【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及集成電路設(shè)計領(lǐng)域，尤其是siso直流-直流轉(zhuǎn)換電路。
技術(shù)介紹
1、脈沖頻率調(diào)制(pfm，pulse?frequency?modulation)模式的單電感單輸出(siso，single?inductance?single?output)直流-直流轉(zhuǎn)換電路，以降壓型為例，實(shí)現(xiàn)架構(gòu)如圖1所示。設(shè)負(fù)載在某工作模式下，電感l(wèi)的電感電流閾值為imax(l)，維持負(fù)載電壓vout在參考電壓v1附近，工作過程如下：
2、當(dāng)vout<v1時，比較器(cmp，comparator)輸出比較結(jié)果ovp為邏輯0，邏輯控制模塊(logic)閉合mh、斷開ml，電流從vin流經(jīng)mos管mh和電感l(wèi)給負(fù)載；當(dāng)il增大到imax(l)時，過電流保護(hù)(ocp，over?current?protection)電路發(fā)送信號給logic，斷開mh、閉合ml，電感l(wèi)內(nèi)儲存的能量釋放給負(fù)載；當(dāng)vout>v1時，經(jīng)cmp的比較結(jié)果是邏輯1，由于負(fù)載不需要充電，logic斷開mh、斷開ml。
3、但pfm模式為間歇性工作，在輕負(fù)載時效率高、電磁干擾(emi)噪聲低、紋波較大，在重負(fù)載時優(yōu)勢不顯，紋波大的問題卻尤其突出。由此，當(dāng)前多采用兼容pfm和脈沖寬度調(diào)制(pwm，pulse?width?modulation)兩種調(diào)制模式的siso直流-直流轉(zhuǎn)換電路，以降壓型為例，實(shí)現(xiàn)架構(gòu)如圖2所示，輕載時使用pfm模式工作，重載時使用pwm模式工作。pwm模式通過運(yùn)放的誤差校準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)輸出的低紋波，但運(yùn)放的環(huán)路嵌套了多個子環(huán)路，導(dǎo)致零點(diǎn)和
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本專利技術(shù)的主要目的在于提供一種siso直流-直流轉(zhuǎn)換電路，通過依據(jù)負(fù)載電壓實(shí)時的變化需求動態(tài)調(diào)整imax(l)，減小emi噪聲和負(fù)載紋波，進(jìn)而將pfm模式的使用范圍擴(kuò)展到重載。
2、為達(dá)到上述目的，本申請?zhí)峁┝艘环Nsiso直流-直流轉(zhuǎn)換電路，包括：轉(zhuǎn)換模塊、電壓反饋模塊、邏輯控制模塊logic、過電流保護(hù)模塊ocp、檔位調(diào)整模塊；其中，
3、轉(zhuǎn)換模塊，包括電感、開關(guān)組件，通過控制開關(guān)組件使得電感充放電，以升高/降低負(fù)載電壓；
4、電壓反饋模塊，跟蹤負(fù)載電壓，依據(jù)負(fù)載電壓與參考電壓反饋有效/無效過電壓保護(hù)信號給logic和檔位調(diào)整模塊；
5、logic，依據(jù)接收到的有效/無效過電壓保護(hù)信號，或有效/無效過電流保護(hù)信號，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，以控制轉(zhuǎn)換模塊的開關(guān)組件；
6、ocp，依據(jù)電感電流是否超過當(dāng)前峰值電流閾值，發(fā)送有效/無效過電流保護(hù)信號給logic；接收到更新信號，獲取當(dāng)前檔位，以當(dāng)前檔位對應(yīng)的電感電流閾值作為當(dāng)前峰值電流閾值；
7、檔位調(diào)整模塊，依據(jù)有效/無效過電壓保護(hù)信號調(diào)整檔位，得到當(dāng)前檔位，并向ocp發(fā)送更新信號。
8、在一個可能的實(shí)現(xiàn)中，所述檔位調(diào)整模塊包括：接收到無效過電壓保護(hù)信號升高檔位；接收到有效過電壓保護(hù)信號，降低檔位。
9、在另一個可能的實(shí)現(xiàn)中，所述檔位調(diào)整模塊還用于：
10、記錄接收到的有效/無效過電壓保護(hù)信號的持續(xù)時長；相應(yīng)的，
11、所述得到當(dāng)前檔位為：依據(jù)有效/無效過電壓保護(hù)信號和其持續(xù)時長調(diào)整檔位，得到當(dāng)前檔位。
12、在另一個可能的實(shí)現(xiàn)中，所述檔位調(diào)整模塊包括：運(yùn)算模塊、n位寄存器；其中，
13、運(yùn)算模塊，記錄接收到的有效/無效過電壓保護(hù)信號的持續(xù)時長，依據(jù)持續(xù)時長計算調(diào)整檔位數(shù)；讀取n位寄存器存儲的檔位，并在讀取得的檔位上調(diào)整算得的調(diào)整檔位數(shù)得到當(dāng)前檔位；將當(dāng)前檔位寫入n位寄存器，并向ocp發(fā)送更新信號。
14、在另一個可能的實(shí)現(xiàn)中，所述獲取當(dāng)前檔位為讀取n位寄存器存儲的檔位。
15、在另一個可能的實(shí)現(xiàn)中，所述依據(jù)持續(xù)時長計算調(diào)整檔位數(shù)為：
16、將持續(xù)時長作為調(diào)整檔位數(shù)；或者，
17、計算持續(xù)時長與單位調(diào)整檔位數(shù)目的乘積，作為調(diào)整檔位數(shù)；或者，
18、計算持續(xù)時長與單位調(diào)整檔位數(shù)目的和，作為調(diào)整檔位數(shù)。
19、在另一個可能的實(shí)現(xiàn)中，n和單位調(diào)整檔位數(shù)目的取值依據(jù)對負(fù)載電壓波紋的需求確定，n越大負(fù)載電壓波紋越小；單位調(diào)整檔位數(shù)目越小，負(fù)載電壓波紋越小。
20、在另一個可能的實(shí)現(xiàn)中，所述轉(zhuǎn)換模塊為：降壓模塊、升壓模塊或升降壓模塊。
21、在另一個可能的實(shí)現(xiàn)中，還包括rcp：檢測電感電流，并在電感電流小于或等于谷值電感電流閾值時，輸出有效的反流保護(hù)信號；否則輸出無效的反流保護(hù)信號；
22、所述logic還包括：依據(jù)接收到的有效/無效反流保護(hù)信號，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，以控制轉(zhuǎn)換模塊的開關(guān)組件。
23、在另一個可能的實(shí)現(xiàn)中，所述轉(zhuǎn)換模塊為降壓模塊；相應(yīng)的，
24、所述開關(guān)組件包括：連接于輸入電源端和中間節(jié)點(diǎn)sw1之間的第一轉(zhuǎn)換開關(guān)和連接于中間節(jié)點(diǎn)sw1和接地端之間的第二轉(zhuǎn)換開關(guān)；所述電感連接于中間節(jié)點(diǎn)sw1和輸出端vout之間；
25、所述rcp通過采集所述中間節(jié)點(diǎn)sw1的電流并將其與谷值電流閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出有效/無效反流保護(hù)信號；所述ocp通過采集所述中間節(jié)點(diǎn)sw1的電流并將其與當(dāng)前峰值電流閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出有效/無效過流保護(hù)信號；
26、所述電壓反饋模塊包括電阻r1、r2和cmp，所述轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與接地端之間串聯(lián)電阻r1和r2，r1的輸出端連接cmp的一個輸入端，cmp的另一個輸入端輸入?yún)⒖茧妷海琧mp通過比較其兩個輸入端的電壓，輸出有效/無效過電壓保護(hù)信號；
27、接收到無效過壓保護(hù)信號時，所述logic控制第一轉(zhuǎn)換開關(guān)導(dǎo)通，第二轉(zhuǎn)換開關(guān)截止，此時所述輸入電源端開始給所述電感充電，所述電感電流逐漸升高，所述電感給所述輸出端充電；
28、接收到有效過流保護(hù)信號時，所述logic控制第一轉(zhuǎn)換開關(guān)截止，第二轉(zhuǎn)換開關(guān)導(dǎo)通，此時所述輸入電源端停止給所述電感充電，所述電感電流逐漸降低；
29、收到有效反流保護(hù)信號時，所述邏輯控制模塊控制第二轉(zhuǎn)換開關(guān)截止。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種SISO直流-直流轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，包括：轉(zhuǎn)換模塊、電壓反饋模塊、邏輯控制模塊LOGIC、過電流保護(hù)模塊OCP、檔位調(diào)整模塊；其中，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述調(diào)整檔位為：
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電路，其特征在于，所述檔位調(diào)整模塊還用于：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電路，其特征在于，所述檔位調(diào)整模塊包括：運(yùn)算模塊、N位寄存器；其中，
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電路，其特征在于，所述獲取當(dāng)前檔位為讀取N位寄存器存儲的檔位。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電路，其特征在于，所述依據(jù)持續(xù)時長計算調(diào)整檔位數(shù)為：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路，其特征在于，N和單位調(diào)整檔位數(shù)目的取值依據(jù)對負(fù)載電壓波紋的需求確定，N越大負(fù)載電壓波紋越小；單位調(diào)整檔位數(shù)目越小，負(fù)載電壓波紋越小。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電路，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換模塊為：降壓模塊、升壓模塊或升降壓模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電路，其特征在于，還包括反流保護(hù)模塊RCP：
10.根據(jù)權(quán)利
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種siso直流-直流轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，包括：轉(zhuǎn)換模塊、電壓反饋模塊、邏輯控制模塊logic、過電流保護(hù)模塊ocp、檔位調(diào)整模塊；其中，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述調(diào)整檔位為：
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電路，其特征在于，所述檔位調(diào)整模塊還用于：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電路，其特征在于，所述檔位調(diào)整模塊包括：運(yùn)算模塊、n位寄存器；其中，
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電路，其特征在于，所述獲取當(dāng)前檔位為讀取n位寄存器存儲的檔位。
6.根據(jù)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：唐立偉，
申請(專利權(quán))人：合肥中感微電子有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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