[发明专利]全差分PWM/PFM功率转换器控制

说明书

差分控制电路，被配置为控制功率转换器的操作。本公开的控制电路被配置为从全差分放大器接收两个差分反馈信号。放大器接收来自开关模式电源的输出电压(Vout)并接收参考电压(Vref)。当Vout小于Vref时，控制电路可以基于正差电压与负差电压之间的相对差，以PWM控制信号的占空比将脉宽调制(PWM)控制信号输出至开关模式电源。当Vout大于Vref时，控制电路可以基于正差电压和负差电压之间的相对差，以PFM控制信号的切换时间将脉冲频率调制(PFM)控制信号输出至开关模式电源。

技术领域

本公开涉及功率转换器，并且更具体地涉及用于功率转换器的控制电路装置。

背景技术

降压开关模式功率转换器、例如降压转换器，可以使用控制回路来调节输出电压。控制回路可以将输出电压与参考电压进行比较，并使用脉冲调制来调整输出电压。在一些示例中，控制回路可以使用脉宽调制，并改变占空比，例如在改变脉冲导通时间的同时保持近似恒定的频率或切换时间。在其他示例中，控制回路可以使用脉冲频率调制并改变开关频率，同时保持大致恒定的脉冲导通时间。

发明内容

本公开描述了被配置为控制开关模式电源的操作的控制电路装置。与其他此类控制电路装置相比，本公开的控制电路装置被配置为从差分放大器接收两个差分反馈信号。差动放大器从开关模式电源接收输出电压(Vout)以及参考电压(Vref)。基于Vout与Vref之间的差，差动放大器输出两个差分反馈信号，例如“正”差电压和“负”差电压。

在操作中，当Vout小于Vref时，正差电压大于负差电压，并且作为响应，本公开的控制电路装置可以基于正差电压与负差电压之间的相对差，以PWM控制信号的占空比，将脉宽调制PWM控制信号输出至开关模式电源。当Vout大于Vref时，正差电压小于负差电压，作为响应，本公开的控制电路可以基于正差电压与负差电压之间的相对差，以PFM控制信号的切换时间，将脉冲频率调制PFM控制信号输出至开关模式电源。

在一个示例中，本公开描述了一种电路，该电路包括：第一输入端子，被配置为接收第一差分输入信号；第二输入端子，被配置为接收第二差分输入信号；电流吸收输入端子，被配置为基于第一差分输入信号与第二差分输入信号之间的相对幅度吸收电流；峰值检测输入端子，被配置为接收来自峰值检测电路的逻辑信号；和输出端子，被配置为控制功率转换器。该电路可以被配置为：响应于第一差分输入信号大于第二差分输入信号，在电流吸收输入端子处吸收电流，并且在输出端子处输出脉宽调制PWM控制信号。PWM控制信号的占空比基于第一差分输入信号与第二差分输入信号之间的相对幅度。响应于第一差分输入信号小于第二差分输入信号，该电路可以被配置为：在输出端子处输出脉冲频率调制PFM控制信号，其中PFM控制信号的切换时间基于第一差分输入信号与第二差分输入信号之间的相对幅度。

在另一个示例中，本公开描述了一种系统，包括功率转换器和双输出差动放大器，双输出差分放大器被配置为：接收来自功率转换器的输出电压；接收参考电压；输出第一差分信号；以及输出第二差分信号。该系统还包括差分控制电路，其包括第一输入端子和第二输入端子，并且差分控制电路被配置为：在第一输入端子处接收第一差分信号；在第二输入端子处接收第二差分信号；以及控制功率转换器的操作。响应于第一差分信号大于第二差分输入信号，差分控制电路输出脉宽调制PWM控制信号至功率转换器。PWM控制信号的占空比基于在第一差分信号与第二差分信号之间的相对幅度。响应于第一差分信号小于第二差分信号，输出脉冲频率调制PFM控制信号至功率转换器，其中PFM控制信号的切换时间基于第一差分信号与第二差分信号之间的相对幅度。