專利名稱：一種開關(guān)調(diào)節(jié)器及其控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型主要涉及一種電子電路，尤其涉及開關(guān)調(diào)節(jié)器及其控制電路。
背景技術(shù)：
恒頻脈寬調(diào)制(pulse width modulation, PWM)開關(guān)調(diào)節(jié)器作為負載點(Point-of-load,P0L)調(diào)節(jié)器，被廣泛應(yīng)用于電源處理器、輸入/輸出邏輯芯片、存儲器、和/或其它數(shù)字電子元器件中。與其他類型的調(diào)節(jié)器相比，恒頻PWM開關(guān)調(diào)節(jié)器具有更高的功率轉(zhuǎn)換效率和更強的設(shè)計靈活性。例如，恒頻PWM開關(guān)調(diào)節(jié)器可以根據(jù)單路輸入電壓產(chǎn)生多路不同極性的輸出電壓。大多數(shù)情況下，恒頻PWM開關(guān)調(diào)節(jié)器可以在穩(wěn)定狀態(tài)令人滿意地工作。然而，數(shù)字電子元器件的功率管理變得范圍更加寬泛而且控制門限逐漸降低，其對POL調(diào)節(jié)器的瞬態(tài) 性能要求也就更加嚴格。解決POL調(diào)節(jié)器瞬態(tài)性能的傳統(tǒng)控制策略一般基于變頻或者準定頻控制技術(shù)，這些技術(shù)與定頻的元器件和/或系統(tǒng)不兼容。因此，我們期望在保證穩(wěn)態(tài)恒頻運行的同時，改善POL調(diào)節(jié)器的瞬態(tài)性能。

實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)中的一個或多個問題，本實用新型的目的是提供一種開關(guān)調(diào)節(jié)器及其控制電路，其能快速響應(yīng)瞬態(tài)變化，具有良好的瞬態(tài)性能。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種用于開關(guān)調(diào)節(jié)器的控制電路，其中開關(guān)調(diào)節(jié)器為負載提供輸出電壓，包括具有至少一個開關(guān)管的開關(guān)電路，該控制電路包括電壓反饋電路，耦接至開關(guān)電路的輸出端，基于輸出電壓和參考電壓產(chǎn)生誤差信號；振蕩器，具有輸入端和輸出端，其中輸入端耦接至電壓反饋電路以接收誤差信號，振蕩器基于誤差信號，在輸出端產(chǎn)生時鐘信號；PWM控制器，耦接至電壓反饋電路和振蕩器以接收誤差信號和時鐘信號，基于誤差信號和時鐘信號控制開關(guān)電路中的至少一個開關(guān)管。在一個實施例中，振蕩器包括充電開關(guān)管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端耦接至誤差信號或參考電壓；振蕩電容器，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至充電開關(guān)管的第二端，第二端耦接至地；振蕩比較器，具有第一端、第二端和輸出端，其中第一端耦接至振蕩電容器的第一端；振蕩電流源，與振蕩電容器并聯(lián)；單穩(wěn)態(tài)電路，具有輸入端和輸出端，其中輸入端耦接至振蕩比較器的輸出端，輸出端耦接至充電開關(guān)管的控制端并用作振蕩器的輸出端；以及分壓電阻器，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至誤差信號，第二端耦接至振蕩比較器的第二端。在其中一個實施例中，振蕩器進一步包括電阻電流源，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至分壓電阻器的第二端，第二端接地。在另一個實施例中，振蕩器包括振蕩電流源，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至電源電壓；充電開關(guān)管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端耦接至振蕩電流源的第二端，第二端耦接至誤差信號；振蕩電容器，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至振蕩電流源的第二端，第二端耦接至地；振蕩比較器，具有第一端、第二端和輸出端，其中第一端耦接至振蕩電容器的第一端；單穩(wěn)態(tài)電路，具有輸入端和輸出端，其中輸入端耦接至振蕩比較器的輸出端，輸出端耦接至充電開關(guān)管的控制端并用作振蕩器的輸出端；以及分壓電阻器，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至振蕩比較器的第二端，第二端耦接至誤差信號。在其中一個實施例中，振蕩器進一步包括電阻電流源，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至參考電壓，第二端耦接至分壓電阻器的第一端。在又一個 實施例中，振蕩器包括電流設(shè)定電路，耦接至誤差信號，用于產(chǎn)生與誤差信號相對應(yīng)的第一電流；電流鏡，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至電流設(shè)定電路以接收第一電流，電流鏡在第二端產(chǎn)生與第一電流成比例的第二電流；振蕩電容器，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至電流鏡的第二端以接收第二電流，第二端耦接至地；充電開關(guān)管，與振蕩電容器并聯(lián)；振蕩比較器，具有第一端、第二端和輸出端，其中第一端耦接至振蕩電容器的第一端，第二端耦接至振蕩參考電壓；以及單穩(wěn)態(tài)電路，具有輸入端和輸出端，其中輸入端耦接至振蕩比較器的輸出端，輸出端耦接至充電開關(guān)管的控制端并用作振蕩器的輸出端。在本實用新型的另一個方面，提供一種開關(guān)調(diào)節(jié)器，包括上述述的控制電路。在一個實施例中，其中開關(guān)電路包括第一開關(guān)管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端耦接至輸入電壓，控制端耦接至PWM控制器；第二開關(guān)管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端耦接至第一開關(guān)管的第二端，第二端接地，控制端耦接至PWM控制器；控制電路進一步包括電流比較器，耦接至電壓反饋電路和第一開關(guān)管，基于誤差信號和流過第一開關(guān)管的電流，產(chǎn)生控制信號，并將該控制信號提供至PWM控制器；其中PWM控制器基于控制信號調(diào)節(jié)第一和第二開關(guān)管的占空比。根據(jù)本實用新型實施例的開關(guān)調(diào)節(jié)器及其控制電路，在瞬態(tài)下通過改變時鐘信號的瞬時頻率和瞬時周期，從而快速地響應(yīng)瞬態(tài)變化。

為了更好地理解本實用新型，將根據(jù)以下附圖對本實用新型進行詳細描述圖I是根據(jù)本實用新型一實施例的PWM開關(guān)調(diào)節(jié)器100的電路原理圖；圖2是根據(jù)本實用新型一實施例的瞬態(tài)下表示誤差信號和時鐘信號的電壓分別隨時間變化的曲線圖；圖3飛是根據(jù)本實用新型實施例的用于圖I所示PWM開關(guān)調(diào)節(jié)器的振蕩器的電路原理圖；圖6是根據(jù)本實用新型一實施例的多相PWM開關(guān)調(diào)節(jié)器200的電路原理圖。
具體實施方式
下面將詳細描述本實用新型的開關(guān)調(diào)節(jié)器、控制電路的具體實施例，應(yīng)當(dāng)注意，這里描述的實施例只用于舉例說明，并不用于限制本實用新型。在以下描述中，為了提供對本實用新型的透徹理解，闡述了大量特定細節(jié)。然而，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯而易見的是不必采用這些特定細節(jié)來實行本實用新型。在其他實例中，為了避免混淆本實用新型，未具體描述公知的電路、材料或方法。在整個說明書中，對“ 一個實施例”、“實施例”、“ 一個示例”或“示例”的提及意味著結(jié)合該實施例或示例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性被包含在本實用新型至少一個實施例中。因此，在整個說明書的各個地方出現(xiàn)的短語“在一個實施例中”、“在實施例中”、“一個示例”或“示例”不一定都指同一實施例或示例。此外，可以以任何適當(dāng)?shù)慕M合和/或子組合將特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性組合在一個或多個實施例或示例中。此外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在此提供的附圖都是為了說明的目的，并且附圖不一定是按比例繪制的。應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)稱元件“連接到”或“耦接到”另一元件時，它可以是直接連接或耦接到另一元件或者可以存在中間元件。相反，當(dāng)稱元件“直接連接到”或“直接耦接到”另一元件時，不存在中間元件。相同的附圖標(biāo)記指示相同的元件。這里使用的術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)列出的項目的任何和所有組合。圖I是根據(jù)本實用新型一實施例的PWM開關(guān)調(diào)節(jié)器100的電路原理圖。在以下描述中，將PWM開關(guān)調(diào)節(jié)器100描述為電流模式的PWM降壓變換器。然而，在其它實施例中，PWM開關(guān)調(diào)節(jié)器100可以是電壓模式和/或其他類型合適的PWM開關(guān)調(diào)節(jié)器。在進一步的實施例中，PWM開關(guān)調(diào)節(jié)器100也可以配置為升壓變換器、升-降壓變換器和/或其它類型合適的結(jié)構(gòu)。 在圖I所示的實施例中，PWM開關(guān)調(diào)節(jié)器100包括耦接在一起的開關(guān)電路102、PWM控制器104、振蕩器118、電壓反饋電路120、電流比較器116、電感器106、電容器108和負載110 (例如CPU)。例如，電容器108和負載110并聯(lián)耦接在電感器的輸出電壓Vo與地之間。盡管在圖I中給出了特定的元器件，在其它實施例中，PWM開關(guān)調(diào)節(jié)器100可包括另外的和/或不同的元器件。如圖I所示，開關(guān)電路102包括第一開關(guān)管112a (通常指高側(cè)開關(guān)管)和第二開關(guān)管112b (通常指低側(cè)開關(guān)管)，第一開關(guān)管112a和第二開關(guān)管112b串聯(lián)耦接在輸入電壓Vin與地之間。第一開關(guān)管112a具有耦接至輸入電壓Vin的漏極以及耦接至第二開關(guān)管112b和電感器106的源極。第二開關(guān)管112b具有耦接至第一開關(guān)管112a源極的漏極和耦接至地的源極。第一開關(guān)管112a和第二開關(guān)管112b的柵極分別耦接至PWM控制器104的第一輸出端105a和第二輸出端105b。第一開關(guān)管112a和第二開關(guān)管112b可包括金屬氧化物場效應(yīng)晶體管(MOSFET )、結(jié)型場效應(yīng)晶體管(JFET )和/或其他類型合適的晶體管。PWM控制器104根據(jù)輸出電壓Vo以及流過第一開關(guān)管112a的開關(guān)電流Isw，可控地控制第一輸出端105a和第二輸出端105b,以控制第一開關(guān)管112a和第二開關(guān)管112b的占空比。如圖I所示，PWM控制器104具有第一輸入端104a和第二輸入端104b，其中第一輸入端104a耦接至電流比較器116以接收控制信號PW，第二輸入端104b耦接至振蕩器118的輸出端119以接收時鐘信號CLK。電壓反饋電路120產(chǎn)生與輸出電壓Vo和參考電壓Vref的差值對應(yīng)的誤差信號C0MP。電壓反饋電路120還將誤差信號COMP提供給振蕩器118和電流比較器116。在圖示的實施例中，電壓反饋電路120包括電壓比較器114、限流電阻器121、反饋電容器124和反饋電阻器122。電壓比較器114具有第一端114a、第二端114b和輸出端114c，其中第一端114a耦接至參考電壓Vref。限流電阻器121耦接在輸出電壓Vo和電壓比較器114的第二端114b之間。反饋電容器124與反饋電阻器122串聯(lián)耦接在電壓比較器114的輸出端114c和第二端114b之間。在一些實施例中，電壓反饋電路120中的一些元器件(例如反饋電容器124)可以省去。在其它實施例中，電壓反饋電路120可包括另外的和/或不同的元器件。電流比較器116將檢測的開關(guān)電流Isw與電壓反饋電路120產(chǎn)生的誤差信號COMP相比較，產(chǎn)生控制信號PW。電流比較器116將控制信號PW供給PWM控制器104。在圖I所不的實施例中，電流比較器116具有第一端116a和第二端116b,其中第一端116a f禹接至開關(guān)電流檢測信號Isw，第二端116b耦接至電壓比較器114的輸出端114c以接收誤差信號C0MP。在其它實施例中，電流比較器116還可包括反饋電阻器、電容器和/或其他合適的元器件。振蕩器118產(chǎn)生時鐘信號CLK，并將時鐘信號CLK提供給PWM控制器104。在圖I 所示的實施例中，振蕩器118具有輸入端117和輸出端119，其中輸入端117耦接至電壓比較器114的輸出端114c，輸出端119耦接至PWM控制器104的第二輸入端104b。在其它實施例中，振蕩器118可耦接至檢測的開關(guān)電流Isw、P麗開關(guān)調(diào)節(jié)器100中其它合適的元器件、和/或其組合。振蕩器118的一些實施例將在后文中參照附圖3飛作詳細描述。工作時，PWM控制器104根據(jù)時鐘信號CLK和控制信號PW，交替導(dǎo)通第一開關(guān)管112a和第二開關(guān)管112b。例如，當(dāng)時鐘信號CLK的脈沖上升沿來臨時，在與控制信號PW對應(yīng)的第一時長內(nèi)，PWM控制器104導(dǎo)通第一開關(guān)管112a并關(guān)斷第二開關(guān)管112b,為電感器106和電容器108充電。第一時長結(jié)束后，PWM控制器104關(guān)斷第一開關(guān)管112a并導(dǎo)通第二開關(guān)管112b，使得在第二時長內(nèi)，電流經(jīng)電感器106、電感器108和第二開關(guān)管112b續(xù)流。以上動作不斷重復(fù)，為負載110提供所需的輸出電壓。與傳統(tǒng)的具有恒定工作頻率的PWM器件不同，本實用新型實施例的PWM開關(guān)調(diào)節(jié)器100中的振蕩器118產(chǎn)生調(diào)制的時鐘信號CLK，該時鐘信號CLK在穩(wěn)態(tài)時頻率保持不變，在瞬態(tài)時頻率可變。以下所稱“穩(wěn)態(tài)”一般指系統(tǒng)的所有變量不隨時間變化，所稱“瞬態(tài)”一般指系統(tǒng)的變量發(fā)生改變而系統(tǒng)沒有達到穩(wěn)態(tài)。頻率可變的時鐘信號CLK有助于快速響應(yīng)瞬態(tài)變化，從而使PWM開關(guān)調(diào)節(jié)器100獲得更好的瞬態(tài)性能。圖2是根據(jù)本實用新型一實施例的瞬態(tài)下表示誤差信號COMP和時鐘信號CLK的電壓分別隨時間變化的曲線圖。如圖2所示，在第一穩(wěn)態(tài)(即圖2中的第一時間段)中，誤差信號COMP保持第一穩(wěn)態(tài)值COMPl，因此圖I中的振蕩器118產(chǎn)生具有恒定頻率的時鐘信號CLK，該時鐘信號CLK的頻率與恒定誤差信號COMP相對應(yīng)。在tl時刻，負載110增大，說明進入瞬態(tài)(即圖2中的第二時間段)。此時，由于負載110的需求增加，輸出電壓Vo隨時間降低，電壓反饋電路120產(chǎn)生的誤差信號COMP從第一穩(wěn)態(tài)值COMPl隨時間開始增大。由于誤差信號COMP增大，振蕩器118產(chǎn)生頻率較高的時鐘信號CLK。基于頻率較高的時鐘信號CLK和控制信號PW，PWM控制器104以與第一穩(wěn)態(tài)相比更長的脈沖寬度和更高的頻率導(dǎo)通第一開關(guān)管102a，為電感器106和電容器108充電。PWM控制器104也以更短的脈沖寬度和更高的頻率來導(dǎo)通第二開關(guān)管112b。因此，輸出電壓Vo增大，誤差信號COMP隨時間減小直到在時刻t2進入第二穩(wěn)態(tài)(即第三時間段)。因為PWM開關(guān)調(diào)節(jié)器100的時鐘信號CLK的頻率增大，輸出電壓No與誤差信號COMP達到第二穩(wěn)態(tài)的速度比傳統(tǒng)元器件快，從而使PWM開關(guān)調(diào)節(jié)器100獲得更好的瞬態(tài)性能。如圖2所示，誤差信號COMP實際上超過了它的第二穩(wěn)態(tài)值C0MP2。盡管前面所述的振蕩器118基于電壓反饋電路120的誤差信號COMP來調(diào)制時鐘信號CLK的頻率，在其它實施例中，振蕩器118可基于檢測的開關(guān)電流Isw、PWM開關(guān)調(diào)節(jié)器100中其他合適的工作參數(shù)和或其組合來調(diào)制時鐘信號CLK的頻率。在進一步的實施例中，振蕩器118可以省略，可采用PWM控制器104中數(shù)字信號的上升沿作為時鐘信號，并直接將誤差信號COMP供給PWM控制器104來調(diào)制該數(shù)字信號的上升沿。圖3飛是根據(jù)本實用新型實施例的用于圖I所示PWM開關(guān)調(diào)節(jié)器的振蕩器的電路原理圖。圖3和圖4給出了通過調(diào)節(jié)施加在振蕩電容器上的充/放電電壓來控制時鐘信號CLK的瞬時周期的技術(shù)。圖5是通過調(diào)節(jié)為振蕩電容器充電的振蕩電流源來控制時鐘信號CLK的瞬時周期的技術(shù)。盡管在圖3 圖5中給出了振蕩器118的特定實施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，振蕩器118可以具有其他的和/或不同的實施方式。圖3給出第一實施例，其中振蕩器118包括彼此耦接在一起的充電開關(guān)管132、振蕩電容器134、振蕩電流源136、振蕩比較器138、單穩(wěn)態(tài)電路140、分壓電阻器142以及電阻 電流源144。充電開關(guān)管132具有漏極132a、源極132b和柵極132c。充電開關(guān)管132的漏極132a耦接至振蕩器的輸入端117以接收誤差信號C0MP，充電開關(guān)管132的源極132b在節(jié)點A耦接至振蕩電容器134、振蕩電流源136以及振蕩比較器138的第一輸入端138a。充電開關(guān)管132的柵極132c耦接至單穩(wěn)態(tài)電路140的輸出端。充電開關(guān)管132可包括M0SFET、JFET和/或其他類型合適的固態(tài)開關(guān)管。分壓電阻器142與電阻電流源144串聯(lián)耦接在誤差信號COMP和地之間。因此，比較信號等于振蕩器118中節(jié)點B的電壓Vs,電壓匕可表示為y g—— !及其中，Kaar為振蕩器輸入端117的電壓，為分壓電阻器142的電阻值，i為電阻電流源144的電流。振蕩電容器134與振蕩電流源136并聯(lián)耦接在充電開關(guān)管132的源極132b和地之間。振蕩比較器138具有第一輸入端138a和第二輸入端138b,其中第一輸入端138a在節(jié)點A耦接至充電開關(guān)管132的源極132b，第二輸入端138b在節(jié)點B耦接至分壓電阻器142。這樣，振蕩比較器138比較節(jié)點A和節(jié)點B處的電壓(分別表示為Va和匕)，并將比較結(jié)果經(jīng)輸出端138c提供給單穩(wěn)態(tài)電路140。在圖示的實施例中，第一輸入端138a為正向輸入端,第二輸入端138b為反向輸入端。在其它實施例中,第一輸入端138a和第二輸入端138b可具有其他合適的結(jié)構(gòu)。工作時，振蕩器輸出端119的時鐘信號CLK的瞬時頻率(或者瞬時周期)與振蕩電容器134的放電速率以及節(jié)點B的電壓值匕有關(guān)。最初，充電開關(guān)管132處于開路或者關(guān)斷狀態(tài)。振蕩電流源136為振蕩電容器134放電，直到振蕩電容器134的電壓Vcapacitor等于B節(jié)點的電壓Vs。一旦振蕩電容器134的電壓Vcapacitor小于B節(jié)點的電壓匕，振蕩比較器138觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路140產(chǎn)生作為時鐘信號CLK的脈沖。單穩(wěn)態(tài)電路140產(chǎn)生的脈沖導(dǎo)通或者關(guān)閉充電開關(guān)管132，以將振蕩電容器134充電至誤差信號電壓Kaap，然后重復(fù)上述過程，產(chǎn)生周期性的時鐘信號CLK。如上所述，節(jié)點B的電壓Vs由誤差信號電壓Vcow來確定，誤差信號電壓Vcow的突然增大會導(dǎo)致B節(jié)點的電壓V,增大。因此，將放電電容器134的電壓下降至小于B節(jié)點的電壓VB，使得振蕩比較器138觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路140所需要的時間更短。相應(yīng)地，時鐘信號CLK的瞬時周期可以被縮短，以有助于改善圖I中PWM開關(guān)調(diào)節(jié)器100的瞬態(tài)性能。[0040]在圖3中，充電開關(guān)管132被關(guān)閉時,米用誤差信號電壓Kaaffl對振蕩電容器134充電。在其它實施例中，振蕩電容器134可米用其他合適的電壓源(未畫出)來充電。例如,在一個實施例中，振蕩電容器134采用恒定的參考電壓來充電。如上所述，隨著誤差信號電壓Vcoup的增大，B節(jié)點的電壓Vs也增大。這樣將電容器的電壓Vcapacjtor從恒定的參考電壓下降至小于B節(jié)點的電壓匕所需要的時間會縮短，從而減小時鐘信號CLK的瞬時周期。圖4是振蕩器118的第二個實施例，其中B節(jié)點的電壓匕高于誤差信號電壓Vcompo如圖4所示，電阻電流源144和分壓電阻器142串聯(lián)耦接在電源電壓匕和誤差信號電壓之間，因此，節(jié)點B的電壓匕可表示為^b=vCOMP + 訊振蕩電流源136在節(jié)點A耦接至振蕩電容器134、充電開關(guān)管132的漏極132a和振蕩比較器138的第二輸入端138b。充電開關(guān)管132的源極132b耦接至誤差信號電壓Vcafpo圖4所示的振蕩器118的工作原理與圖3中的振蕩器類似，在此不再贅述。 圖5是振蕩器118的又一個實施例，其中通過調(diào)節(jié)振蕩電流源136來控制時鐘信號CLK的瞬時周期。與圖4所示的振蕩器118的實施例不同，圖5所示的振蕩比較器138的第二輸入端138b耦接至恒定的振蕩參考電壓。如圖5所示，振蕩器118還包括電流設(shè)定電路146。電流設(shè)定電路146包括電流開關(guān)管150和電流比較器152，電流開關(guān)管150具有耦接至電阻電流源144的漏極150a和耦接至分壓電阻器142的源極150b。電流比較器152包括耦接至誤差信號電壓Vcomp的第一輸入端152a、耦接至分壓電阻器142的第二輸入端152b以及耦接至電流開關(guān)管150的柵極的輸出端152c。工作時，分壓電阻器142兩端的電壓被調(diào)節(jié)至等于誤差信號電壓匕 。因此，誤差信號電壓Kaar設(shè)定流過分壓電阻器142的電流水平。誤差信號電壓Vcomp設(shè)定的電流水平通過電流鏡147和/或其他合適的元器件被鏡像至振蕩器電流源136，因此，當(dāng)誤差信號電壓增大，振蕩電流源136提供的充電電流也增大，使得時鐘信號CLK的瞬時周期變短，瞬時頻率升高。當(dāng)誤差信號電壓Kaap減小，時鐘信號CLK的瞬時周期被拉長，瞬時頻率降低。盡管圖I中PWM開關(guān)調(diào)節(jié)器100為單相開關(guān)調(diào)節(jié)器，多相的PWM開關(guān)調(diào)節(jié)器同樣也適用本實用新型。例如，圖6根據(jù)本實用新型一實施例的多相PWM開關(guān)調(diào)節(jié)器200的電路原理圖。如圖6所示，與圖I中所示的PWM開關(guān)調(diào)節(jié)器100不同，PWM開關(guān)調(diào)節(jié)器200包括分別耦接至第一、第二和第三PWM控制器104a、104b和104c的第一、第二和第三分相器109a、109b和109c、開關(guān)電路102a、102b和102c以及電感器106a、106b和106c。每個分相器分別在不同的相位選擇性地使能對應(yīng)的PWM控制器。盡管圖6中給出了三相PWM開關(guān)調(diào)節(jié)器，在其它實施例中，本實用新型可以應(yīng)用于兩相和/或其他任意類型合適的多相開關(guān)調(diào)節(jié)器。上述的一些特定實施例僅僅以示例性的方式對本實用新型進行說明，這些實施例不是完全詳盡的，并不用于限定本實用新型的范圍。對于公開的實施例進行變化和修改都是可能的，其他可行的選擇性實施例和對實施例中元件的等同變化可以被本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所了解。本實用新型所公開的實施例的其他變化和修改并不超出本實用新型的精神和保護范圍。
權(quán)利要求1.一種用于開關(guān)調(diào)節(jié)器的控制電路，其中開關(guān)調(diào)節(jié)器為負載提供輸出電壓，包括具有至少一個開關(guān)管的開關(guān)電路，其特征在于，該控制電路包括 電壓反饋電路，耦接至開關(guān)電路的輸出端，基于輸出電壓和參考電壓產(chǎn)生誤差信號；振蕩器，具有輸入端和輸出端，其中輸入端耦接至電壓反饋電路以接收誤差信號，振蕩器基于誤差信號，在輸出端產(chǎn)生時鐘信號； PWM控制器，耦接至電壓反饋電路和振蕩器以接收誤差信號和時鐘信號，基于誤差信號和時鐘信號控制開關(guān)電路中的至少一個開關(guān)管。
2.如權(quán)利要求I所述的控制電路，其特征在于，其中振蕩器包括 充電開關(guān)管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端耦接至誤差信號或參考電壓；振蕩電容器，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至充電開關(guān)管的第二端，第二端耦接至地； 振蕩比較器，具有第一端、第二端和輸出端，其中第一端耦接至振蕩電容器的第一端； 振蕩電流源，與振蕩電容器并聯(lián)； 單穩(wěn)態(tài)電路，具有輸入端和輸出端，其中輸入端耦接至振蕩比較器的輸出端，輸出端耦接至充電開關(guān)管的控制端并用作振蕩器的輸出端；以及 分壓電阻器，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至誤差信號，第二端耦接至振蕩比較器的第二端。
3.如權(quán)利要求2所述的控制電路，其特征在于，其中振蕩器進一步包括 電阻電流源，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至分壓電阻器的第二端，第二端接地。
4.如權(quán)利要求I所述的控制電路，其特征在于，其中振蕩器包括 振蕩電流源，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至電源電壓； 充電開關(guān)管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端耦接至振蕩電流源的第二端，第二端耦接至誤差信號； 振蕩電容器，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至振蕩電流源的第二端，第二端耦接至地； 振蕩比較器，具有第一端、第二端和輸出端，其中第一端耦接至振蕩電容器的第一端；單穩(wěn)態(tài)電路，具有輸入端和輸出端，其中輸入端耦接至振蕩比較器的輸出端，輸出端耦接至充電開關(guān)管的控制端并用作振蕩器的輸出端；以及 分壓電阻器，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至振蕩比較器的第二端，第二端耦接至誤差信號。
5.如權(quán)利要求4所述的控制電路，其特征在于，其中振蕩器進一步包括 電阻電流源，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至參考電壓，第二端耦接至分壓電阻器的第一端。
6.如權(quán)利要求I所述的控制電路，其特征在于，其中振蕩器包括 電流設(shè)定電路，耦接至誤差信號，用于產(chǎn)生與誤差信號相對應(yīng)的第一電流； 電流鏡，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至電流設(shè)定電路以接收第一電流，電流鏡在第二端產(chǎn)生與第一電流成比例的第二電流； 振蕩電容器，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至電流鏡的第二端以接收第二電流，第二端耦接至地； 充電開關(guān)管，與振蕩電容器并聯(lián)； 振蕩比較器，具有第一端、第二端和輸出端，其中第一端耦接至振蕩電容器的第一端，第二端耦接至振蕩參考電壓；以及 單穩(wěn)態(tài)電路，具有輸入端和輸出端，其中輸入端耦接至振蕩比較器的輸出端，輸出端耦接至充電開關(guān)管的控制端并用作振蕩器的輸出端。
7.一種開關(guān)調(diào)節(jié)器，其特征在于，包括如權(quán)利要求I至6中任一項所述的控制電路。
8.如權(quán)利要求7所述的開關(guān)調(diào)節(jié)器，其特征在于，其中 開關(guān)電路包括 第一開關(guān)管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端耦接至輸入電壓，控制端耦接至PWM控制器； 第二開關(guān)管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端耦接至第一開關(guān)管的第二端，第二端接地，控制端耦接至PWM控制器； 所述控制電路進一步包括 電流比較器，耦接至電壓反饋電路和第一開關(guān)管，基于誤差信號和流過第一開關(guān)管的電流，產(chǎn)生控制信號，并將該控制信號提供至PWM控制器； 其中PWM控制器基于控制信號調(diào)節(jié)第一和第二開關(guān)管的占空比。
專利摘要本實用新型公開了一種開關(guān)調(diào)節(jié)器及其控制電路。在一個實施例中，開關(guān)調(diào)節(jié)器為負載提供輸出電壓，包括具有至少一個開關(guān)管的開關(guān)電路，該控制電路包括電壓反饋電路，耦接至開關(guān)電路的輸出端，基于輸出電壓和參考電壓產(chǎn)生誤差信號；振蕩器，具有輸入端和輸出端，其中輸入端耦接至電壓反饋電路以接收誤差信號，振蕩器基于誤差信號，在輸出端產(chǎn)生時鐘信號；PWM控制器，耦接至電壓反饋電路和振蕩器以接收誤差信號和時鐘信號，基于誤差信號和時鐘信號控制開關(guān)電路中的至少一個開關(guān)管。
文檔編號H02M3/156GK202663300SQ20122020642
公開日2013年1月9日 申請日期2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月10日
發(fā)明者徐鵬 申請人:成都芯源系統(tǒng)有限公司