信号；比较电压控制信号与表征流过上拉开 关的电流的电流检测信号，得到导通控制信号；基于导通控制信号和关断控制信号生成下 拉控制信号；基于下拉控制信号、输入电压和输出电压生成关断控制信号；反相下拉控制 信号以生成上拉控制信号；以及通过上拉控制信号控制上拉开关，通过下拉控制信号控制 下拉开关，其中，在输入电压和输出电压固定的前提下，所述下拉开关在下拉控制信号的控 制下，在每个开关周期内导通固定的时长。
[0008] 根据本发明上述各方面提供的升压电路及其控制方法，电路结构简单，系统带宽 高，并且在轻载条件下具有较高的电路效率。
【附图说明】
[0009] 为了更好的理解本发明，将根据以下附图对本发明进行详细描述：
[0010] 图1示出了根据本发明一实施例的升压电路10的电路结构示意图；
[0011] 图2示出了图1中的升压电路10中的部分信号的波形示意图；
[0012] 图3示出了根据本发明一实施例的导通时长控制电路105的电路结构示意图；
[0013] 图4示出了根据本发明一实施例的可控电流源电路301的电路结构示意图；
[0014] 图5示出了根据本发明一实施例的可控电压源电路302的电路结构示意图；
[0015] 图6示出了根据本发明另一实施例的可变电压源电路302的电路结构示意图；
[0016] 图7示出了根据本发明一实施例的升压电路的控制方法70的流程示意图。
【具体实施方式】
[0017] 下面将详细描述本发明的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例 说明，并不用于限制本发明。在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解，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发 明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的电路、材料或方法。
[0018] 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发明至少一个实施例中。 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/或子组合将特 定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当 理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。应当理解， 当称元件"连接到"或"耦接到"另一元件时，它可以是直接连接或耦接到另一元件或者可 以存在中间元件。相反，当称元件"直接连接到"或"直接耦接到"另一元件时，不存在中间 元件。相同的附图标记指示相同的元件。这里使用的术语"和/或"包括一个或多个相关 列出的项目的任何和所有组合。
[0019] 图1示出了根据本发明一实施例的升压电路10的电路结构示意图。如图1所示， 升压电路10包括：输入端口 101，接收输入电压Vin ;输出端口 102,提供输出电压Vout ;电 感L1，具有第一端和第二端，所述第一端耦接至输入端口 101接收输入电压Vin;上拉开关 HS，具有第一端、第二端和控制端，所述第一端耦接至电感Ll的第二端，所述第二端耦接输 出端口 102,所述控制端接收上拉控制信号HG ;下拉开关LS，具有第一端、第二端和控制端， 所述第一端耦接至电感Ll的第二端，所述第二端接地，所述控制端接收下拉控制信号LG ; 以及控制电路11，具有第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，其中所述第一 输入端接收表征输出电压Vout的反馈信号Vfb，所述第二输入端接收基准信号Vref，基于 所述反馈信号Vfb和基准信号Vref，所述控制电路11输出上拉控制信号HG和下拉控制信 号LG，其中，在每个开关周期内，所述下拉控制信号LG控制下拉开关LS导通一段固定的时 长 Ton。
[0020] 在图1所示实施例中，升压电路10还包括耦接在输出端102和地之间的电容 Cout。并且，升压电路10的负载以电阻RL表不。
[0021 ] 在一个实施例中，所述上拉开关HS和下拉开关LS包括任意可控半导体开关，如金 属氧化物半导体场效应管、双极型晶体管等。
[0022] 在一个实施例中，控制电路11包括：反馈放大器103,具有第一输入端（正相输入 端）、第二输入端（负相输入端）和输出端，所述第一输入端接收基准信号Vref，所述第二 输入端接收反馈信号Vfb，基于所述基准信号Vref和反馈信号Vfb，所述反馈放大器103在 输出端输出电压控制信号Vcom ;反馈比较器104,具有第一输入端（负相输入端）、第二输 入端（正相输入端）和输出端，所述第一输入端接收表征流过上拉开关HS的电流的电流检 测信号Ics，所述第二输入端耦接至反馈放大器103的输出端接收电压控制信号Vcom，基于 所述电流检测信号Ics和电压控制信号Vcom，所述输出端输出导通控制信号Ictr ;导通时 长控制电路105,具有第一输入端、第二输入端、第三输入端和输出端，所述第一输入端接收 输入电压Vin，所述第二输入端接收输出电压Vout，所述第三输入端接收下拉控制信号LG， 基于所述输入电压Vin