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電感充電時間的控制電路、方法、芯片以及開關電源的制作方法

文檔序號:7467929閱讀:686來源:國知局
專利名稱:電感充電時間的控制電路、方法、芯片以及開關電源的制作方法
技術領域
本發明涉及開關電源領域,更具體的說,是涉及一種電感充電時間的控制電路、方法、芯片以及開關電源。
背景技術
隨著電子信息產業的飛速發展,開關電源被廣泛的應用在計算機、電力設備、儀器儀表、LED照明、醫療器械、軍工設備等領域。通常,開關電源是將外接交流電(如市電220V、380V等)轉換成一穩定的直流電以供給負載。請參閱圖1,為現有技術中開關電源的電路圖,其中,該開關電源包括控制芯片101、二極管D0、二極管D1、二極管D2、輸出電感LI、電阻R0、電阻R1、電阻R2、電容Cout、電容Cin以及電容CO,其中,控制芯片101包括驅動器1011、開關管Ql、檢測脈沖發生器1012以及控制器1013,控制芯片101具有CS引腳、GND引腳、Vin引腳、FB引腳以及Vcc引腳,連接關系如圖所示。通常采用PWM的控制方式,根據對輸出電壓Vout的負反饋調節開關管Ql的導通時間,進而實現對輸出電感LI的充放電。具體為當檢測脈沖發生器1012產生檢測脈沖時,驅動器1011驅動開關管Ql導通,此時輸出電感LI充電,當檢測脈沖的下降沿到來時,輸出電感LO放電,此時控制器1013可以通過FB引腳檢測開關電源的輸出電壓,當控制器1013檢測到輸出電壓小于預設下限電壓時,控制器1013產生開關信號,開關信號使驅動器1011驅動開關管Ql導通,此時對輸出電感LI充電,進而實現為負載提供能量。綜上,現有技術采用PWM的控制方式,根據對輸出電壓Vout的負反饋來調節開關管Ql的導通時間,進而實現對電感LI的充電。但,PWM控制方式在輕載下效率低,回路增益及響應速度都受到誤差放大器的限制。因此,在開關電源領域中,如何既能實現良好的恒流和恒壓特性,又能不受誤差運算放大器等模塊的限制,且整個系統效率高是當前極具挑戰性的一項工作。

發明內容
有鑒于此,本發明提供了一種電感充電時間的控制電路,采用COT的控制方式,既能實現良好的恒流和恒壓特性,又能不受誤差運算放大器等模塊的限制,且整個系統效率聞。為實現上述目的,本發明提供如下技術方案一種電感充電時間的控制電路,應用于開關電源,包括峰值采樣電路以及充電時間產生電路,所述峰值采樣電路用于采樣輸入電壓Vin的峰值;所述充電時間產生電路至少包括電容cap,所述充電時間產生電路產生與所述輸出電壓Vout成第一預設比例的充電電流IO以及產生與輸入電壓Vin峰值成第二預設比例的放電電流II,對所述電容cap進行充放電,并控制所述電容cap的充放電時間,產生一個與所述輸出電壓Vout以及所述輸入電壓Vin的峰值成第三預設比例的時間,并將所述時間作為輸出電感的第一充電時間。優選的,所述峰值采樣電路包括三極管Q2、三極管Q3、M0S管Q4、M0S管Q5、第一電容、第一緩沖電路、第一傳輸門以及第二電容,所述三極管Q2的基極與所述輸入電壓Vin的分壓信號相連,所述三極管Q2的發射級分別與所述第MOS管Q4的漏極以及所述三極管Q3的基極相連,所述MOS管Q4的柵極與第一預設信號相連,所述MOS管Q4的源極以及所述三極管Q3的集電極均接Vdd,所述三極管Q3的發射極分別與所述第一電容的第一端以及所述第一緩沖電路的輸入端以及所述MOS管Q5的漏極相連,所述MOS管Q5的柵極與第二預設信號相連,所述第一緩沖電路的輸入端通過所述第一傳輸門與所述第二電容的第一端相連,所述三極管Q2的漏極、所述第一電容的第二端、所述MOS管Q5的源極以及所述第二電容的第二端均接地,所述第一傳輸門的輸出端作為所述峰值采樣電路的輸出端。優選的,所述充電時間產生電路包括充電電流產生電路、放電電流產生電路、電容cap、充放電控制電路,所述充電電流產生電路的輸入端接收所述輸出電壓Vout的分壓信號,所述放電電流產生電路的輸入端接收所述峰值采樣電路的輸出電壓的分壓信號,所述充電電流產生電路的輸出端分別與所述電容cap的第一端、所述充放電控制電路的第一輸入端以及所述放電電流產生電路的輸出端相連,所述充放電控制電路的第二輸入端接收所述第一預設電壓的信號,所述充放電控制電路的輸出端作為所述充電時間產生電路的輸出端,且所述充放電控制電路控制所述第一充電時間的起始與結束時刻。優選的,所述充電電流產生電路包括第二運算放大器、第一電阻、MOS管Q6、第一電流鏡以及第二傳輸門,所述第二運算放大器的同相輸入端接收所述輸出電壓Vout的分壓信號,反相輸入端分別與所述第一電阻的第一端以及所述MOS管Q6的源極相連,所述第二運算放大器的輸出端與所述MOS管Q6的柵極相連,所述MOS管Q6的漏極與所述第一電流鏡的輸入端相連,所述第一電流鏡的輸出端與所述第二傳輸門的輸入端相連,所述第二傳輸門的輸出端作為所述充電電流產生電路的輸出端。優選的,所述放電電流產生電路包括第三運算放大器、第二電阻、MOS管Q7、第三電流鏡、第四電流鏡以及第三傳輸門,所述第三運算放大器的同相輸入端接收所述峰值采樣電路的輸出電壓的分壓信號,所述第三運算放大器的反相輸入端分別與所述第二電阻的第一端以及所述MOS管Q7的源極相連,所述第三運算放大器的輸出端與所述MOS管Q7的柵極相連,所述MOS管Q7的漏極與所述第二電流鏡的輸入端相連,所述第二電流鏡的輸出端與所述第三電流鏡的輸入端相連,所述第三電流鏡的輸出端與所述第三傳輸門的輸入端相連,所述第三傳輸門的輸出端作為所述充電電流產生電路的輸出端。優選的,還包括比較電路,所述比較電路包括與門,所述與門的第一輸入端與所述充電時間產生電路的輸出端相連,所述與門的第二輸入端接收第一預設時間的信號,所述與門輸出第二充電時間的信號。一種電感充電時間的控制方法,應用于開關電源,包括
采樣輸入電壓Vin的峰值;提供至少包括電容cap的充電時間產生電路,所述充電時間產生電路產生與所述輸出電壓Vout成第一預設比例的充電電流IO以及產生與輸入電壓Vin峰值成第二預設比例的放電電流11,對所述電容cap進行充放電,并控制所述電容cap的充放電時間,產生一個與所述輸出電壓Vout以及所述輸入電壓Vin的峰值成第三預設比例的時間,并將所述時間作為輸出電感的第一充電時間。優選的,還包括判斷所述輸出電感的第一充電時間是否小于第一預設時間,若是,則定義輸出電感的第二充電時間為所述第一預設時間,若否,則定義輸出電感的第二充電時間為所述輸出電感的第一充電時間。一種控制芯片,應用于開關電源,包括上述任一項所述控制電路。一種開關電源,包括上述任一項所述控制電路或包括上述控制芯片。經由上述的技術方案可知,與現有技術相比,本發明提供了一種電感充電時間的控制電路,應用于開關電源,包括峰值采樣電路以及充電時間產生電路,充電時間產生電路至少包括電容cap,其中,峰值采樣電路用于采樣輸入電壓Vin的峰值,充電時間產生電路充電時間產生電路產生與所述輸出電壓Vout成第一預設比例的充電電流IO以及產生與輸入電壓Vin成第二預設比例的放電電流11,對電容cap進行充放電,并將電容cap上的電壓Vcap與第一預設電壓比較,經處理,得到輸出電感的第一充電時間。本發明提供的控制電路,采用COT的控制方式,其得到的電感充電時間與輸入電壓以及輸出電壓成比例,不需要負反饋回路,既能實現良好的恒流和恒壓特性,又能不受誤差運算放大器等模塊的限制,且整個系統效率高,外圍器件少,瞬態響應快。除此,本控制電路可以工作于CCM(連續模式)、DCM (斷續模式)及特定線電壓和負載條件下的臨界導通模式,且當系統處于最大負載條件時,系統開關頻率達到最大值,該頻率最大值不隨線電壓變化而變化。


為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。圖I為現有技術中開關電源的電路圖;圖2為本發明提供的一種電感充電時間的控制電路的電路圖;圖3為本發明提供的一種電感充電時間的控制電路中峰值采樣電路的電路圖;圖4為本發明提供的一種電感充電時間的控制電路中充電時間產生電路的電路圖;圖5為本發明提供的一種電感充電時間的控制電路中比較電路的電路圖;圖6為本發明提供的一種電感充電時間的控制電路中產生電容cap充電時間Qchg/的第一種電路圖;圖7為本發明提供的一種電感充電時間的控制電路中產生電容cap充電時間Qchg/的第二種電路圖8為本發明提供的一種電感充電時間的控制電路在CV模式下,各信號變化的曲線圖;圖9為本發明提供的一種電感充電時間的控制電路在CC模式下,各信號變化的曲線圖;圖10為在滿載狀態下,采用本發明提供的控制電路,系統工作周期變化的曲線圖;圖11為當輸出電感的第一充電時間大于第一預設時間時,系統各信號變化的曲線圖;圖12為當輸出電感的第一充電時間小于第一預設時間時,系統各信號變化的曲線圖;
圖13為本發明提供的一種電感充電時間的控制方法的流程圖;圖14為本發明提供的一種電感充電時間的控制方法的又一流程圖。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。為了引用和清楚起見,下文中使用的技術名詞的說明、簡寫或縮寫總結如下COT :constant on time。請參閱附圖2,為本發明提供的一種電感充電時間的控制電路,應用于開關電源,本實施例中,所述開關電源是降壓(buck)直流-直流(DC-DC)系統,包括峰值采樣電路2011以及充電時間產生電路2012,其中,所述峰值采樣電路2011用于采樣輸入電壓Vin的峰值;所述充電時間產生電路2012至少包括電容cap,所述充電時間產生電路2012產生與所述輸出電壓Vout成第一預設比例的充電電流IO以及產生與輸入電壓Vin峰值成第二預設比例的放電電流II,對所述電容cap進行充放電,并控制所述電容cap的充放電時間,產生一個與所述輸出電壓Vout以及所述輸入電壓Vin的峰值成第三預設比例的時間,并將所述時間作為輸出電感的第一充電時間。其中NI和N2是為了保證系統的正常工作視情況開啟和關閉的,由于不是本發明重點,這里不做詳細介紹。需要說明的是,本發明實施例提供的電感充電時間的控制電路,可用于任何合適的開關電源中,例如其功率級電路可以為上述的正激式變換器電路、降壓型拓撲電路、還可以為反激式變換器電路、升壓型拓撲電路、升降壓型拓撲電路,即任何通過磁性元件與功率開關連接的方式來實現的功率級電路。本發明提供的控制電路,采用COT的控制方式,其得到的電感充電時間與輸入電壓以及輸出電壓成比例,不需要負反饋回路,效率高,外圍器件少,瞬態響應快。本發明還提供了一種峰值采樣電路的具體結構,如圖3所示,包括三極管Q2、三極管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5、第一電容Cl、第一緩沖電路、第一傳輸門TGl以及第二電容C2。其中,各個器件的連接關系如下
所述三極管Q2的基極與所述輸入電壓Vin的分壓信號k*Vin相連,所述三極管Q2的發射級分別與所述MOS管Q4的漏極以及所述三極管Q3的基極相連,所述三極管Q3的基極與第一預設信號Bias相連,所述MOS管Q4的源極以及所述三極管Q3的集電極均接Vdd,所述三極管Q3的發射極分別與所述第一電容Cl的第一端以及所述第一緩沖電路301的輸入端以及所述MOS管Q5的漏極相連,所述MOS管Q5的柵極與第二預設信號clear相連,所述第一緩沖電路301的輸入端通過所述第一傳輸門TGl與所述第二電容C2的第一端相連,所述第二三極管Q2的漏極、所述第一電容Cl的第二端、所述MOS管Q5的源極以及所述第二電容C2的第二端均接地,所述第一傳輸門TGl的輸出端作為所述峰值采樣電路的輸出端。在峰值采樣電路中,三極管Q2的基極輸入信號k*Vin,其中,k*Vin的確定是通過 將輸入交流電進行全波整流處理后,進行分壓得到的。操作步驟為設定k*Vin的信號周期為tl,第二預設信號clear的周期以及第一傳輸門TGl的sample信號周期均為t2,規定第一傳輸門TGl的sample的脈沖在第二預設信號clear的脈沖到來tl時間產生,則在第二電容C2處,就能夠得到輸入電壓k*Vin的峰值。優選的,請參閱圖4,為本發明提供的一種充電時間產生電路的具體實現電路,包括充電電流產生電路401、放電電流產生電路402、電容cap、充放電控制電路403,其中,各個器件的連接關系如下所述充電電流產生電路401的輸入端接收所述輸出電壓Vout的分壓信號k3*Vo,所述放電電流產生電路的輸入端接收所述峰值采樣電路的輸出電壓的分壓信號k4*Vac_max,所述充電電流產生電路401的輸出端分別與所述電容cap的第一端、所述充放電控制電路403的第一輸入端以及所述放電電流產生電路402的輸出端相連,所述充放電控制電路403的第二輸入端接收所述第二預設電壓的信號Vc_ref,所述充放電控制電路403的輸出端作為所述充電時間產生電路的輸出端。其中,所述充電電流產生電路包括第二運算放大器U2、第一電阻R1、M0S管Q6、第一電流鏡以及第二傳輸門TG2。具體的,所述第二運算放大器U2的同相輸入端接收所述輸出電壓Vout的分壓信號k3*Vo,所述第二運算放大器U2的反相輸入端分別與所述第一電阻Rl的第一端以及MOS管Q6的源極相連,所述運算放大器U2的輸出端與所述MOS管Q6的柵極相連,所述MOS管Q6的漏極與所述第一電流鏡的輸入端相連,所述第一電流鏡的輸出端與所述第二傳輸門TG2的輸入端相連,所述第二傳輸門TG2的輸出端作為所述充電電流產生電路的輸出端。相應的,所述放電電流產生電路包括第三運算放大器U3、第二電阻R2、M0S管Q7、第三電流鏡、第四電流鏡以及第三傳輸門TG3。具體的,所述第三運算放大器U3的同相輸入端接收所述峰值采樣電路的輸出電壓的分壓信號k4*Vac_maX,所述第三運算放大器U3的反相輸入端分別與所述第二電阻R2的第一端以及所述MOS管Q7的源極相連,所述第三運算放大器U3的輸出端與所述MOS管Q7的柵極相連,所述MOS管Q7的漏極與所述第二電流鏡的輸入端相連,所述第二電流鏡的輸出端與所述第三電流鏡的輸入端相連,所述第三電流鏡的輸出端與所述第三傳輸門TG3的輸入端相連,所述第三傳輸門TG3的輸出端作為所述充電電流產生電路的輸出端。具體的,充放電控制電路403包括第一比較器Ul以及延時電路。其中,第一比較器Ul的反相輸入端作為充放電控制電路403的第一輸入端,第一比較器Ul的同相輸入端作為充放電控制電路403的第二輸入端,第一比較器Ul的輸出端與所述延時電路的輸入端相連,延時電路的輸出端作為充放電控制電路的輸出端。需要說明的是,k3和k4均是分壓系數,在上述充電電流產生電路中,其中,k3*Vo是由輸出電壓Vout經過圖2中電阻R1、R2分壓,再從FB端分壓而來,而在上述放電電流產生電路中,k4*Vac_max是由圖3中的峰值采樣電路的輸出電壓Vac_max分壓而來。結合上述電路以及圖4,對本發明提供的一種電感充電時間控制電路的工作原理進行介紹信號k3*Vo以及k4*Vac_max分別通過圖4中的充電電流產生電路以及放電時間產生電路,產生了充電電流Io和放電電流II,電流Io給cap電容充電了 T時間,T時間后,保持住電容cap上的電壓,此時該電容電壓增量為Λ V,在圖4中不難看出,Vcap與Vc_ref通過比較器Ul比較得出Vcomp,并經過delay單元和pulse邏輯處理得到Tc_dischg—end 信號,當Tc_dischg_end信號到來,電容cap開始放電,其中,電容cap上電壓從開始放電到回到Vc_ref時所持續的時間就是電感的第一充電時間Tc_dischg,即該第一充電時間是從電感LI上電流充電至滿載平均電流Io_ref時開始,持續到充電結束的時間。需要說明的是,該第一充電時間是所述輸出電感整個充電時間的重要部分。根據上述過程,電感充電時間的計算公式如下IoXT=CX ΔV=IlXTc_dischg (I)Tcdischg - —xT =-klx' 0-χΤ(2)
~Il k2x Vac_max
r ] 工τk3xVo τ, . ^ τΓk4xVac max而Io = klxVo =-Jl = k2xVac max =-=-
RlR2所以
k3x Vo
x ,. ,klxVo Rix k.3xR2 Vo
Tc dischg =-XT = —-XT =-x-xT
"k2x Vac_max k4x Vac_rnax k4x Rl Vac_ max
R2
L V R ^令^^= I,則有 l<4x RlTc dischg =—————X T( 3 )
V ac_max由公式(3)可知,本發明提供的控制電路,采用COT的控制方式,其得到的電感充電時間與輸入電壓以及輸出電壓成比例,不需要負反饋回路,既能實現良好的恒流和恒壓特性,又能不受誤差運算放大器等模塊的限制,且整個系統效率高,外圍器件少,瞬態響應快。除此,本控制電路可以工作于CCM (連續模式)、DCM (斷續模式)及特定線電壓和負載條件下的臨界導通模式,且當系統處于最大負載條件時,系統開關頻率達到最大值,該頻率最大值不隨線電壓變化而變化。除此,發明人還考慮到功率管導通時間過短會對系統的工作狀態產生影響,則本發明還提供了比較電路,如圖5所示,所述比較電路可以通過與門電路實現,具體的連接關系為所述與門的第一輸入端與所述充電時間產生電路的輸出端相連,所述與門的第二輸入端接收第一預設時間的信號,所述與門輸出第二充電時間的信號。S卩,所述比較電路用于判斷所述輸出電感的第一充電時間Tc_diSchg是否小于第一預設時間Tmin,若是,則定義輸出電感的第二充電時間TL_dischg_begin為所述第一預設時間Tmin,若否,貝U定義輸出電感的第二充電時間TL_dischg_begin為所述輸出電感的第一充電時間Tc_dischg。除 上述電路外,發明人還提供了一種產生充電時間Qchg/以及放電時間Qdischg/的具體電路圖,請參閱圖5、圖6以及圖7,其工作原理為對TL_diSchg_begin信號進行延時,延時Λ tl后得到信號Vc_Set_begin,延時Λ t2后得到信號T_begin,然后,信號Tbegin經過圖6中的延時T模塊,就得到了信號T_delay,該信號是一個低電平時間固定為T的信號,它代表cap電容的實際充電時間,所以將信號T_delay經過緩沖得到電容cap的實際充電時間Qchg/ο同樣,將信號Vc_set_begin與信號T_begin做異或處理,得到電容cap的置位脈沖信號Vc_set。由于信號Vc_set_begin表征電容cap的實際放電時間Qdischg/,所以信號Vc_set_begin經過一個緩沖器后得到電容cap的實際放電時間Qdischg/。這里需要說明的是,其中,信號T_begin代表電容cap充電T時間的開始時刻,Vc_set為MOS管Q的控制信號,即電容cap在放電至Vc_ref后,再經過Atl的時間,MOS管Q置位。由上述實例可知,本發明提供的控制電路,其得到的電感充電時間與輸入電壓以及輸出電壓成比例,不需要負反饋回路,效率高,外圍器件少,瞬態響應快,除此,本控制電路可以工作于CCM (連續模式)、DCM (斷續模式)及特定線電壓和負載條件下的臨界導通模式,且當系統處于最大負載條件時,系統開關頻率達到最大值,該頻率最大值不隨線電壓變化而變化。現結合實驗數據圖進行簡要說明,其中,圖8為CV模式下,此系統中電感電流,電壓Vcs以及電壓Vcap的變化過程。隨著負載的減輕,系統工作模式由滿載CCM、過渡、臨界一直到DCM模式,在此過程中,圖2中電感LI的充電斜率為
權利要求
1.一種電感充電時間的控制電路,應用于開關電源,其特征在于,包括峰值采樣電路以及充電時間產生電路,所述峰值采樣電路用于采樣輸入電壓Vin的峰值;所述充電時間產生電路至少包括電容cap,所述充電時間產生電路產生與所述輸出電壓Vout成第一預設比例的充電電流IO以及產生與輸入電壓Vin峰值成第二預設比例的放電電流II,對所述電容cap進行充放電,并控制所述電容cap的充放電時間,產生一個與所述輸出電壓Vout以及所述輸入電壓Vin的峰值成第三預設比例的時間,并將所述時間作為輸出電感的第一充電時間。
2.根據權利要求I所述的控制電路,其特征在于,所述峰值采樣電路包括三極管Q2、三極管Q3、M0S管Q4、MOS管Q5、第一電容、第一緩沖電路、第一傳輸門以及第二電容, 所述三極管Q2的基極與所述輸入電壓Vin的分壓信號相連,所述三極管Q2的發射級分別與所述第MOS管Q4的漏極以及所述三極管Q3的基極相連,所述MOS管Q4的柵極與第一預設信號相連,所述MOS管Q4的源極以及所述三極管Q3的集電極均接Vdd,所述三極管Q3的發射極分別與所述第一電容的第一端以及所述第一緩沖電路的輸入端以及所述MOS管Q5的漏極相連,所述MOS管Q5的柵極與第二預設信號相連,所述第一緩沖電路的輸入端通過所述第一傳輸門與所述第二電容的第一端相連,所述三極管Q2的漏極、所述第一電容的第二端、所述MOS管Q5的源極以及所述第二電容的第二端均接地,所述第一傳輸門的輸出端作為所述峰值采樣電路的輸出端。
3.根據權利要求I所述的控制電路,其特征在于,所述充電時間產生電路包括充電電流產生電路、放電電流產生電路、電容cap、充放電控制電路,所述充電電流產生電路的輸入端接收所述輸出電壓Vout的分壓信號,所述放電電流產生電路的輸入端接收所述峰值采樣電路的輸出電壓的分壓信號,所述充電電流產生電路的輸出端分別與所述電容cap的第一端、所述充放電控制電路的第一輸入端以及所述放電電流產生電路的輸出端相連,所述充放電控制電路的第二輸入端接收第一預設電壓的信號,所述充放電控制電路的輸出端作為所述充電時間產生電路的輸出端,且所述充放電控制電路控制所述第一充電時間的起始與結束時刻。
4.根據權利要求3所述的控制電路,其特征在于,所述充電電流產生電路包括第二運算放大器、第一電阻、MOS管Q6、第一電流鏡以及第二傳輸門,所述第二運算放大器的同相輸入端接收所述輸出電壓Vout的分壓信號,反相輸入端分別與所述第一電阻的第一端以及所述MOS管Q6的源極相連,所述第二運算放大器的輸出端與所述MOS管Q6的柵極相連,所述MOS管Q6的漏極與所述第一電流鏡的輸入端相連,所述第一電流鏡的輸出端與所述第二傳輸門的輸入端相連,所述第二傳輸門的輸出端作為所述充電電流產生電路的輸出端。
5.根據權利要求3所述的控制電路,其特征在于,所述放電電流產生電路包括第三運算放大器、第二電阻、MOS管Q7、第三電流鏡、第四電流鏡以及第三傳輸門,所述第三運算放大器的同相輸入端接收所述峰值采樣電路的輸出電壓的分壓信號,所述第三運算放大器的反相輸入端分別與所述第二電阻的第一端以及所述MOS管Q7的源極相連,所述第三運算放大器的輸出端與所述MOS管Q7的柵極相連,所述MOS管Q7的漏極與所述第二電流鏡的輸入端相連,所述第二電流鏡的輸出端與所述第三電流鏡的輸入端相連,所述第三電流鏡的輸出端與所述第三傳輸門的輸入端相連,所述第三傳輸門的輸出端作為所述充電電流產生電路的輸出端。
6.根據權利要求I所述的控制電路,其特征在于,還包括比較電路,所述比較電路包括與門,所述與門的第一輸入端與所述充電時間產生電路的輸出端相連,所述與門的第二輸入端接收第一預設時間的信號,所述與門輸出第二充電時間的信號。
7.—種電感充電時間的控制方法,應用于開關電源,其特征在于,包括米樣輸入電壓Vin的峰值;提供至少包括電容cap的充電時間產生電路,所述充電時間產生電路產生與所述輸出電壓Vout成第一預設比例的充電電流IO以及產生與輸入電壓Vin峰值成第二預設比例的放電電流II,對所述電容cap進行充放電,并控制所述電容cap的充放電時間,產生一個與所述輸出電壓Vout以及所述輸入電壓Vin的峰值成第三預設比例的時間,并將所述時間作為輸出電感的第一充電時間。
8.根據權利要求7所述的控制方法,其特征在于,還包括根據所述電容cap上的電壓與第一預設電壓比較來控制所述第一充電時間的起始與結束時刻。
9.根據權利要求7所述的控制方法,其特征在于,還包括判斷所述輸出電感的第一充電時間是否小于第一預設時間,若是,則定義輸出電感的第二充電時間為所述第一預設時間,若否,則定義輸出電感的第二充電時間為所述輸出電感的第一充電時間。
10.一種控制芯片,應用于開關電源,其特征在于,包括權利要求1-6中任一項所述控制電路。
11.一種開關電源,其特征在于,包括權利要求1-6任一項所述控制電路或包括權利要求10所述的控制芯片。
全文摘要
本發明提供了一種電感充電時間的控制電路,應用于開關電源,包括峰值采樣電路以及充電時間產生電路,充電時間產生電路至少包括電容cap,其中,峰值采樣電路采樣輸入電壓Vin的峰值,充電時間產生電路產生與所述輸出電壓Vout成第一預設比例的充電電流I0以及產生與輸入電壓Vin成第二預設比例的放電電流I1,對電容cap進行充放電,并將電容cap上的電壓Vcap與第一預設電壓比較,經處理,得到輸出電感的第一充電時間。本控制電路采用COT的控制方式,其得到的電感充電時間與輸入電壓以及輸出電壓成比例,既能實現良好的恒流和恒壓特性,又能不受誤差運算放大器等模塊的限制,且整個系統效率高、外圍器件少,瞬態響應快。
文檔編號H02M3/00GK102931830SQ20121044877
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月9日 優先權日2012年11月9日
發明者成東波, 汪虎, 陳超 申請人:上海新進半導體制造有限公司
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