[发明专利]升降压式电源转换器的控制电路及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种升降压式电源转换器，具体地说，是一种升降压式电源转换器的控制电路及方法。

背景技术

图1显示已知的同步式升降压式电源转换器10，其包括升降压式功率级12以及控制电路22提供信号VA、VB、VC及VD分别切换升降压式功率级12中的开关SWA、SWB、SWC及SWD以将输入电压Vin转换为输出电压Vo。在控制电路14中，电阻R1及R2分压输出电压Vo产生回授信号VFB，误差放大器24放大回授信号VFB及参考电压Vref之间的差值产生信号VCL至信号产生器22，信号产生器22提供信号VU、VX及VY，其中信号VU与信号VCL相关，信号VX及VY为锯齿波信号，比较器18比较信号VU及VX产生信号VZ1，比较器20比较信号VU及VY产生信号VZ2，逻辑电路16根据信号VZ1及VZ2产生信号VA、VB、VC及VD。

图2显示图1中信号的波形图，其中波形26为信号VY，波形28为信号VU，波形30为信号VX，波形32为信号VZ1，波形34为信号VZ2，波形36为信号VA，波形38为信号VB，波形40为信号VC，波形42为信号VD。参照图1及图2，当信号VX大于信号VU时，如时间t1至t2，信号VZ1为低准位，如波形28、30及32所示，当信号VX小于信号VU时，如时间t2至t5，信号VZ1为高准位。当信号VY大于信号VU时，如时间t0至t3，信号VZ2为低准位，如波形26、28及34所示，当信号VY小于信号VU时，如时间t3至t4，信号VZ2为高准位。假设以时间t1至t5表示输出电压Vo的一个周期，在时间t1至t2期间，升降压式功率级12处于第一状态，此时开关SWA及SWC关闭(turn off)而开关SWB及SWD打开(turn on)，如波形36至42所示。在时间t2至t3期间，升降压式功率级12处于第二状态，此时开关SWA及SWD打开而开关SWB及SWC关闭。在时间t3至t4期间，升降压式功率级12处于第三状态，此时开关SWA及SWC打开而开关SWB及SWD关闭。在时间t4至t5期间，升降压式功率级12回到第二状态。其中第二状态在一个周期中出现二次，如果能改变切换顺序将两次的第二状态排在一起，将可以减少切换损失提高效能。此外，当信号VU上升或下降而接近信号VX的峰值或信号VY的谷值时，信号VB或VC的工作周期(duty)将非常短，因此开关SWB或SWC可能还没完全打开(turn on)便又关上，这除了增加切换损失之外没有任何意义。

美国专利号7,176,667也提出一种升降压式电源转换器的控制电路，其在升降压模式时利用一随输出电压Vo调节脉宽的脉宽调变信号以及一固定脉宽的信号决定开关SWA、SWB、SWC及SWD的切换，然而，这种插入固定脉宽信号的方式在模式转换时可能造成不连续的工作周期，进而导致大输出涟波。

因此已知的升降压式电源转换器的控制电路存在着上述种种不便和问题。

发明内容

本发明的目的，在于提出一种升降压式电源转换器的控制电路及方法。

本发明的另一目的，在于提出一种最佳化开关切换顺序以改善效能的控制电路及方法。

本发明的又一目的，在于提出一种减少输出涟波的控制电路及方法。

本发明的再一目的，在于提出一种加速由省电模式回到正常操作的瞬时响应的控制电路及方法。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种升降压式电源转换器的控制电路，用以提供控制信号驱动升降压式功率级以将输入电压转换为输出电压，所述升降压式功率级包含电感及至少二开关连接所述电感，其特征在于所述控制电路包括：

回授电路，检测所述输出电压产生回授信号；

误差放大器连接所述回授电路，放大所述回授信号和一参考电压之间的差值产生误差信号；

动态工作周期产生器，在被启动后根据检测信号产生第一信号；以及

驱动电路连接所述误差放大器及动态工作周期产生器，根据所述误差信号和第一信号决定所述控制信号。

本发明的升降压式电源转换器的控制电路还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

前述的控制电路，其中检测信号与所述输入电压、输出电压、通过所述电感的电感电流及所述输出电压的变化量其中至少一个相关。

前述的控制电路，其中所述动态工作周期产生器根据所述检测信号提供补偿信号。

前述的控制电路，其中所述动态工作周期产生器包括：

模拟数字转换器，将所述检测信号转换为补偿信号；以及