專利名稱：一種雙峰值電流模式控制的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種雙峰值電流模式控制的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器由于其高效率，在電源轉(zhuǎn)換領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。圖1所示為現(xiàn)有開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器50包括第一開關(guān)11和第二開關(guān)12，串聯(lián)耦接在輸入端口 10和參考地之間；輸出電感器13，耦接在第一開關(guān)11和第二開關(guān)12的串聯(lián)耦接節(jié)點(diǎn)和輸出端口 20 ;輸出電容器14，耦接在輸出端口 20和參考地之間；振蕩器15，提供固定頻率的時(shí)鐘信號(hào)CLK ;邏輯電路16，耦接至振蕩器15接收時(shí)鐘信號(hào)CLK，并根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)CLK產(chǎn)生邏輯信號(hào)；驅(qū)動(dòng)電路17，耦接至邏輯電路16接收邏輯信號(hào)，并基于邏輯信號(hào)產(chǎn)生兩路驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)第一開關(guān)11和第二開關(guān)12的通斷。上述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器50需要一個(gè)振蕩器15提供時(shí)鐘信號(hào)CLK，以啟動(dòng)每個(gè)開關(guān)周期。而該振蕩器提高了系統(tǒng)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種雙峰值電流模式控制的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器，解決了現(xiàn)有開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器成本高的問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的—種雙峰值電流模式控制的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器，包括輸入端口，接收輸入電壓；輸出端口，提供輸出電壓；第一開關(guān)和第二開關(guān)，串聯(lián)耦接在輸入端口和參考地之間；輸出電感器，耦接在第一開關(guān)和第二開關(guān)的串聯(lián)耦接節(jié)點(diǎn)和輸出端口之間；輸出電容器，耦接在輸出端口和參考地之間；第一電阻器，與所述第一開關(guān)串聯(lián)連接，用以采樣流過(guò)第一開關(guān)的電流；第二電阻器，與所述第二開關(guān)串聯(lián)連接，用以采樣流過(guò)第二開關(guān)的電流；第一運(yùn)算放大器，耦接至第一電阻器的兩端，以接收第一電阻器兩端的電壓，并產(chǎn)生第一電流采樣信號(hào)；第二運(yùn)算放大器，耦接至第二電阻器的兩端，以接收第二電阻器兩端的電壓，并產(chǎn)生第二電流米樣信號(hào)；第一比較器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子耦接至第一運(yùn)算放大器，以接收第一電流采樣信號(hào)，其第二輸入端子接收第一參考值，所述第一比較器基于所述第一電流采樣信號(hào)和第一參考值產(chǎn)生第一比較信號(hào)；第二比較器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子耦接至第二運(yùn)算放大器，以接收第二電流采樣信號(hào)，其第二輸入端子接收第二參考值，所述第二比較器基于所述第二電流采樣信號(hào)和第二參考值產(chǎn)生第二比較信號(hào)；邏輯電路，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子耦接至第一比較器的輸出端子接收第一比較信號(hào)，其第二輸入端子耦接至第二比較器的輸出端子接收第二比較信號(hào)，所述邏輯電路基于第一比較信號(hào)和第二比較信號(hào)產(chǎn)生邏輯信號(hào)；以及驅(qū)動(dòng)電路，耦接至邏輯電路接收邏輯信號(hào)，并基于邏輯信號(hào)產(chǎn)生兩路驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)第一開關(guān)和第二開關(guān)的通斷。
可選地，所述邏輯電路為RS觸發(fā)器。可選地，所述第一開關(guān)和第二開關(guān)均為金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管?？蛇x地，所述雙峰值電流模式控制的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器進(jìn)一步包括第一補(bǔ)償電容器，耦接在第一運(yùn)算放大器和參考地之間；第二補(bǔ)償電容器，耦接在第二運(yùn)算放大器和參考地之間。可選地，所述第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器、第一比較器、第二比較器、邏輯電路以及驅(qū)動(dòng)電路均可被集成進(jìn)一集成電路芯片。本發(fā)明的有益效果是能夠降低系統(tǒng)成本。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現(xiàn)有開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器50的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明一種雙峰值電流模式控制的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器100的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。如圖2所示，本發(fā)明的雙峰值電流模式控制的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器100包括輸入端口 130，接收輸入電壓VIN ;輸出端口 140，提供輸出電壓VO ;第一開關(guān)101和第二開關(guān)102，串聯(lián)耦接在輸入端口 130和參考地之間；輸出電感器103，耦接在第一開關(guān)101和第二開關(guān)102的串聯(lián)耦接節(jié)點(diǎn)和輸出端口 140之間；輸出電容器104，耦接在輸出端口 140和參考地之間；第一電阻器105，與所述第一開關(guān)101串聯(lián)連接，用以采樣流過(guò)第一開關(guān)101的電流；第二電阻器106，與所述第二開關(guān)102串聯(lián)連接，用以采樣流過(guò)第二開關(guān)102的電流；第一運(yùn)算放大器107，耦接至第一電阻器105的兩端，以接收第一電阻器105兩端的電壓，并產(chǎn)生第一電流采樣信號(hào)Vsenl ;第二運(yùn)算放大器108，耦接至第二電阻器106的兩端，以接收第二電阻器106兩端的電壓,并產(chǎn)生第二電流米樣信號(hào)Vsen2 ;第一比較器109,具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子耦接至第一運(yùn)算放大器107，以接收第一電流采樣信號(hào)Vsenl，其第二輸入端子接收第一參考值Vrefl，所述第一比較器109基于所述第一電流采樣信號(hào)Vsenl和第一參考值Vrefl產(chǎn)生第一比較信號(hào)；第二比較器110，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子耦接至第二運(yùn)算放大器108，以接收第二電流采樣信號(hào)Vsen2，其第二輸入端子接收第二參考值Vref2，所述第二比較器110基于所述第二電流采樣信號(hào)Vsen2和第二參考值Vref2產(chǎn)生第二比較信號(hào)；邏輯電路111，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子耦接至第一比較器109的輸出端子接收第一比較信號(hào)，其第二輸入端子耦接至第二比較器110的輸出端子接收第二比較信號(hào)，所述邏輯電路基于第一比較信號(hào)和第二比較信號(hào)產(chǎn)生邏輯信號(hào)；驅(qū)動(dòng)電路112，耦接至邏輯電路111接收邏輯信號(hào)，并基于邏輯信號(hào)產(chǎn)生兩路驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)第一開關(guān)101和第二開關(guān)102的通斷。優(yōu)選地，所述第一開關(guān)101和第二開關(guān)102均為金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)。優(yōu)選地，所述邏輯電路111包括RS觸發(fā)器。優(yōu)選地，所述雙峰值電流模式控制的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器100還包括第一補(bǔ)償電容器113，耦接在第一運(yùn)算放大器107和參考地之間；第二補(bǔ)償電容器114，耦接在第二運(yùn)算放大器108和參考地之間。優(yōu)選地，第一運(yùn)算放大器107、第二運(yùn)算放大器108、第一比較器109、第二比較器110、邏輯電路111以及驅(qū)動(dòng)電路112均可被集成進(jìn)一集成電路芯片。在雙峰值電流模式控制的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器100正常運(yùn)行時(shí)，當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)101被導(dǎo)通，輸入電壓VIN經(jīng)由第一開關(guān)101、輸出電感器103和輸出電容器104被傳送并被轉(zhuǎn)換成輸出電壓V0。流過(guò)第一開關(guān)101的電流增大,貝U第一運(yùn)算放大器107輸出的第一電流米樣信號(hào)Vsenl增大，當(dāng)其增大至大于第一參考值Vref I時(shí)，第一比較器輸出的第一比較信號(hào)變?yōu)楦唠娖?。相?yīng)的，邏輯電路111被復(fù)位，使得邏輯電路111輸出的邏輯信號(hào)變?yōu)榈碗娖?。該低電平的邏輯信?hào)經(jīng)由驅(qū)動(dòng)電路112后將第一開關(guān)101斷開，并將第二開關(guān)102導(dǎo)通。第二開關(guān)102被導(dǎo)通后，輸出電感器103和輸出電容器104上的能量通過(guò)第二開關(guān)102形成電流通路進(jìn)行續(xù)流。流過(guò)第二開關(guān)102的電流減小。則第二運(yùn)算放大器108的輸出的第二電流采樣信號(hào)Vsen2減小。當(dāng)其減小至小于第二參考值Vref2時(shí)，第二比較器輸出的第二比較信號(hào)變?yōu)楦唠娖?。相?yīng)的，邏輯電路111被置位，使得邏輯電路111輸出的邏輯信號(hào)變?yōu)楦唠娖?。該高電平的邏輯信?hào)經(jīng)由驅(qū)動(dòng)電路112后將第一開關(guān)101導(dǎo)通，并將第二開關(guān)102斷開。通過(guò)第一電阻器105、第一運(yùn)算放大器107、第一比較器109、第二電阻器106、第二運(yùn)算放大器108、第二比較器110、邏輯電路111和驅(qū)動(dòng)電路112的協(xié)調(diào)工作，本發(fā)明的雙峰值電流模式控制的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器100無(wú)需振蕩器即能輕松實(shí)現(xiàn)對(duì)第一開關(guān)101和第二開關(guān)102的通斷控制，從而將輸入電壓VIN轉(zhuǎn)化為所需的輸出電壓V0。并且，由于第一運(yùn)算放大器107、第二運(yùn)算放大器108、第一比較器109、第二比較器110、邏輯電路111以及驅(qū)動(dòng)電路112都可被集成，進(jìn)一步降低了系統(tǒng)成本。本發(fā)明的雙峰值電流模式控制的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器顯著降低了系統(tǒng)成本。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種雙峰值電流模式控制的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，包括: 輸入端口，接收輸入電壓； 輸出端口，提供輸出電壓； 第一開關(guān)和第二開關(guān)，串聯(lián)耦接在輸入端口和參考地之間； 輸出電感器，耦接在第一開關(guān)和第二開關(guān)的串聯(lián)耦接節(jié)點(diǎn)和輸出端口之間； 輸出電容器，耦接在輸出端口和參考地之間； 第一電阻器，與所述第一開關(guān)串聯(lián)連接，用以采樣流過(guò)第一開關(guān)的電流； 第二電阻器，與所述第二開關(guān)串聯(lián)連接，用以采樣流過(guò)第二開關(guān)的電流； 第一運(yùn)算放大器，耦接至第一電阻器的兩端，以接收第一電阻器兩端的電壓，并產(chǎn)生第一電流米樣信號(hào)； 第二運(yùn)算放大器，耦接至第二電阻器的兩端，以接收第二電阻器兩端的電壓，并產(chǎn)生第二電流米樣信號(hào)； 第一比較器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子耦接至第一運(yùn)算放大器，以接收第一電流采樣信號(hào)，其第二輸入端子接收第一參考值，所述第一比較器基于所述第一電流米樣信號(hào)和第一參考值產(chǎn)生第一比較信號(hào)； 第二比較器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子耦接至第二運(yùn)算放大器，以接收第二電流采樣信號(hào)，其第二輸入端子接收第二參考值，所述第二比較器基于所述第二電流采樣信號(hào)和第二參考值產(chǎn)生第二比較信號(hào)； 邏輯電路，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子耦接至第一比較器的輸出端子接收第一比較信號(hào)，其第二輸入端子耦接至第二比較器的輸出端子接收第二比較信號(hào)，所述邏輯電路基于第一比較信號(hào)和第二比較信號(hào)產(chǎn)生邏輯信號(hào)；以及 驅(qū)動(dòng)電路，耦接至邏輯電路接收邏輯信號(hào)，并基于邏輯信號(hào)產(chǎn)生兩路驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)第一開關(guān)和第二開關(guān)的通斷。
2.如權(quán)利要求1所述的雙峰值電流模式控制的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述第一開關(guān)和第二開關(guān)均為金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
3.如權(quán)利要求1所述的雙峰值電流模式控制的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述邏輯電路包括RS觸發(fā)器。
4.如權(quán)利要求1所述的雙峰值電流模式控制的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器、第一比較器、第二比較器、邏輯電路以及驅(qū)動(dòng)電路均可被集成進(jìn)一集成電路芯片。
5.如權(quán)利要求1所述的雙峰值電流模式控制的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述雙峰值電流模式控制的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器進(jìn)一步包括: 第一補(bǔ)償電容器，耦接在第一運(yùn)算放大器和參考地之間；和 第二補(bǔ)償電容器，耦接在第二運(yùn)算放大器和參考地之間。
全文摘要
本發(fā)明提出一種雙峰值電流模式控制的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器，解決了現(xiàn)有開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器成本高的問(wèn)題。一種雙峰值電流模式控制的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器，包括輸入端口；輸出端口；串聯(lián)耦接在輸入端口和參考地之間的第一開關(guān)和第二開關(guān)；輸出電感器；輸出電容器；第一電阻器；第二電阻器；第一運(yùn)算放大器，耦接至第一電阻器產(chǎn)生第一電流采樣信號(hào)；第二運(yùn)算放大器，耦接至第二電阻器產(chǎn)生第二電流采樣信號(hào)；第一比較器，接收第一電流采樣信號(hào)和第一參考值，產(chǎn)生第一比較信號(hào)；第二比較器，接收第二電流采樣信號(hào)和第二參考值，產(chǎn)生第二比較信號(hào)；邏輯電路，接收第一比較信號(hào)和第二比較信號(hào)，產(chǎn)生邏輯信號(hào)；驅(qū)動(dòng)電路，接收邏輯信號(hào)，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)第一和第二開關(guān)通斷的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。本發(fā)明能夠顯著降低系統(tǒng)成本。
文檔編號(hào)H02M3/158GK103078501SQ20121056817
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月12日
發(fā)明者王玲 申請(qǐng)人:青島聯(lián)盟電子儀器有限公司