一种基于PLL调制的COT开关电源轻载纹波控制电路的制作方法

本发明涉及半导体集成电路，特别涉及一种基于pll调制的cot开关电源轻载纹波控制电路。

背景技术：

1、开关电源具有效率高、结构简单、噪声小、应用范围广、可集成化高等特点，因此越来越普遍的被应用于家用电器、计算机、通讯设施中。

2、开关电源在理论体系、设计方法、控制模式和技术实现上已经形成了较为合理且完善的框架结构。cot(constant on time，固定导通时间)模式属于变频控制，它有着结构简单、瞬态响应性能好、轻载效率高等优点。

3、在cot模式下加入pll控制实现了变换器在稳定工作时开关频率的恒定。这种基于pll调制的cot开关电源变换器在轻载时效率高，但是相比ccm(continuous current mode，连续电流模式)状态，轻载dcm(discontinuous current mode，电流断续模式)输出纹波变大。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于pll调制的cot开关电源轻载纹波控制电路，以解决在轻载dcm条件下基于pll调制的cot开关电源纹波变大的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于pll调制的cot开关电源轻载纹波控制电路，包括pll模块、振荡器、功率管bmos、功率管tmos、ton模块、电容、pwm逻辑模块、跨导运放器、第一比较器、第二比较器；

3、pll模块的clk端连接振荡器的输出端out1，输入端in1同时连接功率管bmos的漏端和功率管tmos的源端，输出端out1连接电容的第一端以及ton模块的in1端；ton模块的输出端out1连接pwm逻辑模块的输入端in1；

4、跨导运放器的同向输入端连接参考电压vref，反向输入端连接输出反馈信号vfb，输出端连接第一比较器的同向输入端；第一比较器的反向输入端连接功率管bmos的采样电流信号，输出端连接pwm逻辑模块的输入端in2；第二比较器的同向输入端连接参考电压vref(1+x)，反向输入端连接输出反馈信号vfb，输出端连接pwm逻辑模块的输入端in3，其中x表示进入低功耗的相关判据量；

5、pwm逻辑模块的输出端tg连接功率管tmos的栅端，输出端bg连接功率管bmos的栅端；功率管tmos的漏端连接输入信号vin，栅端连接pwm逻辑模块的输出端tg，源端连接功率管bmos的漏端以及pll模块的输入端in1；功率管tmos的漏端连接功率管tmos的源端以及pll模块的输入端in1，栅端连接pwm逻辑模块的输出端bg，源端连接电流采样的一端以及地信号；

6、所述基于pll调制的cot开关电源轻载纹波控制电路还包括：dcm逻辑模块、电流源、第一开关、第二开关；

7、第一开关的控制端连接dcm控制模块的输出端out1，第一端连接电流源的输出端io，第二端同时连接第二开关的第二端、电容的第一端以及ton模块的输入端in1；第二开关的控制端连接dcm控制模块的输出端out1，第一端连接pll的输出端out1，第二端同时连接第一开关的第二端、电容的第一端以及ton模块的输入端in1；dcm控制模块的输入端in1连接pwm逻辑模块的sleep端，dcm控制模块的输出端out1同时连接第一开关的控制端以及第二开关的控制端。

8、在一种实施方式中，所述第一开关和所述第二开关为互补开关，一个处于断开状态时，另一个必然处于导通状态。

9、在一种实施方式中，所述第二比较器电压监控比较器。

10、本发明提供的一种基于pll调制的cot开关电源轻载纹波控制电路，当传统模型工作在正常ccm模式下，本发明设计的电路使能关断，对电路工作状态无影响；当负载降低到dcm模式，传统模型进入低功耗模式时，本发明设计的电路开始工作，通过判断低功耗模式的时长改变导通时间ton以达到降低轻载纹波的目的。

技术特征：

1.一种基于pll调制的cot开关电源轻载纹波控制电路，其特征在于，包括pll模块、振荡器、功率管bmos、功率管tmos、ton模块、电容、pwm逻辑模块、跨导运放器、第一比较器、第二比较器；

2.如权利要求1所述的基于pll调制的cot开关电源轻载纹波控制电路，其特征在于，所述第一开关和所述第二开关为互补开关，一个处于断开状态时，另一个必然处于导通状态。

3.如权利要求1所述的基于pll调制的cot开关电源轻载纹波控制电路，其特征在于，所述第二比较器电压监控比较器。

技术总结
本发明公开一种基于PLL调制的COT开关电源轻载纹波控制电路，属于集成电路领域。在传统的模型上通过增加DCM逻辑模块、电流源、第一开关以及第二开关，当工作在CCM电路保持传统的工作方式，当负载降低到DCM模式，传统模型中导通时间Ton提供的能力过多，输出反馈VFB大于参考电压VREF(1+x)，则第二比较器的输出端翻转，当电感电流能量全部释放之后，电路进入低功耗模式中，传统模型进入低功耗模式时，本发明设计的电路开始工作，通过判断低功耗模式的时长，从而改变导通时间Ton的以达到降低轻载纹波的目的。

技术研发人员：廖丽,赵栩澜
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第五十八研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15