[发明专利]降压DCDC转换器的控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及降压DCDC转换器技术，特别是一种降压DCDC转换器的控制电路，既有利于保证降压DCDC的性能指标又有利于避免音频噪声。

背景技术

在降压DCDC转换器中，其主要是通过开关管的周期性开关，以及电感和电容的储能原理为输出提供能量，DC(Direct Current)指直流电，DCDC(也记作DC-DC,direct current-direct current)指改变直流参数的直流到直流的变换。其中，开关管的周期性开关为系统的主要损耗之一。当负载较轻，输出电压达到阈值时，系统不再需要通过开关管如此频繁的开关为输出提供能量，为降低功耗，系统将采用PFM(PFM-Pulse Frequency Modulation/脉冲频率调制)或PSM(PSM-Pulse Skip Modulation/脉冲跨周期调制)降低开关频率以节省能量。而该种方法是以增大输出电容上的电压ripple(电压浪涌)和电感上的电流ripple(电流浪涌)为代价的。高的电压变化率和电流变化率会导致电容和电感元件产生电致伸缩和磁致伸缩，从而产生周期性形变。这种形变还会导致用于焊接电感和电容的PCB产生周期性震动。当降频后的开关频率落入音频范围时，上述形变和震动就会产生落入人耳音频范围的噪声，影响用户体验，限制产品的使用范围及领域。

降压DC-DC转换器的输出电容常常选用高压陶瓷电容，而该种电容是由非线性电解质钛酸钡等材料制成，电致伸缩效应明显，在周期性尖峰电压的作用下，电解质不断发生形变从而产生音频噪声。本发明人认为，以下试图解决方案都存在相应的缺陷或不足：1)将该种电容换成电致伸缩效应很小的聚脂薄膜电容，这样可以基本消除电容产生的噪声，但该种电容稳定性差，损耗大。2)增加输出电容，但会增大体积；3)延缓电路的反应时间，相应的减小了电流变化率，从而起到一定的抑制作用。但会使输出电压的过冲或跌落很大，影响性能，精度以及可靠性。4)降压DC-DC转换器始终工作在Forced PWM(PWM-Pulse Width Modulation/脉冲宽度调制)模式下，即即便系统不需要如此高的开关频率，但仍保持原有频率，不进行降频，但功耗较大，效率低。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种降压DCDC转换器的控制电路，既有利于保证降压DCDC的性能指标又有利于避免音频噪声。

本发明的技术方案如下：

降压DCDC转换器的控制电路，其特征在于，包括第一PMOS管和第二NMOS管，所述第一PMOS管的栅极和所述第二NMOS管的栅极分别与逻辑控制电路连接，所述第一PMOS管的漏极和所述第二NMOS管的漏极相互连接形成第一节点即开关节点，所述第二NMOS管的源极连接接地端；所述第一PMOS管的源极连接输入电压端；所述开关节点通过电感连接输出电压端，在所述开关节点与所述电感之间或者在所述电感与所述输出电压端之间形成中间节点，所述中间节点分成二路，第一路依次连接采样电阻、第三NMOS管和接地端，第二路通过第六NMOS管连接接地端；所述第六NMOS管的栅极连接模式开关的定端，所述定端通过第四NMOS管连接接地端，所述模式开关的动端选择连接轻负载模式端和常规负载模式端，所述轻负载模式端为第五NMOS管的漏极，所述常规负载模式端为所述第五NMOS管的接地源极，所述第五NMOS管的漏极与栅极互连，所述第五NMOS管的栅极通过电流源连接输入电压端；在所述输出电压端设置反馈节点，所述反馈节点通过信号处理单元连接所述逻辑控制电路。

所述反馈节点位于第一电阻与第二电阻的相互连接点上，所述反馈节点通过所述第一电阻连接所述输出电压端，所述反馈节点通过所述第二电阻连接接地端。

所述第三NMOS管的漏极与栅极相互连接形成第二节点，所述第二节点连接所述第四NMOS管的栅极。

所述第四NMOS管的漏极与所述第六NMOS管的栅极相互连接形成第三节点，所述第四NMOS管的源极接地。

所述第三NMOS管的漏极连接所述采样电阻，所述第三NMOS管的源极接地。

所述输出电压端通过负载电容连接接地端。

所述输出电压端通过负载电阻连接接地端。