[发明专利]BUCK变换器及其控制方法

权利要求书

1.一种BUCK变换器，包括：

第一开关管和第二开关管，连接在输入电压与地之间；

输出滤波电感和输出滤波电容，连接在所述第一开关管和所述第二开关管的连接点与地之间，其中，所述输出滤波电容的两个极板之间的电压为所述BUCK变换器的输出电压；

峰值电流控制电路，被配置为判断流过所述第一开关管的电流是否增大至上限阈值来控制所述输出滤波电感的退磁过程的开始；

退磁电流控制电路，被配置为判断流过所述第二开关管的电流是否减小至或者低于下限阈值来控制所述输出滤波电感的退磁过程的结束，其中流过所述第一开关管、或流过所述第二开关管的电流的大小表征流过所述输出滤波电感的电感电流的大小；

比较器，被配置为对所述输出电压的采样信号与参考电压进行比较；以及

逻辑电路，被配置为对所述峰值电流控制电路、所述退磁电流控制电路和所述比较器的输出进行逻辑运算，产生控制所述第一开关管和所述第二开关管的控制信号；

其中，所述逻辑电路被配置为：

在所述输出电压采样信号低于参考电压、且所述电感电流减小至或者低于所述下限阈值时，控制所述第一开关管从关断状态变为导通状态，并且在所述电感电流增大至上限阈值时，控制所述第一开关管从导通状态变为关断状态，以及

在所述电感电流减小至或者低于所述下限阈值时，控制所述第二开关管从导通状态变为关断状态，并在在所述电感电流增大至上限阈值时，控制所述第二开关管从关断状态变为导通状态；

其中，所述BUCK变换器能够用于轻载、重载和过载情况，并且

其中，在重载和过载的任一情况中，在所述第二开关管关断后，经过死区时间后所述第一开关管变为导通；在轻载情况中，在所述第二开关管关断后，经过一延迟时间直到所述输出电压采样信号变得低于所述参考电压时所述第一开关管变为导通。

2.如权利要求1所述的BUCK变换器，其中，所述BUCK变换器包括：

第一采样电路，被配置为对流过所述第一开关管的电流进行采样，以生成第一采样信号；

所述峰值电流控制电路被配置为基于所述第一采样信号判断所述电感电流是否增大至所述上限阈值。

3.如权利要求2所述的BUCK变换器，其中，所述BUCK变换器包括：

第二采样电路，被配置为对流过所述第二开关管的电流进行采样，以生成第二采样信号；

所述退磁电流控制电路被配置为基于所述第二采样信号判断所述电感电流是否减小至或者低于所述下限阈值并输出退磁电流控制信号。

4.如权利要求3所述的BUCK变换器，其中，所述BUCK变换器还包括：

输出电压采样网络，被配置为对所述输出电压进行采样，以生成所述输出电压的采样信号。

5.如权利要求1所述的BUCK变换器，其中，

在轻载的情况中，在所述第二开关管变为关断时，所述电感电流减小至零；

在过载的情况中，在所述第二开关管变为关断时，所述电感电流减小至所述下限阈值；

在重载的情况中，在所述第二开关管变为关断时，在所述电感电流减小得低于所述下限阈值。

6.如权利要求1所述的BUCK变换器，其中，所述BUCK变换器还包括触发器，被配置为基于所述峰值电流控制电路的输出和所述比较器的输出与所述退磁电流控制电路的输出的逻辑运算结果来生成所述控制信号。