升降压开关电路及其控制电路的制作方法_5

文档序号:9000383阅读:来源:国知局
二降压控制信号Buck_2,并输出低电平的第二升压控制信号Boost_2。当第四固定时长关断电路2231接收到低电平的第二升压控制信号Boost_2时,输出具有第四固定关断时长Toff_4的第二升压置位信号B00st_s2。即当经过第四固定关断时长Toff_4后,第二升压复位信号B00st_s2输出高电平,并且置位第二 RS触发器2210。在第四固定关断时长Toff_4期间,第三功率开关PC关断,第四功率开关H)导通。而在第四固定关断时长Toff_4之外的时间段,第四功率开关H)关断,第三功率开关PC导通,如图11所示。当反馈信号Vfb再次高于基准信号Vref时,所述第一 RS触发器2202再次被复位,反馈控制信号FB_ctrl和第二降压控制信号Buck_2再次变为低电平。如此循环往复,形成升降压开关电路20在升降压模式下的工作过程。
[0057]固定时长导通电路和固定时长关断电路为本领域公知常识,为叙述简便,此处不再详细阐述。
[0058]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。如图12所示,所述驱动逻辑电路23包括:第一逻辑门电路2301,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第一降压控制信号Buck_l,所述第二输入端接收第二降压控制信号Buck_2,所述第一逻辑门电路2301对第一降压控制信号Buck_l和第二降压控制信号Buck_2进行逻辑运算,在第一降压控制信号Buck_l或第二降压控制信号Buck_2任意一个有效的情况下,在输出端输出有效的第一开关控制信号GA,否则输出无效的第一开关控制信号GA ;以及第二逻辑门电路2302,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第一升压控制信号Boost_l,所述第二输入端接收第二升压控制信号Boost_2,所述第二逻辑门电路2302对第一升压控制信号Boost_l和第二升压控制信号Boost_2进行逻辑运算,在第一升压控制信号boost_l或第二升压控制信号Boost_2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GC,否则输出无效的第三开关控制信号GC ;其中,当第一开关控制信号GA有效时,第一功率开关PA导通,第二功率开关PB关断;当第三开关控制信号GC有效时,第三功率开关PC导通,第四功率开关H)关断。
[0059]在一个实施例中,所述驱动逻辑电路23还包括反相电路2303,具有输入端和输出端,所述输入端接收第一开关控制信号GA,所述输出端输出与第一开关控制信号GA相位相反的第二开关控制信号GB ;反相电路2304,具有输入端和输出端,所述输入端接收第三开关控制信号GC,所述输出端输出与第三开关控制信号GC相位相反的第四开关控制信号GD。
[0060]在一个实施例中,所述第一降压控制信号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为高电平有效,所述第一逻辑门电路2301和第二逻辑门电路2302包括或门电路。同时,开关控制信号GA?GD也是高电平有效。当开关控制信号GA?GD有效时,各开关控制信号对应的功率开关PA?H)导通。
[0061]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。如图13所示,在降压模式下,降压使能信号Buck_en有效,第一降压控制信号Buck_l与反馈控制信号FB_ctrl —致。通过如图12所示的第一逻辑门电路2301后,第一开关控制信号GA与第一降压控制信号Buck_l保持一致,第二开关控制信号GB与第一开关控制信号GA的相位相反。在升压模式下,升压使能信号B00St_en有效,第一升压控制信号Boostj与反馈控制信号FB_ctrl —致。通过如图12所示的第二逻辑门电路2302后,第四开关控制信号⑶与第一升压控制信号Boost_l保持一致,第三开关控制信号GC与第四开关控制信号GD的相位相反。在升降压模式下,升降压使能信号BuCk-B00St_en有效,第二降压控制信号Buck_2与反馈控制信号FB_ctrl —致。通过如图12所示的第一逻辑门电路2301后,第一开关控制信号GA与第二降压控制信号Buck_2保持一致,第二开关控制信号GB与第一开关控制信号GA的相位相反。同时,如图4所示,第二降压控制信号Buck_2经过延时电路2209后,置位第二 RS触发器2210,输出波形如图13所示的第二升压控制信号Boost_2。通过第二逻辑门电路2302后,第四开关控制信号GD与第二升压控制信号Boost_2保持一致,第三开关控制信号GC与第四开关控制信号GD的相位相反。
[0062]本领域普通技术人员应该知道,在其他实施例中,降压控制信号Buck_l、Buck_2和升压控制信号Boost_l、Boost_2,以及开关控制信号GA?⑶的有效状态可以是任意电平值。同时,驱动逻辑电路23可以作出相应的调整。例如,当降压控制信号Buck_l、Buck_2和升压控制信号Boost_l、Boost_2为低电平有效时,逻辑门电路2301和2302可以包括与门电路。
[0063]图12电路与图8电路结合应用时的信号波形与图13所示的信号波形类似。本领域普通技术人员根据图9?图11以及图13,可以很容易得出图12电路与图8电路结合应用时的信号波形图,此处不再展开叙述。
[0064]本实用新型提供的升降压开关电路无需用到环路补偿电路,电路结构简单。同时,本实用新型提供的升降压开关电路的各个工作模式切换方便,并且可以实现各工作模式的无缝对接,具有较好的瞬态特性。
[0065]虽然已参照几个典型实施例描述了本实用新型,但应当理解,所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质,所以应当理解,上述实施例不限于任何前述的细节,而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释,因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种升降压开关电路,其特征在于,包括: 输入端口,接收输入电压; 输出端口,提供输出电压; 降压开关对,包括串联耦接在输入端口和地之间的第一功率开关和第二功率开关; 升压开关对,包括串联親接在输出端口和地之间的第三功率开关和第四功率开关; 电感,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,接收输入电压和输出电压,输出降压使能信号、升压使能信号和升降压使能信号; 模式控制电路,接收表征输出电压的反馈信号、基准信号、降压使能信号、升压使能信号和升降压使能信号,输出第一降压控制信号、第二降压控制信号、第一升压控制信号和第二升压控制信号;以及 驱动逻辑电路,接收第一降压控制信号、第二降压控制信号、第一升压控制信号和第二升压控制信号,输出分别控制第一功率开关、第二功率开关、第三功率开关和第四功率开关的通断的第一开关控制信号、第二开关控制信号、第三开关控制信号和第四开关控制信号。2.如权利要求1所述的升降压开关电路,其特征在于,所述模式选择电路包括: 第一比较器,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与输出电压成比例的第一电压信号,所述第二输入端接收输入电压,所述输出端输出降压使能信号;第二比较器,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与输出电压成比例的第二电压信号,所述第二输入端接收输入电压,所述输出端输出升压使能信号;以及 选择逻辑电路,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的输出端接收降压使能信号,所述第二输入端耦接至比较器的输出端接收升压使能信号,所述输出端输出升降压使能信号。3.如权利要求1所述的升降压开关电路,其特征在于,所述模式控制电路包括: 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基准信号,所述第二输入端接收表征输出电压的反馈信号,所述输出端输出置位信号; 第一 RS触发器,具有复位端、置位端和输出端,所述复位端接收复位信号,所述置位端耦接至反馈比较器的输出端接收置位信号,所述输出端输出反馈控制信号; 第一使能逻辑电路,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触发器的输出端接收反馈控制信号,所述第二输入端接收降压使能信号,所述输出端输出第一降压控制信号; 第二使能逻辑电路,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触发器的输出端接收反馈控制信号,所述第二输入端接收升压使能信号,所述输出端输出第一升压控制信号; 第三使能逻辑电路,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触发器的输出端接收反馈控制信号,所述第二输入端接收升降压使能信号,所述输出端输出第二降压控制信号; 第一固定时长导通电路,具有输入端和输出端,所述输入端耦接至第一使能逻辑电路的输出端接收第一降压控制信号,所述输出端输出第一降压复位信号; 第二固定时长导通电路,具有输入端和输出端,所述输入端耦接至第二使能逻辑电路的输出端接收第一升压控制信号,所述输出端输出第一升压复位信号; 第三固定时长导通电路,具有输入端和输出端,所述输入端耦接至第三使能逻辑电路的输出端接收第二降压控制信号,所述输出端输出具有第三固定导通时长的第二降压复位信号; 延时电路,具有输入端和输出端,所述输入端耦接至第三使能逻辑电路的输出端接收第二降压控制信号,所述输出端输出第二降压控制信号经过预设延时的延时控制信号;第二 RS触发器,具有复位端、置位端和输出端,所述置位端耦接至延时电路的输出端接收延时控制信号,所述输出端输出第二升压控制信号; 第四固定时长导通电路,具有输入端和输出端,所述输入端耦接至第二 RS触发器的输出端接收第二升压控制信号,所述输出端输出具有第四固定导通时长的第二升压复位信号;以及 复位逻辑电路,具有第一输入端、第二输入端、第三输入端和输出端,所述第一输入端耦接至第一固定时长导通电路的输出端接收第一降压复位信号,所述第二输入端耦接至第二固定时长导通电路的输出端接收第一升压复位信号,所述第三输入端耦接至第三固定时长导通电路的输出端接收第二降压复位信号,所述输出端输出复位信号; 其中所述第一 RS触发器的复位端耦接至复位逻辑电路的输出端接收复位信号,所述第二 RS触发器的复位端耦接至第四固定时长导通电路的输出端接收第二升压复位信号。4.如权利要求3所述的升降压开关电路,其特征在于,所述预设的第四固定导通时长晚于第三固定导通时长开始,并早于第三固定导通时长结束。5.如权利要求1所述的升降压开关电路,其特征在于,所述模式控制电路包括: 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输出电压的反馈信号,所述第二输入端接收基准信号,所述输出端输出复位信号; 第一 RS触发器,具有
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