[发明专利]恒定导通时间控制电路及直流转直流转换电路

说明书

技术领域

本发明是关于一种恒定导通时间控制电路及直流转直流转换电路。

背景技术

请参见图1，为美国专利证号6369555所提供低纹波、高频迟滞的直流转直流转换电路的电路示意图。直流转直流转换电路包含了一缓冲电路2、一迟滞比较器4、一反馈电路6及一驱动电路8。反馈电路6耦接迟滞比较器4的一输出并提供一反馈信号V_RAMP至缓冲电路2的一输入端。缓冲电路2于输入端接收反馈信号V_RAMP及一输入参考信号V_REF的一叠加信号V_REF’（＝V_REF+V_RAMP）。迟滞比较器4的一输入端耦接缓冲电路2的一输出端及一输出电压V_OUT，输出端耦接驱动电路8。驱动电路8可以是功率晶体管，耦接一输入电压V_IN及一LC滤波电路12。LC滤波电路12提供输出电压V_OUT。

由于杂讯的干扰及电压检测的极限，迟滞比较器4的迟滞量无法设定太小，因此无法抑制输出电压V_OUT的纹波，尤其输出电压V_OUT若越小，纹波就越明显。

另外一种新的反馈控制方式为恒定导通时间控制回路，通过将输出电容的等效串联电阻所造成的纹波叠加入反馈信号内，借此达到抑制纹波的效果。这样的恒定导通时间的电路架构，输出电容必须具有较大的等效串联电阻，工作频率不能够太高。

为了解决这个问题，美国专利证号7482793提出了一种恒定导通时间、最小关断时间的直流转直流转换电路的电路。请参见图2，为此专利的直流转直流转换电路的电路示意图。直流转直流转换电路包含一降压切换控制器100，耦接一LC滤波电路。降压切换控制器100于一端点102接收一输入电压V_IN，并于一端点104提供一切换输出电压V_SW至由一电感L1及一输出电容C_OUT所构成的LC滤波电路。LC滤波电路于一端点114产生一输出电压V_OUT，以驱动一负载116。输出电容C_OUT具有一较小等效串联电阻ESR。降压切换控制器100以恒定导通时间、最小关断时间进行反馈控制。一对功率晶体管M1、M2串联于输入电压V_IN（端点102）及地（一端点PGND）之间，并由一驱动电路134所控制。功率晶体管M1、M2的一连接点122产生切换输出电压V_SW，并通过一端点SW耦接至LC滤波电路。降压切换控制器100具有两个分离的地接点，端点PGND及SGND，以避免功率晶体管M1、M2切换时所造成的杂讯干扰。

输出电压V_OUT通过一端点FB耦接由电阻R1、R2构成的分压器，产生一反馈电压V_FB至一误差比较器126的一输入端，以形成一反馈控制回路来调节切换输出电压V_SW。一基准电压产生器136耦接输入电压V_IN并提供一输入参考信号V_REF至误差比较器126的另一输入端。误差比较器126比较输入参考信号V_REF及反馈电压V_FB，并据此产生一误差电压信号V_ERR。误差电压信号V_ERR耦接一导通定时器128的一开始输入端Start以启动导通定时器128的导通时间程序。此时，导通定时器128提供一控制信号129至一逻辑电路132，使逻辑电路132导通功率晶体管M1一恒定导通时间以提升电感L1的电流。当经过恒定导通时间后，导通定时器128控制逻辑电路132关断功率晶体管M1并导通功率晶体管M2。

为执行最小关断时间控制，导通定时器128由一终止输出端End提供一终止信号至一关断定时器130的一开始输入端Start。关断定时器130于导通定时器128的恒定导通时间完成后，开始关断时间程序。关断定时器130于关断时间程序完成时提供一终止信号至逻辑电路132。此时，若反馈电压V_FB低于输入参考信号V_REF，逻辑电路132导通功率晶体管M1。