[发明专利]一种BOOST开关变换器以及最小关闭时间控制电路

权利要求书

1.一种BOOST开关变换器，其特征在于，包括：

外围电路、控制电路、主功率管NMOS管NM、附从功率管PMOS管PM；

所述外围电路包括电感L、输出电容C_OUT、分压电阻R1和分压电阻R2，其中，分压电阻R1与分压电阻R2之间的反馈点处具有一输出反馈电压V_FB，且该输出反馈电压V_FB通过反馈线加载于误差放大器EA的反向输入端，反馈给误差放大器放大，通过确定反馈点的电压和基准电压相等，从而确定输出电压值；

所述控制电路包括：误差放大器EA、补偿网络、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；

所述误差放大器EA的正向输入端加载有参考基准源V_REF，且所述误差放大器EA的反向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；

所述误差放大器EA的输出端耦接PWM比较器的反向输入端，将V_COMP输入给PWM比较器，且所述误差放大器EA的输出端通过由补偿电阻Rcomp和补偿电容Ccomp串联连接组成的补偿网络接地，增加控制电路的稳定性；

所述PWM比较器的正向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NM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比较器的正向输入端；所述PWM比较器通过对正向输入端V_SLOPE与反向输入端V_COMP比较后产生状态QA并输出给逻辑控制电路；

所述电感L的一端耦接输入电压V_IN，另一端通过耦接附从功率管PMOS管PM耦接输出电压V_OUT，当输出电压V_OUT与输入电压V_IN接近时，NM开启时间Tmin大于PWM工作需要的时间后，通过增加最小关闭时间控制电路控制主功率管NMOS管NM的关闭时间；

所述最小关闭时间控制电路包括：放大器A1、放大器A2和放大器A3，且所述放大器A1、A2、A3耦接闭环后形成单位增益放大器，将输入电压V_IN和输出电压V_OUT引入到控制电路中；

所述最小关闭时间控制电路还包括：比例电流镜PM1、PM2、PM3和PM4、无源电阻R11和R12、电容C1和C2；

所述电容C1、C2的两端分别耦接开关管NM1和NM2，且所述开关管NM1的栅极通过耦接反相器加载有时间控制信号Tctrl，用于控制时间；

所述开关管NM2的栅极加载有最小关闭时间控制信号Toffmin；

所述PM1和PM2将输入电压V_IN与无源电阻R11产生的电流镜像后对电容C1充电，PM3和PM4将输出电压与输入电压的电压差以及R12产生的电流镜像后对C2充电；

所述最小关闭时间控制电路还包括：开关S1、滤波电阻R3、滤波电容C3和比较器COMP1；

所述比例电流镜PM2与电容C1的连接线处耦接一开关S1，且开关S1的另一端通过由滤波电阻R3、滤波电容C3组成的RC滤波电路耦接比较器COMP1的反向输入端，当开关S1打开后，C1产生的电压经过滤波R3、滤波电容C3后得到稳定的电压VN加载到比较器COMP1的反向输入端，且所述电容C2产生的电压VP加载到比较器COMP1的正向输入端；

所述最小关闭时间控制电路还包括：由或非门NOR1和NOR2组成的RS触发器；

所述比较器COMP1输出端耦接由或非门NOR1和NOR2组成的RS触发器，比较器COMP1的输出电压monitor1传输给RS触发器，且RS触发器锁存monitor1的状态；

所述或非门NOR2的一路输入端加载有主功率管NMOS管NM的信号控制端NCHON，当NCHON=1时，主功率管NMOS管NM打开，NCHON=0时，主功率管NMOS管NM关闭;且，

所述RS触发器的输出端输出最小关闭时间控制信号Toffmin。