[实用新型]开关变换器及其控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子电路，尤其涉及开关变换器及其控制器。

背景技术

定频峰值电流控制是一种常用的开关变换器控制方式。在定频峰值电流控制下，代表开关变换器输出信号的反馈信号与参考电压被送入误差放大器以产生补偿信号。主晶体管在时钟信号来临时被导通，在代表流过其电流的电流采样信号增大至补偿信号时被关断。由于控制电路的内部延迟，会存在一个最小导通时间，主晶体管在其导通时间达到最小导通时间之后方可被关断。

当开关变换器的输入电压增大，主晶体管的导通时间会减小。由于最小导通时间的存在，主晶体管的导通时间在减小至最小导通时间后将无法进一步减小。此时输出电压会上升，在输出电压上会出现较大纹波。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供开关变换器及其控制器，以消除主晶体管的导通时间达到最小导通时间后输出电压上可能出现的纹波。

根据本实用新型实施例的一种开关变换器，包括：包括主晶体管的开关电路，具有输入端和输出端，其中输入端接收输入电压，输出端提供输出电压；反馈电路，具有输入端和输出端，其中输入端耦接至开关电路的输出端，反馈电路采样开关电路的输出电压，在输出端产生代表输出电压的反馈信号；电流采样电路，采样流过主晶体管的电流，产生代表流过主晶体管电流的电流采样信号；时钟产生电路，产生时钟信号，其中若主晶体管的导通时间小于时间阈值，则时钟产生电路改变时钟信号的频率以将主晶体管的导通时间调节至等于时间阈值；误差放大电路，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端接收第一参考电压，第二输入端耦接至反馈电路的输出端，误差放大电路根据第一参考电压与反馈信号之差，在输出端产生补偿信号；比较电路，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电流采样电路以接收电流采样信号，第二输入端耦接至误差放大电路的输出端，比较电路将电流采样信号与补偿信号进行比较，在输出端产生重置信号；以及控制电路，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端接收时钟产生电路以接收时钟信号，第二输入端耦接至比较电路的输出端，控制电路根据时钟信号和重置信号，在输出端产生控制信号以控制主晶体管。

在一个实施例中，时钟产生电路包括：第一电流控制电路，具有输入端和输出端，其中输入端耦接至控制电路以接收控制信号，第一电流控制电路基于控制信号判断主晶体管的导通时间是否小于时间阈值，并根据判断结果在输出端产生第一电流控制信号；第一可控电流源，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端耦接至供电电压，控制端耦接至第一电流控制电路的输出端；频率设置电路，提供设置电流；包括第一晶体管和第二晶体管的第一电流镜，具有供电端、第一端和第二端，其中供电端耦接至供电电压，第一端耦接至频率设置电路以及第一可控电流源的第二端；第一电容器，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至第一电流镜的第二端，第二端耦接至参考地；第四晶体管，具有第一端，第二端和控制端，其中第一端耦接至第一电容器的第一端，第二端耦接至参考地；比较器，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电容器的第一端，第二输入端接收阈值电压；以及第一单触发电路，具有输入端和输出端，其中输入端耦接至比较器的输出端，输出端耦接至第四晶体管的控制端并提供时钟信号。

在一个实施例中，频率设置电路包括：第三晶体管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端耦接至第一可控电流源的第二端和第一电流镜的第一端；误差放大器，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端接收第二参考电压，第二输入端耦接至第三晶体管的第二端，输出端耦接至第三晶体管的控制端；以及第一电阻器，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至第三晶体管的第二端，第二端耦接至参考地。