[发明专利]均衡占空比的振荡器

说明书

技术领域

本发明涉及一种确定两个开关的开关频率的振荡器，所述两个开关控制变换器的操作。

背景技术

在脉冲频率调制(PFM)型的变换器中，通过电源开关的开关操作实现电源转换。这里，电源开关被操作为对应于50％的均衡占空比(duty balance)。即，控制电源的开关的占空比(duty)相等。

然而，由于变换器的供电线内产生的噪声而在电源开关间产生占空比不均衡。占空比不均衡包括变换器的次级均方根电流，使得电源转换效率降低。

此背景部分公开的上述信息仅仅是为了帮助理解本发明的背景知识，因此它可能会包括不构成在本国内为本领域的普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的一个实施方式的目的在于一种用于在电源开关间提供均衡占空比的占空比均衡振荡器。

根据本发明的实施方式的振荡器根据开关的开关操作来转换输入电压，以确定产生输出电压的所述变换器的开关频率。所述振荡器包括：频率设定单元，所述频率设定单元根据对应于所述输出电压的反馈信号使用基准电流确定占空比信号的第一半周期，所述占空比信号确定所述开关频率；及占空比均衡电路，所述占空比均衡电路通过使用所述频率设定单元的输出来感测第一半周期的时段，且在所述第一半周期之后将与所述第一半周期相同的时段确定为所述占空比信号的第二半周期。

所述占空比均衡电路在所述第一半周期之后，以与增加的斜度相同的斜度减少均衡控制电压来确定所述占空比信号的所述第二半周期，所述均衡控制电压在所述第一半周期期间以恒定的斜度增加。

所述占空比均衡电路包括均衡电容器，所述均衡电容器在所述第一半周期期间通过充电电流充电，且在所述第二半周期期间以与所述充电电流相同的电流放电，充电到所述电容器的电压是所述均衡控制电压，且所述占空比均衡电路在所述第一半周期之后比较所述均衡控制电压和最小基准电压，以确定所述第二半周期。所述第二半周期是所述第一半周期时段之后到所述均衡控制电压降低到所述最小基准电压的时间的时段。

所述占空比均衡电路包括：充电电流源，所述充电电流源在所述第一半周期期间对所述均衡电容器充电；放电电流源，所述放电电流源在所述第一半周期之后使所述均衡电容器放电；及均衡比较器，所述均衡比较器比较所述均衡控制电压和所述最小基准电压。

所述频率设定单元产生根据所述基准电流而增加的设定控制电压，且将自所述设定控制电压开始增加的时间到所述设定控制电压达到所述峰值基准电压的时间设定为所述第一半周期。所述频率设定单元包括：预定电容器，所述预定电容器通过所述基准电流充电；及设定比较器，所述设定比较器比较充电到所述电容器的电压和所述峰值基准电压；且充电到所述电容器的电压是设定控制电压。

所述振荡器还包括：SR锁存器，所述SR锁存器包括第一输入端子、第二输入端子和输出端子，所述第一输入端子以所述频率设定单元的输出为输入，所述第二输入端子以所述占空比均衡电路的输出为输入，所述输出端子输出所述占空比信号；所述SR锁存器同步于所述第一输入端子的信号来改变所述占空比信号的电平，和同步于所述第二输入端子的信号电平来改变所述占空比信号的电平。

所述占空比均衡电路包括：均衡电容器，所述均衡电容器在所述第一半周期期间通过充电电流充电，且在所述第二半周期内以与所述充电电流相同的电流放电；充电电流源，所述充电电流源在所述第一半周期期间对所述均衡电容器充电；放电电流源，所述放电电流源在所述第一半周期之后使所述均衡电容器放电；及均衡比较器，所述均衡比较器比较所述均衡控制电压和所述最小基准电压，且包括连接到所述SR锁存器的所述第二输入端子的输出端子，其中所述占空比均衡电路在所述第一半周期之后，比较所述均衡控制电压和所述最小基准电压，以确定所述第二半周期。

所述第二半周期是自所述第一半周期到所述均衡控制电压降低到所述最小基准电压的时间的时段。

当所述第一半周期短于阈值周期的对应于极限频率的半周期，则对应于极限频率的半周期被确定为所述第一半周期。所述振荡器还包括：频率限制单元，所述频率限制单元使用所述占空比均衡电路的输出和所述均衡控制电压产生根据所述阈值周期占空比均衡的第一占空比控制信号。