升降压开关电路及其控制电路的制作方法_2

文档序号:9000383阅读:来源:国知局
二输入端和输出端,所述第一输入端接收第一升压控制信号,所述第二输入端接收第二升压控制信号,在第一升压控制信号或第二升压控制信号任意一个有效的情况下,在输出端输出有效的第三开关控制信号,否则输出无效的第三开关控制信号;其中,当第一开关控制信号有效时,第一功率开关导通,第二功率开关关断;当第三开关控制信号有效时,第三功率开关导通,第四功率开关关断。
[0015]根据本实用新型上述各方面提供的升降压开关电路及其控制电路,电路结构环路简单,模式切换方便,无需用到误差放大器及补偿电路,不仅具有较好的稳定性,并且具有较小的输出电压纹波。
【附图说明】
[0016]为了更好的理解本实用新型,将根据以下附图对本实用新型进行详细描述:
[0017]图1示出了传统的升降压开关电路10 ;
[0018]图2示出了根据本实用新型一实施例的升降压开关电路20的电路结构示意图;
[0019]图3示出了根据本实用新型一实施例的模式选择电路21的电路结构示意图;
[0020]图4示出了根据本实用新型一实施例的模式控制电路22的电路结构示意图;
[0021]图5示出了根据本实用新型一实施例的升降压开关电路20工作于降压模式下的各信号波形图;
[0022]图6示出了根据本实用新型一实施例的升降压开关电路20工作于升压模式下的各信号波形图;
[0023]图7示出了根据本实用新型一实施例的升降压开关电路20工作于升降压模式下的各信号波形图;
[0024]图8示出了根据本实用新型另一实施例的模式控制电路22的电路结构示意图;
[0025]图9示出了根据本实用新型一实施例的升降压开关电路20工作于降压模式下的各信号波形图;
[0026]图10示出了根据本实用新型一实施例的升降压开关电路20工作于升压模式下的各信号波形图;
[0027]图11示出了根据本实用新型一实施例的升降压开关电路20工作于升降压模式下的各信号波形图;图12示出了根据本实用新型一实施例的驱动逻辑电路23的电路结构示意图;
[0028]图13示出了图12电路与图4电路结合应用时的部分信号的波形示意图。
【具体实施方式】
[0029]下面将详细描述本实用新型的具体实施例,应当注意,这里描述的实施例只用于举例说明,并不用于限制本实用新型。在以下描述中,为了提供对本实用新型的透彻理解,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实用新型。在其他实例中,为了避免混淆本实用新型,未具体描述公知的电路、材料或方法。
[0030]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实用新型至少一个实施例中。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。
[0031 ] 图2示出了根据本实用新型一实施例的升降压开关电路20的电路结构示意图。如图2所示,升降压开关电路20包括:输入端口 24,接收输入电压Vin ;输出端口 25,提供输出电压Vout ;降压开关对,包括串联耦接在输入端口 24和地之间的第一功率开关PA和第二功率开关PB ;升压开关对,包括串联耦接在输出端口 25和地之间的第三功率开关PC和第四功率开关H);电感LI,耦接在降压开关对的连接点和升压开关对的连接点之间;模式选择电路21,接收输入电压Vin和输出电压Vout,并且基于输入电压Vin和输出电压Vout的值,所述模式选择电路21输出降压使能信号Buck_en、升压使能信号Boost_en和升降压使能信号Buck-Boost_en ;模式控制电路22,接收表征输出电压Vout的反馈信号Vfb、基准信号Vref、降压使能信号Buck_en、升压使能信号Boost_en和升降压使能信号Buck_boost_en,基于反馈信号Vfb、基准信号Vref、降压使能信号Buck_en、升压使能信号Boost_en和升降压使能信号BuCk-B00St_en,所述模式控制电路22输出第一降压控制信号Buck_l、第二降压控制信号Buck_2、第一升压控制信号Boost_l和第二升压控制信号Boost_2 ;以及驱动逻辑电路23,接收第一降压控制信号Buck_l、第二降压控制信号Buck_2、第一升压控制信号Boost_l和第二升压控制信号Boost_2,并且基于降压控制信号Buck_l和Buck_2、升压控制信号Boost_l和Boost_2,所述驱动逻辑电路23输出第一开关控制信号GA、第二开关控制信号GB、第三开关控制信号GC和第四开关控制信号GD分别控制第一功率开关PA、第二功率开关PB、第三功率开关PC和第四功率开关H)的通断。所述第一功率开关PA、第二功率开关PB、第三功率开关PC和第四功率开关H)分别在开关控制信号GA、GB、GC和GD的控制下有序地导通和关断,以控制输出电压Vout以及流过负载RL的电流。
[0032]在一个实施例中,所述功率开关PA?ro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。
[0033]图3示出了根据本实用新型一实施例的模式选择电路21的电路结构示意图。如图3所示,所述模式选择电路21包括:第一比较器2101,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与输出电压成比例的第一电压信号VT1,所述第二输入端接收输入电压Vin,基于第一电压信号VTl和输入电压Vin,所述输出端输出降压使能信号Buck_en ;第二比较器2102,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与输出电压成比例的第二电压信号VT2,所述第二输入端接收输入电压Vin,基于第二电压信号VT2和输入电压Vin,所述输出端输出升压使能信号B00St_en ;以及选择逻辑电路2103,具有第一输入端、第二输入端和输出端,所述第一输入端耦接至比较器2101的输出端接收降压使能信号Buck_en,所述第二输入端親接至比较器2102的输出端接收升压使能信号Boost_en,基于降压使能信号Buck_en和升压使能信号Boost_en,所述选择逻辑电路2103在输出端输出升降压使能信号Buck-Boost_en。
[0034]在一个实施例中,所述第一电压信号VTl的值为1(1\¥0机,所述第二电压信号¥丁2的值为K2 X Vout,并且所述比例系数Kl的值大于1,所述比例系数K2的值大于O并小于1,即K1>1,0〈K2〈1。在一个实施例中,所述第一比较器2101和第二比较器2102为迟滞比较器,其迟滞窗口可根据实际应用需要而调整。
[0035]在一个实施例中,所述第一比较器2101的反相输入端接收第一电压信号VTl,正相输入端接收输入电压Vin ;所述第二比较器2102的反相输入端接收第二电压信号VT2,正相输入端接收输入电压Vin,并且所述选择逻辑电路2103采用或非门电路。当输入电压Vin的值大于等于KlXVout时,所述第一比较器2101输出的降压使能信号Buck_en为高电平,即降压使能信号Buck_en有效,所述升降压开关电路20工作于降压模式;当输入电压Vin的值小于等于K2XVout时,所述比较器2102输出的升压使能信号为高电平,即升压使能信号B00St_en有效,所述升降压开关电路20工作于升压模式;当输入电压Vin的值小于Kl X Vout,并且大于K2X Vout时,所述比较器2101输出的降压使能信号Buck_en和升压使能信号Boost_en均为低电平,此时所述逻辑电路2103输出的升降压使能信号Buck-Boost_en为高电平,即升降压使能信号BuCk-B00St_en有效,所述升降压开关电路20工作于升降压模式。
[0036]本领域普通技术人员应该知道,所述降压使能信号Buck_en、升压使能信号Boost_en和升降压使能信号Buck_Boost_en可以以其他电平形式为有效状态。例如在图3所示电路中,当比较器2101的正相输入端接收电压信号VT1,反相输入端接收输入电压Vin,而比较器2102的正相输入端接收输入电压Vin,反相输入端接收电压信号VT2,同时逻辑电路2103采用与非门电路时,降压使能信号Buck_en、升压使能信号B00St_en和升降压使能信号Buck-B00St_en则是低电平有效。而当降压使能信号Buck_en为低电平有效,升压使能信号B00St_en为高电平有效时,逻辑电路2103可以采用其他多个门电路结合的方式来实现升降压使能信号Buck-Boost_en在降压使能信号Buck_en和升压使能信号Boost_en均无效的状态下处于有效状态的功能。也就是说,在同一时刻,降压使能信号Buck_en、升压使能信号B00St_en和升降压使能信号Buck-B00St_en只有其中一个是有效的。
[0037]图4示出了根据本实用新型一实施例的模式控制电路22的电路结构示意图。如图4所示,所述模式控制电路22包括:反馈比较器2201,具有第一输入端(正相输入端)、第二输入端(反相输入端)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表征输出电压Vout的反馈信号Vfb,基于基准信号Vref和反馈信号Vfb,所述反馈比较器2201在输出端输出置位信号St ;第一 RS触发器2202,具有复位端“R”、置位端“S”和输出端“Q”,所述复位端“R”接收复位信号Rt,所述置位端“S”耦接至反馈比较器2201的输出端接收置位信号St,基于所述复位信号Rt和置位信号St,所述第一 RS触发器2202在输出端“Q”输出反馈控制信号FB_ctrl ;第一使能逻辑电路2203,具有第一输入端、第二输入端和输出端,所述第一输入端耦接至第一 RS触发器2202的输出端“Q”接收反馈控制信号FB_ctrl,所述第二输入端接收降压使能信号Buck_en,基于所述反馈控制信号FB_ctrl和降压使能信号Buck_en,所述第一使能逻辑电路2203在输出端输出第一降压控制信号Buck_l ;第二使能逻辑电路2204,具有第一输入端、第二输入端
当前第2页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1