控制电路及应用其的开关型变换器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力电子技术，具体涉及一种控制电路及应用其的开关型变换器。
【背景技术】
[0002]在开关型变换器中，可以基于多环路反馈来对开关型变换器的输出进行限压。这种限压方式可以应用于不能利用过压保护电路进行限压的情形，特别是表征期望的输出电压的参考电压会发生变化的情况。例如，在非接触供电系统中，可以通过在逆变电路前设置开关型变换器，使得谐振型非接触供电装置的谐振与磁耦合电路的输入电压可调，通过调节输入到谐振与磁耦合电路的电压可以使得阻抗匹配不受负载阻抗的限制。但是，对于该开关型变换器，其动态生成的期望电压可能大于电路的限压阈值，此时不能使用过压保护电路进行限压。
[0003]现有的用于限压的多环路反馈电路包括两个反馈回路，每个环路的补偿电路均需要单独的补偿电容和补偿电阻，而电容和电阻元件在集成电路中占用面积较大，因此，不利于系统的小型化和提高功率密度。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明提供一种控制电路及应用其的开关型变换器，以减少电容和电阻元件数量，缩减集成电路的面积。
[0005]第一方面，提供一种控制电路，用于控制开关型变换器，所述控制电路包括:
[0006]至少两个反馈支路，具有相互连接的输出端；
[0007]补偿电路，与所述至少两个反馈支路的输出端连接，用于根据所述反馈支路生成的调节电流调节补偿信号；
[0008]补偿电流源，与所述补偿电路连接，用于以与所述调节电流相反的方向对所述补偿电路注入或抽取预定强度的电流；
[0009]控制信号生成电路，用于根据所述补偿信号生成开关控制信号控制所述开关型变换器；
[0010]其中，每个所述反馈支路输入对应的反馈参量和阈值参量，在所述反馈参量与所述阈值参量满足预定关系时产生具有预定方向的所述调节电流，在反馈参量与所述阈值参量不满足所述预定关系时不输出所述调节电流，所述调节电流响应于所述反馈参量和所述阈值参量的差值。
[0011]优选地，每个所述反馈支路包括:
[0012]跨导放大器，输入所述反馈参量和所述阈值参量；
[0013]二极管，连接在所述跨导放大器的输出端与所述反馈支路的输出端之间。
[0014]优选地，所述二极管具有与所述跨导放大器的输出端连接的阴极和与所述反馈支路的输出端连接的阳极；
[0015]所述补偿电流源对所述补偿电路注入预定强度的电流。
[0016]优选地，每个所述反馈支路还包括:
[0017]误差消除电流源，用于在所述二极管导通时从所述反馈支路输出端抽取具有所述预定强度的电流。
[0018]优选地，所述二极管具有与所述跨导放大器的输出端连接的阳极和与所述反馈支路的输出端连接的阴极；
[0019]所述补偿电流源对所述补偿电路抽取预定强度的电流。
[0020]优选地，每个所述反馈支路还包括:
[0021]误差消除电流源，在所述二极管导通时从向所述反馈支路输出端输出具有所述预定强度的电流。
[0022]优选地，所述预定关系为所述反馈参量小于所述阈值参量或者所述反馈参量大于所述阈值参量。
[0023]优选地，所述至少两个反馈支路包括:
[0024]第一反馈支路，接收输入电压检测值和输入电压阈值，在所述输入电压检测值小于所述输入电压阈值时输出第一调节电流；
[0025]第二反馈支路，接收输入电流检测值和输入电流阈值，在所述输入电流检测值大于所述输入电流阈值时输出第二调节电流；
[0026]第三反馈支路，接收输出电压检测值和输出电压阈值，在所述输出电压检测值大于所述输出电压阈值时输出第三调节电流；和
[0027]第四反馈支路，接收输出电流检测值和输出电流阈值，在所述输出电压检测值大于所述输出电压阈值时输出第四调节电流。
[0028]优选地，所述反馈参量为用于表征功率级电路中电压/电流参数的量。
[0029]第二方面，提供一种开关型变换器，包括:
[0030]功率级电路；
[0031]如上所述的控制电路。
[0032]通过多个反馈支路共用同一个补偿电路，各反馈支路通过单向的调节电流来对补偿电路施加反馈调节补偿信号，由此，可以减少均需要单独的补偿电容和补偿电阻，有利于缩小控制电路的体积，提高功率密度。
【附图说明】
[0033]通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中:
[0034]图1是现有技术中基于环路反馈限制功率级电路参量的开关型变换器的电路示意图；
[0035]图2是图1所示的控制电路的工作波形图；
[0036]图3是本发明实施例的开关型变换器的电路示意图；
[0037]图4是图3所示的控制电路的工作波形图；
[0038]图5是本发明另一个实施例的开关型变换器的电路示意图。
【具体实施方式】
[0039]以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
[0040]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。
[0041]同时，应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。
[0042]除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
[0043]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0044]图1是现有技术中基于环路反馈限制功率级电路参量的开关型变换器的电路示意图。图2是图1所示的控制电路的工作波形图。以下结合图1以及图2解释现有技术存在的问题。在现有技术中，开关型变换器的控制电路会通过多个反馈环路来生成控制信号进行控制。例如，对于作为电池充电管理系统主要部分的开关型变换器需要对输出电压(也即充电电压)、输出电流(也即充电电流)以及电池温度三个方面对电池进行保护。此外，电池充电管理系统还需要通过控制其输入电压和输入电流对前端的输入适配器或者USB端口进行保护。由此，除了温度保护外，电池充电管理系统可能还需要包含充电限流、充电限压、输入限流以及输入限压等控制环路以对电池充电实现多环路的控制。现有的多环路控制的开关型变换器包括功率级电路I和控制电路2。控制电路2中反馈环路包括四个反馈支路，每个反馈支路用于对不同的参量进行限制。在图1中，四个反馈支路分别对输入电压、输入电流、输出电压和输出电流进行控制。其中，每个反馈支路包括跨导放大器Gml?Gm4以及对应的补偿电路CPl?CP4。补偿电路CPl?CP4分别与跨导放大器Gml?Gm4的输出端连接，基于跨导放大器Gml?Gm4输出电流被充电或放电分别形成对应的第一至第四补偿电压Vcl?Vc4。选择电路Min与四个反馈支路的输出端连接，输出输入电压VcI?Vc4中的最小值作为补偿信号Vc。如图1所示，选择电路Min可以为四个阳极连接，阴极分别与补偿电路CPl?CP4连接的二极管Dl?D4组成。控制信号生成电路Ctr基于补偿信号Vc来输生成控制信号Q控制功率级电路I中的功率开关Ml和M2。
[0045]同时，由于补偿电路CPl?CP4中包括电容，其会延迟补偿电压Vcl?Vc4的变化，也即，补偿电压Vcl?Vc4会缓慢上升或下降，这在某些情况下会导致补偿信号Vc过冲。如图2所示，当控制电路2由充电限流环路切换至充电限压环路时(也即由输出电流对应的补偿电压Vc3切换至输出电压对应的补偿电压Vc4时)，由于电容的延迟特性，Vc3会慢慢上升、而Vc4会慢慢下降，这便会导致补偿信号Vc会过冲(也即高于其实际应当的值)。补偿信号Vc过冲会导致控制电路2无法有效限制功率级电路I中的电压/电流参量，极端情况下会导致功率级电路被损坏。此外，在系统刚刚启动时，也会出