【技術實現步驟摘要】
本公開的實施例涉及集成電路，尤其涉及一種電壓轉換器的控制電路。
技術介紹
1、開關電源在輕載時的能量損耗和效率主要受到靜態電流和開關損耗的影響，為了提高輕載的效率，一般會設計單獨的變頻控制的輕載模式來降低開關頻率，以在靜態電流一定時減小開關損耗。在高頻小占空比應用時，定頻峰值電流模式(pcm)架構buck的最小開啟時長受到上管開啟消隱時間和比較器延時的影響而無法達到足夠小，使得輕載模式下buck穩定性較差，容易出現連續發波數次后又長時間不發波的現象，使得輸出電壓出現較大的紋波，進而引起誤差放大器的輸出電壓波動，導致電壓轉換器的穩定性和輸出紋波進一步惡化。
2、現有技術中，可以通過降低開關頻率和增大電感的方式來增加發波的間隔，給予內部控制節點信號充分的建立時間，能夠減小輕載模式下輸送至輸出端的能量對最小開啟時長的敏感度來保持輸出紋波和效率的平衡。然而，上述方式并不能滿足高頻小占空比應用。
技術實現思路
1、本公開提供了一種電壓轉換器的控制電路，在高頻小占空比應用的輕載模式下能夠保證電壓轉換器的穩定性，降低輸出電壓的紋波，還能夠減小電壓轉換器的面積。
2、第一方面，本公開提供了一種電壓轉換器的控制電路，包括檢測模塊、控制模塊和驅動模塊。
3、所述檢測模塊被配置為，根據誤差調節電壓信號和斜坡補償電流信號，確定負載電壓檢測信號，其中，所述誤差調節電壓信號取決于電感采樣電流信號和所述斜坡補償電流信號，所述電壓轉換器的不同占空比對應不同的所述斜坡補償電流信號
4、所述控制模塊被配置為，根據基準電壓和電壓轉換器的反饋電壓，確定欠壓信號，根據所述電壓轉換器的輸入電壓和輸出電壓，確定定頻脈沖信號；在所述輕載模式切換信號的作用下，向所述驅動模塊提供所述欠壓信號和所述定頻脈沖信號。
5、所述驅動模塊被配置為，在所述輕載模式下，根據所述欠壓信號和所述定頻脈沖信號，生成第一上管控制信號和第一下管控制信號。
6、在本公開的一些實施例中，所述檢測模塊還被配置為，當所述負載電壓檢測信號滿足第二預設條件時生成正常模式切換信號，以使所述電壓轉換器從所述輕載模式退出并進入正常模式。
7、所述控制模塊還被配置為，根據所述斜坡補償電流信號和所述電感采樣電流信號，確定電感采樣電壓信號，根據所述誤差調節電壓信號和所述電感采樣電壓信號，確定脈寬調制信號；在所述正常模式切換信號的作用下，向所述驅動模塊提供所述脈寬調制信號。
8、所述驅動模塊還被配置為，在所述正常模式下，根據所述脈寬調制信號和時鐘信號，生成第二上管控制信號和第二下管控制信號。
9、在本公開的一些實施例中，所述檢測模塊包括信號處理單元和檢測單元，所述信號處理單元的輸入端連接所述誤差調節電壓信號，所述信號處理單元的輸出端連接所述檢測單元的第一輸入端，所述檢測單元的第二輸入端連接第一電壓閾值，所述檢測單元的第三輸入端連接第二電壓閾值，所述檢測單元的輸出端連接所述檢測單元的使能端和所述控制模塊的控制端；其中，所述第二電壓閾值大于所述第一電壓閾值。
10、所述信號處理單元被配置為，將所述誤差調節電壓信號轉換為誤差放大電流信號，將所述斜坡補償電流信號從所述誤差放大電流信號中剔除，將剔除后的所述誤差放大電流信號轉換電壓信號，得到所述負載電壓檢測信號。
11、所述檢測單元被配置為，在所述正常模式下，當所述負載電壓檢測信號的電壓小于所述第一電壓閾值時生成所述輕載模式切換信號；在所述輕載模式下，當所述負載電壓檢測信號的電壓大于所述第二電壓閾值時生成所述正常模式切換信號。
12、在本公開的一些實施例中，所述信號處理單元包括運算放大器、晶體管、電流鏡結構、第一電阻、第二電阻和電流源，所述運算放大器的正相輸入端連接所述誤差調節電壓信號，所述運算放大器的反相輸入端連接所述第一電阻的第一端和所述晶體管的第一端，所述運算放大器的輸出端連接所述晶體管的控制端，所述第一電阻的第二端接地。
13、所述晶體管的第二端連接所述電流鏡結構的第一輸出端，所述電流鏡結構的第二輸出端連接所述第二電阻的第一端、所述電流源的輸入端和所述檢測單元的第一輸入端，所述第二電阻的第二端和所述電流源的輸出端接地；其中，所述第一電阻和所述第二電阻的阻值相等。
14、所述電流源被配置為，提供所述斜坡補償電流信號。
15、在本公開的一些實施例中，所述檢測單元包括遲滯比較器、延時器、頻率檢測器和第一邏輯單元，所述遲滯比較器的第一輸入端連接所述信號處理單元的輸出端，所述遲滯比較器的第二輸入端連接所述第一電壓閾值，所述遲滯比較器的第三輸入端連接所述第二電壓閾值，所述遲滯比較器的輸出端連接所述延時器的輸入端，所述延時器的輸出端連接所述第一邏輯單元的第一輸入端，所述頻率檢測器的使能端連接所述第一邏輯單元的輸出端和所述控制模塊的控制端，所述頻率檢測器的輸出端連接所述第一邏輯單元的第二輸入端。
16、所述遲滯比較器被配置為，在所述正常模式下，當所述負載電壓檢測信號的電壓小于所述第一電壓閾值時生成第一比較信號；在所述輕載模式下，當所述負載電壓檢測信號的電壓大于所述第二電壓閾值時生成第二比較信號。
17、所述延時器被配置為，在所述正常模式下，對所述第一比較信號進行延時得到第一比較延時信號；在所述輕載模式下，對所述第二比較信號進行延時得到第二比較延時信號。
18、所述頻率檢測器被配置為，在所述輕載模式切換信號的作用下，根據所述電壓轉換器的開關頻率是否達到所述時鐘信號的頻率，確定頻率檢測信號。
19、所述第一邏輯單元被配置為，在所述輕載模式下，根據所述頻率檢測信號和所述第二比較延時信號，生成所述正常模式切換信號；在所述正常模式下，根據所述第一比較延時信號，生成所述輕載模式切換信號。
20、在本公開的一些實施例中，所述信號處理單元還包括低通濾波器，所述低通濾波器的輸入端連接所述電流鏡結構的第二輸出端、所述第二電阻的第一端和所述電流源的輸入端，所述低通濾波器的輸出端連接所述檢測單元的第一輸入端。
21、在本公開的一些實施例中，所述控制模塊包括第一比較器、計時器、選擇器和與門，所述第一比較器的反相輸入端連接所述反饋電壓，所述第一比較器的正相輸入端連接所述基準電壓，所述第一比較器的輸出端連接所述與門的第一輸入端，所述與門的第二輸入端連接所述檢測模塊的輸出端和所述選擇器的控制端，所述與門的輸出端連接所述驅動模塊的第一輸入端，所述計時器的第一輸入端連接所述輸入電壓，所述計時器的第二輸入端連接所述輸出電壓，所述計時器的輸出端連接所述選擇器的第一輸入端，所述選擇器的輸出端連接所述驅動模塊的第二輸入端。
22、所述計時器被配置為，當上管開啟后，根據所述輸入電壓和所述輸出電壓，確定上管開啟時長，根據所述上管開啟時長，生成所述定頻脈沖信號。所述選擇器被本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種電壓轉換器的控制電路，其特征在于，包括：檢測模塊、控制模塊和驅動模塊；
2.根據權利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述檢測模塊還被配置為，當所述負載電壓檢測信號滿足第二預設條件時生成正常模式切換信號，以使所述電壓轉換器從所述輕載模式退出并進入正常模式；
3.根據權利要求2所述的控制電路，其特征在于，所述檢測模塊包括信號處理單元和檢測單元；
4.根據權利要求3所述的控制電路，其特征在于，所述信號處理單元包括運算放大器、晶體管、電流鏡結構、第一電阻、第二電阻和電流源；
5.根據權利要求3所述的控制電路，其特征在于，所述檢測單元包括遲滯比較器、延時器、頻率檢測器和第一邏輯單元；
6.根據權利要求4所述的控制電路，其特征在于，所述信號處理單元還包括低通濾波器；
7.根據權利要求2-6任一項所述的控制電路，其特征在于，所述控制模塊包括第一比較器、計時器、選擇器和與門；
8.根據權利要求7所述的控制電路，其特征在于，所述控制模塊還包括誤差放大器、第二比較器、第三電阻、第四電阻、第一電容和第二電容和
9.根據權利要求7所述的控制電路，其特征在于，所述控制模塊還包括或門和最大時長檢測單元；
10.根據權利要求2-6任一項所述的控制電路，其特征在于，所述驅動模塊包括頻率限制單元和第二邏輯單元；
...【技術特征摘要】
1.一種電壓轉換器的控制電路，其特征在于，包括：檢測模塊、控制模塊和驅動模塊；
2.根據權利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述檢測模塊還被配置為，當所述負載電壓檢測信號滿足第二預設條件時生成正常模式切換信號，以使所述電壓轉換器從所述輕載模式退出并進入正常模式；
3.根據權利要求2所述的控制電路，其特征在于，所述檢測模塊包括信號處理單元和檢測單元；
4.根據權利要求3所述的控制電路，其特征在于，所述信號處理單元包括運算放大器、晶體管、電流鏡結構、第一電阻、第二電阻和電流源；
5.根據權利要求3所述的控制電路，其特征在于，所述檢測單元包括遲滯比較器、延時器...
【專利技術屬性】
技術研發人員：龍仁偉，李高，王宇，
申請(專利權)人：圣邦微電子北京股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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