[发明专利]单电感多输出降压变换器及其控制电路和控制方法

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及电子电路，尤其涉及单电感多输出降压变换器及其控制电路和控制方法。

背景技术

许多系统，例如电脑主板，需要多个母线电压，譬如3.3V和2V。传统的做法是对每个母线电压均使用单独的降压变换器，每个降压变换器均包括集成控制电路、两个开关管、电感器、输出电容器和其他辅助元器件。这些元件，尤其是电感器，需要耗费大量成本。为此，人们一直在需求一种结构更简单、成本更低廉的多输出解决方案。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供结构简单、成本低廉的单电感多输出降压变换器及其控制器和控制方法。

根据本发明实施例的一种单电感多输出降压变换器的控制方法，该单电感多输出降压变换器包括具有第一端和第二端的电感器、耦接在输入电压与电感器第一端之间的第一开关管、耦接在电感器第一端与参考地之间的第二开关管、耦接在电感器第二端与第一输出电压之间的第三开关管、耦接在电感器第二端与第二输出电压之间的第四开关管、耦接在第一输出电压与参考地之间的第一电容器、以及耦接在第二输出电压与参考地之间的第二电容器，该控制方法包括：基于第一输出电压，产生第一反馈信号；基于第二输出电压，产生第二反馈信号；将第一反馈信号与第一参考信号进行比较，产生第一比较信号；将第二反馈信号与第二参考信号进行比较，产生第二比较信号；判断第一比较信号和第二比较信号中何者较先出现；若第一比较信号的出现早于第二比较信号，将第一开关管导通，第二开关管关断，第三开关管导通，第四开关管关断，并在第一开关管的导通时间达到第一时间阈值时，将第一开关管关断，第二开关管导通；若第二比较信号的出现早于第一比较信号，将第一开关管导通，第二开关管关断，第三开关管关断，第四开关管导通，并在第一开关管的导通时间达到第二时间阈值时，将第一开关管关断，第二开关管导通。

根据本发明实施例的一种单电感多输出降压变换器的控制电路，该单电感多输出降压变换器包括具有第一端和第二端的电感器、耦接在输入电压与电感器第一端之间的第一开关管、耦接在电感器第一端与参考地之间的第二开关管、耦接在电感器第二端与第一输出电压之间的第三开关管、耦接在电感器第二端与第二输出电压之间的第四开关管、耦接在第一输出电压与参考地之间的第一电容器、以及耦接在第二输出电压与参考地之间的第二电容器，该控制电路包括：第一比较电路，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端接收代表第一输出电压的第一反馈信号，第二输入端接收第一参考信号，第一比较电路将第一反馈信号与第一参考信号进行比较，在输出端产生第一比较信号；第二比较电路，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端接收代表第二输出电压的第一反馈信号，第二输入端接收第二参考信号，第二比较电路将第二反馈信号与第二参考信号进行比较，在输出端产生第二比较信号；逻辑电路，耦接至第一比较电路和第二比较电路的输出端，基于第一比较信号和第二比较信号产生第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号和第四驱动信号以分别控制第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管；其中逻辑电路判断第一比较信号和第二比较信号中何者较先出现，若第一比较信号的出现早于第二比较信号，则逻辑电路将第一开关管导通，第二开关管关断，第三开关管导通，第四开关管关断，并在第一开关管的导通时间达到第一时间阈值时，将第一开关管关断，第二开关管导通；若第二比较信号的出现早于第一比较信号，则逻辑电路将第一开关管导通，第二开关管关断，第三开关管关断，第四开关管导通，并在第一开关管的导通时间达到第二时间阈值时，将第一开关管关断，第二开关管导通。

根据本发明实施例的一种单电感多输出降压变换器,包括:电感器，具有第一端和第二端；第一开关管，耦接在输入电压与电感器第一端之间；第二开关管，耦接在电感器第一端与参考地之间；第三开关管，耦接在电感器第二端与第一输出电压之间；第四开关管，耦接在电感器第二端与第二输出电压之间；第一电容器，耦接在第一输出电压与参考地之间；第二电容器，耦接在第二输出电压与参考地之间；第一反馈电路，具有输入端和输出端，其中输入端接收第一输出电压，第一反馈电路基于第一输出电压，在输出端产生代表第一输出电压的第一反馈信号；第二反馈电路，具有输入端和输出端，其中输入端接收第二输出电压，第二反馈电路基于第二输出电压，在输出端产生代表第二输出电压的第二反馈信号；以及如前所述的控制电路。