[发明专利]一种具有电感最小电流控制电路的BUCK开关变换器

说明书

本发明公开了一种具有IMIN控制电路的BUCK开关变换器，包括：降压外围电路、控制电路，所述电感L的一端加载在主功率管PM与附从功率管NM之间的连接线上，且另一端耦接输出端，用于开关变换器的降压输出，所述控制电路包括：误差放大器EA、PWM比较器、斜坡生成电路、逻辑控制电路、时钟、驱动级电路和采样电路，所述逻辑控制电路包括：触发器、与门AND1、或门OR1、反相器INV1和与门AND2。本发明通过PWM比较器的输出QA的状态可实现BUCK开关变换器开关模式和直通模式自由切换；在输入电压和输出电压接近时，控制开关周期，重载和轻载时都能获得较低的开关纹波。

技术领域

本发明涉及一种开关电源技术领域，具体为一种具有IMIN（电感最小电流）控制电路的BUCK开关变换器。

背景技术

随着电子设备的广泛普及，降压变换器输入电压可能低于目标输出电压，这就导致降压变换器不仅要能工作在输出小于输入的降压开关模式，同时也能支持100%占空比的直通模式。比如锂电池应用的设备中，随着长时间的使用锂电池电压持续降低，而当目标输出高于输入电压时，就需要整个开关变换器支持直通模式。在开关模式和直通模式切换过程中，占空比从整个开关变换器能工作的最大占空比状态切换到100%占空比的过程中，目前市面上的降压开关换器很多并没有作任何控制方法的处理，比如TPS62811，导致切换过程中输出纹波变大，带有PSM（Power Save Mode）的整个开关变换器，在轻载时由于电感电流走负，效率远低于整个开关变换器工作在小于最大占空比时同样负载的条件。

目前的降压变换器一方面无法实现在开关模式和直通模式之间低纹波的自由切换，且输出的电压纹波较高，另一方面在开关模式和直通模式的临界状态下的转换效率较低；

现有技术已经不能满足现阶段人们的需求，基于现状，急需对现有技术进行改革。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有IMIN控制电路的BUCK开关变换器，以解决上述背景技术中提出的问题。

一方面，本发明提供如下技术方案一种BUCK开关变换器，包括：降压外围电路和控制电路；

所述降压外围电路包括主功率管PM、附从功率管NM、电感L、输出电容C_OUT、分压反馈电路；

优选的，所述电感L的一端加载在主功率管PM与附从功率管NM之间的连接线上，且另一端耦接输出端，用于开关变换器的降压输出；

所述控制电路包括：误差放大器EA、PWM比较器、斜坡生成电路、逻辑控制电路、时钟、驱动级电路和采样电路；

优选的，所述误差放大器EA的正相输入端加载有参考基准源V_REF，且所述误差放大器EA的反相输入端加载有输出电压的反馈值V_FB，所述误差放大器EA将该输出电压的反馈值V_FB与参考基准源V_REF放大后产生电压V_COMP；

优选的，所述误差放大器EA的输出端耦接PWM比较器的反相输入端，将V_COMP输入给PWM比较器。

优选的，所述PWM比较器的正相输入端耦接斜坡生成电路和采样电路，所述斜坡生成电路产生斜坡补偿信号，所述采样电路采样主功率管PM的电压信号与所述斜坡生成电路产生斜坡补偿信号叠加后产生电压V_SLOPE加载于PWM比较器的正相输入端，所述PWM比较器通过对正相输入端V_SLOPE与反相输入端V_COMP比较后产生状态QA并输出给逻辑控制电路；

所述逻辑控制电路包括：触发器、与门AND1、或门OR1、反相器INV1和与门AND2；