升降压开关电路及其控制电路的制作方法_4

文档序号:9000383阅读:来源:国知局
述第四固定导通时长Ton_4起始于第三固定导通时长Τοη_3的起始时刻之后,并且早于第三固定导通时长Τοη_3之后。
[0047]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。如图8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在输出端输出复位信号Rt ;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”親接至反馈比较器2201的输出端接收复位信号Rt,所述置位端“ S ”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升压使能信号Boost_en,基于所述反馈控制信号FB_ctrl和升压使能信号Boost_en,所述第二使能逻辑电路2204在输出端输出第一升压控制信号Boost_l ;第三使能逻辑电路2205,具有第一输入端、第二输入端和输出端,所述第一输入端親接至第一 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升降压使能信号Buck-Boost_en,基于所述反馈控制信号FB_ctrl和升降压使能信号Buck-Boost_en,所述第三使能逻辑电路2205在输出端输出第二降压控制信号Buck_2 ;第一固定时长关断电路2226,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2203的输出端接收第一降压控制信号Buck_l,基于所述第一降压控制信号Buck_l,所述第一固定时长关断电路2226在输出端输出第一降压置位信号Buck_sl ;第二固定时长关断电路2227,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2204的输出端接收第一升压控制信号Boost_l,基于所述第一升压控制信号Boost_l,所述第二固定时长关断电路2227在输出端输出第一升压置位信号B00st_sl ;第三固定时长关断电路2228,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2205的输出端接收第二降压控制信号Buck_2,基于所述第二降压控制信号Buck_2,所述第三固定时长关断电路2228在输出端输出第二降压置位信号Buck_s2 ;第二RS触发器2210,具有复位端“R”、置位端“S”和输出端“Q”,所述复位端“R”耦接至第三使能逻辑电路2205的输出端接收第二降压控制信号Buck_2,所述输出端“Q”输出第二升压控制信号Boost_2 ;第四固定时长关断电路2231,具有输入端和输出端,所述输入端耦接至第二RS触发器2210的输出端“Q”接收第二升压控制信号Boost_2,基于所述第二升压控制信号Boost_2,所述输出端输出第二升压置位信号B00st_s2 ;以及置位逻辑电路2232,具有第一输入端、第二输入端、第三输入端和输出端,所述第一输入端親接至第一固定时长关断电路2226的输出端接收第一降压置位信号Buck_sl,所述第二输入端耦接至第二固定时长关断电路2227的输出端接收第一升压置位信号B00st_sl,所述第三输入端耦接至第三固定时长关断电路2228的输出端接收第二降压置位信号Buck_s2,基于所述第一降压置位信号Buck_sl、第二降压置位信号Buck_s2和第一升压置位信号Boost_sl,所述置位逻辑电路2232在输出端输出置位信号St ;其中所述第一 RS触发器2202的置位端“S”親接至置位逻辑电路2232的输出端接收置位信号St,所述第二 RS触发器2210的置位端“S”親接至第四固定时长关断电路2231的输出端接收第二升压置位信号B00st_s2。
[0048]在一个实施例中,所述反馈信号Vfb为经过斜坡补偿的反馈信号。
[0049]在一个实施例中,第一 RS触发器2202和第二 RS触发器2210均为脉冲触发的RS触发器。
[0050]在一个实施例中,使能逻辑电路2203、2204、2205均为与门电路。[0051 ] 当降压使能信号Buck_en有效,升压使能信号B00St_en、升降压使能信号BuCk-B00St_en无效时,所述升降压开关电路20工作在降压模式下。此时,第四功率开关PD保持导通,第三功率开关PC保持关断,降压开关对PA和PB在第一降压控制信号Buck_l的控制下有序地通断,以控制输入端传递给输出端的能量。
[0052]图9示出了升降压开关电路20工作于降压模式下的各信号波形图。下面结合图8和图9来说明升降压开关电路20工作于降压模式下的工作原理。如图9所示,当表征升降压开关电路20的输出电压Vout的反馈信号Vfb上升至基准信号Vref时,反馈比较器2201输出复位信号Rt复位第一 RS触发器2202,输出低电平的反馈控制信号FB_ctrl。由于此时降压使能信号Buck_en为高电平的有效状态,第一降压控制信号Buck_l的波形与反馈控制信号FB_ctrl的波形一致。当第一固定时长关断电路2226接收到低电平的第一降压控制信号Buck_l时,输出具有第一固定关断时长Toff_l的第一降压置位信号Buck_sl。即当经过第一固定关断时长Toff_l后,第一降压置位信号Buck_sl输出高电平,并且通过置位逻辑电路2232置位第一 RS触发器2202,使反馈控制信号FB_ctrl和第一降压控制信号Buck_l跳转为高电平。在第一固定关断时长Toff_l期间,第一降压控制信号Buck_l为低电平,第一功率开关PA关断,第二功率开关PB导通,此时,反馈信号Vfb下升。当第一固定关断时长TofT_l结束后,第一降压控制信号Buck_l为高电平,第一功率开关PA导通,第二功率开关PB关断,此时,反馈信号Vfb上升。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和第一降压控制信号Buck_l再次变为低电平。如此循环往复,形成升降压开关电路20在降压模式下的工作过程。
[0053]当升压使能信号Boost_en有效,降压使能信号Buck_en、升降压使能信号Buck-Boost_en无效时,所述升降压开关电路20工作在升压模式下。此时,第一功率开关PA保持导通,第二功率开关PB保持关断,升压开关对PC和H)在第一升压控制信号Boost_l的控制下有序地通断,以控制输入端传递给输出端的能量。
[0054]图10示出了升降压开关电路20工作于升压模式下的各信号波形图。下面结合图8和图10来说明升降压开关电路20工作于升压模式下的工作原理。如图10所示,当表征升降压开关电路20的输出电压Vout的反馈信号Vfb上升至基准信号Vref时,反馈比较器2201输出复位信号Rt复位第一 RS触发器2202,输出低电平的反馈控制信号FB_ctrl。由于此时升压使能信号B00St_en为高电平的有效状态,第一升压控制信号Boost_l的波形与反馈控制信号FB_ctrl的波形一致。当第二固定时长关断电路2227接收到低电平的第一升压控制信号Boost_l时,输出具有第二固定关断时长Toff_2的第一升压置位信号BooSt_Si。即当经过第二固定关断时长Toff_2后,第一升压置位信号B00st_sl输出高电平,并且通过置位逻辑电路2232置位第一 RS触发器2202,使反馈控制信号FB_ctrl和第一升压控制信号Boost_l跳转为高电平。在第二固定关断时长Toff_2期间,第一升压控制信号Boost_l为低电平,第三功率开关PC关断,第四功率开关PD导通,此时,反馈信号Vfb下降。当第二固定关断时长Toff_2结束后,第一升压控制信号Boost_l为高电平,第三功率开关PC导通,第四功率开关ro关断,此时,反馈信号Vfb上升。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和第一升压控制信号Boost_l再次变为低电平。如此循环往复,形成升降压开关电路20在升压模式下的工作过程。
[0055]当升降压使能信号Buck_Boost_en有效,降压使能信号Buck_en和升压使能信号B00St_en无效时,所述升降压开关电路20工作在升降压模式下。在本实用新型的实施例中,升降压模式是升压模式和降压模式的结合。即在一个开关周期中,升降压开关电路20中的降压开关对PA和PB工作在降压模式下,升压开关对PC和F1D工作在升压模式下。降压开关对PA和PB在第二降压控制信号Buck_2的控制下有序地通断,升压开关对PC和H)在第二升压控制信号Boost_2的控制下有序地通断,共同控制输入端传递给输出端的能量。
[0056]图11示出了升降压开关电路20工作于升降压模式下的各信号波形图。下面结合图8和图11来说明升降压开关电路20工作于升降压模式下的工作原理。如图11所示,当表征升降压开关电路20的输出电压Vout的反馈信号Vfb上升至基准信号Vref时,反馈比较器2201输出复位信号Rt复位第一 RS触发器2202,输出低电平的反馈控制信号FB_ctrl。由于此时升降压使能信号Buck-Boost_en为高电平的有效状态,第二降压控制信号Buck_2的信号与反馈控制信号FB_ctrl —致。当第三固定时长关断电路2228接收到低电平的第二降压控制信号Buck_2时,输出具有第三固定关断时长Toff_3的第二降压置位信号Buck_s2。即当经过第三固定关断时长Toff_3后,第二降压置位信号Buck_s2输出高电平,并且通过置位逻辑电路2232置位第一 RS触发器2202,使反馈控制信号FB_ctrl和第二降压控制信号Buck_2跳转为高电平。在第三固定关断时长Toff_3期间,第二降压控制信号Buck_2为低电平,第一功率开关PA关断,第二功率开关PB导通,此时,反馈信号Vfb下降。当第三固定关断时长Toff_3结束后,第二降压控制信号Buck_2为高电平,第一功率开关PA导通,第二功率开关PB关断,此时,反馈信号Vfb上升。同时,在升降压模式下,第二RS触发器2210的复位端接收第
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