[实用新型]控制电路和开关模式变换器

说明书

技术领域

本实用新型主要涉及一种电子电路，尤其涉及一种用于开关模式变换器的控制电路。

背景技术

大多数电子产品如笔记本电脑、台式电脑、PDA等，需要直流(DC)电源向各个功能模块提供经过调节的功率，例如供电电压。随着电子技术的发展，电源通常需要较快的负载瞬态响应速度。然而负载瞬态响应速度过快，容易引起新的问题，如输出电压在负载正跳变时产生较大的过冲，也就是输出电压回振。

如图1所示，以恒定导通时间控制的直流降压式变换器为例，在T0时刻，负载电流IO以较快的速度正向跳变，从而导致输出电压VO迅速减小，电感电流IL缓慢上升，上侧开关管在控制电路的控制下，周期性的以恒定导通时间开通，直至T1时刻输出电压VO增大到预设的输出参考电压值DVO。为简单起见，图1所示电感电流IL代表了流过电感的平均电流。在输出电容器的影响下，输出电压VO在相位上滞后于电感电流IL。当输出电压VO增大到预设的输出参考电压值DVO时，电感电流IL已远远大于负载电流IO，储存在电感器中的能量转移到输出电压VO，从而引起输出电压VO远高于预设的输出参考电压值DVO，产生较大的过冲。

发明内容

为了解决前面描述的一个问题或者多个问题，本实用新型提出一种用于开关模式变换器的控制电路及控制方法，以减小或避免因负载电流跳变而引起的输出电压过冲。

根据本实用新型一实施例的一种用于开关模式变换器的控制电路，其中开关模式变换器包括第一开关管，控制电路控制第一开关管的导通与关断并使开关模式变换器的输出电压等于预设的输出参考电压值，所述控制电路包括：开关控制单元，根据输出电压和预设的输出参考电压值产生脉冲控制信号；过冲控制单元，根据输出电压和第一阈值电压产生过冲控制信号；以及逻辑单元，根据脉冲控制信号和过冲控制信号产生开关控制信号以控制第一开关管的导通与关断；其中当过冲控制信号处于第一状态时开关控制信号控制第一开关管关断，以及当过冲控制信号处于第二状态时开关控制信号根据脉冲控制信号控制第一开关管的导通与关断。

在一个实施例中，所述过冲控制单元包括：第一比较单元，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端耦接至输出电压，第二输入端耦接至第一阈值电压；上升判断单元，具有输入端和输出端，其中输入端接收输出电压，输出端输出上升状态判断信号，判断输出电压是否处于上升阶段；以及第一计时单元，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端耦接至第一比较单元的输出端和上升判断单元的输出端，第二输入端接收关断时间，输出端输出过冲控制信号；其中当输出电压增大至第一阈值电压时第一计时单元开始计时且过冲控制信号为第一状态，直到第一计时单元的计时时间等于关断时间时第一计时单元停止计时且过冲控制信号为第二状态。

在一个实施例中，所述过冲控制单元包括：第一比较单元，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端耦接至输出电压，第二输入端耦接至第一阈值电压；第二比较单元，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端耦接至输出电压，第二输入端耦接至第二阈值电压，其中第二阈值电压小于第一阈值电压；上升判断单元，具有输入端和输出端，其中输入端接收输出电压，输出端输出上升状态判断信号，判断输出电压是否处于上升阶段；第二计时单元，具有启动输入端、停止输入端和输出端，其中启动输入端耦接至第二比较单元的输出端和上升判断单元的输出端，停止输入端耦接至第一比较单元的输出端和上升判断单元的输出端，输出端输出第二计时时间，其中当输出电压增大至第二阈值电压时第二计时单元开始计时，以及当输出电压增大至第一阈值电压时第二计时单元停止计时；计算单元，根据第二计时时间得到关断时间；以及第一计时单元，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端耦接至第一比较单元的输出端和上升判断单元的输出端，第二输入端接收关断时间，输出端输出过冲控制信号；其中当输出电压增大至第一阈值电压时第一计时单元开始计时且过冲控制信号为第一状态，直到第一计时单元的计时时间等于关断时间时第一计时单元停止计时且过冲控制信号为第二状态。

根据本实用新型一实施例的一种开关模式变换器，该开关模式变换器包括上述控制电路和第一开关管。

在一个实施例中，所述第一开关管具有第一端、第二端和控制端，其中第一端接收输入电压，控制端耦接至控制电路的输出端。