[发明专利]脉冲宽度调制控制电路及其芯片

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于切换式电压调节器(switching voltage regulator)的脉冲宽度调制控制器，尤其涉及一种实现于八脚位封装的脉冲宽度调制控制器。

背景技术

切换式电压调节器是一种以交互切换一对串联的上下开关的方式，将输入电压转换成稳定输出电压的装置。一般是以脉冲宽度调制的模式控制所述切换式电压调节器，也就是说，所述切换式电压调节器的前级连接脉冲宽度调制控制器。所述脉冲宽度调制控制器如果实现于芯片上，那么在应用上通常需要具备三个功能。第一个功能是可利用启用信号停止所述脉冲宽度调制控制芯片的运作。第二个功能是检测所述切换式电压调节器的输入电压，当所述输入电压低于阈值时，停止所述脉冲宽度调制控制芯片的运作，以保护所述切换式电压调节器所供应的负载。第三个功能是检测所述切换式电压调节器的输出电流，当所述输出电流高于阈值时，停止所述脉冲宽度调制控制芯片的运作，以保护所述切换式电压调节器所供应的负载。

然而在一般芯片设计的实践中，均要求以较少接脚的封装方式实现芯片。因此，如何在不影响既有功能的情况下，实现上述三个功能，又不增加所述脉冲宽度调制控制芯片的接脚数目，是设计所述脉冲宽度调制控制芯片的重要课题。

发明内容

本发明的第一实施例的脉冲宽度调制控制器应用于包含高端开关、低端开关和输出电路的切换式电压调节器，所述脉冲宽度调制控制器包含启用装置、功率感测装置、过电流保护装置和脉冲宽度调制逻辑电路。所述启用装置连接于外接频率补偿电路，用以检测停止所述脉冲宽度调制控制器运作的电压。当所述高端开关的输入电压低于阈值时，所述功率感测装置就停止所述脉冲宽度调制控制器的运作。所述过电流保护装置用以监控流经所述输出电路的电流；当所述电流大于阈值时，产生过电流保护信号。所述脉冲宽度调制逻辑电路连接到所述启用装置、功率感测装置和过电流保护装置的输出。

本发明的第二实施例的应用于切换式电压调节器的脉冲宽度调制控制芯片包含根据第一实施例的脉冲宽度调制控制电路、高端驱动器和低端驱动器，并以八脚位的封装实现。

附图说明

图1显示本发明的第一实施例的应用于以脉冲宽度调制控制器控制的切换式电压调节器的电路；以及

图2显示本发明的第二实施例的应用于切换式电压调节器的脉冲宽度调制控制芯片的示意图。

具体实施方式

图1显示本发明的第一实施例的应用于以脉冲宽度调制控制器控制的切换式电压调节器的组合电路。所述切换式电压调节器10包含高端开关M1、低端开关M2、输出电路20和脉冲宽度调制控制器30，其中所述切换式电压调节器10将输出电压供应到负载RL。所述脉冲宽度调制控制器30包含脉冲宽度调制逻辑电路35和电路40，并控制所述高端开关M1和所述低端开关M2的运作。

所述电路40包含感测电阻41、电流源42、启用装置43、功率感测装置44和过电流保护装置45。所述感测电阻41的一端连接到所述高端开关M1、所述低端开关M2和所述输出电路20的接点。所述电流源42的输出端连接于所述感测电阻41的另一端。所述启用装置43包含启用比较器431，其输入端分别连接于开关M3和启用参考电压V1。所述开关M3与所述切换式电压调节器10的频率补偿电路50并联，而所述频率补偿电路50用作所述输出电路20的频率补偿。所述功率感测装置44包含功率感测比较器441，其输入端分别连接所述电流源42的输出端和功率感测参考电压V2。所述过电流保护装置45包含过电流保护比较器451，其输入端分别连接所述电流源42的输出端和过电流保护参考电压V3。

所述开关M3是晶体管，其栅极端连接外接电压。当所述外接电压为高电压时，所述开关M3导通。所述启用比较器431连接到所述开关M3的输出端以检测低电压信号，并与所述启用参考电压V1进行比较，以产生启用信号，用以停止所述脉冲宽度调制控制器30的运作。

所述感测电阻41和电流源42用以在所述电流源42连接到所述功率感测装置44的接点处产生感应电压。所述功率感测装置44用以检测所述高端开关M1连接到所述输出电路20的接点的电压。当所述高端开关M1的输入电压低于阈值时，所述功率感测装置44发出功率感测停止信号以停止所述脉冲宽度调制控制器30的运作。所述功率感测比较器441通过所述感测电阻41监控所述高端开关M1的输出电压。当所述高端开关M1的输入电压低于阈值时，所述电流源42连接到所述感测电阻41的接点的电压便低于所述功率感测参考电压V2，而所述功率感测比较器441便产生所述功率感测停止信号。