[实用新型]恒定导通时长控制的开关电源及其控制电路

权利要求书

1.一种用于恒定导通时长控制的开关电源的控制电路，该开关电源包括高侧开关管、低侧开关管、电感器和与负载并联的输出电容器，该控制电路通过控制高侧开关管和低侧开关管的导通与关断，将输入电压转换成输出电压，该控制电路包括：

导通时长控制单元，具有输出端，在输出端产生控制高侧开关管导通时长的导通时长控制信号；

超音频模式判断单元，具有输出端，在输出端产生开关电源是否进入超音频模式的标识信号；

斜坡信号产生单元，具有输入端和输出端，其中输入端耦接至超音频模式判断单元，斜坡信号产生单元在输出端产生斜坡补偿信号；

比较单元，具有第一输入端、第二输入端、第三输入端和输出端，其中第一输入端接收参考电压，第二输入端接收代表开关电源输出电压的反馈信号，第三输入端耦接至斜坡信号产生单元以接收斜坡补偿信号，比较单元基于斜坡补偿信号、参考电压和反馈信号，产生比较信号；

逻辑单元，具有第一输入端、第二输入端、第三输入端和输出端，其中第一输入端耦接至导通时长控制单元以接收导通时长控制信号、第二输入端耦接至比较单元以接收比较信号，第三输入端耦接至超音频模式判断单元以接收标识信号，逻辑单元根据导通时长控制信号、比较信号和标识信号，在输出端产生高侧控制信号和低侧控制信号，以分别控制高侧开关管与低侧开关管；以及

其中在开关电源进入超音频模式时，逻辑单元导通低侧开关管以对输出电容器进行放电，放电阶段持续至比较单元输出导通高侧开关管的比较信号，斜坡信号产生单元包括：

正常斜坡产生单元，具有输出端，在输出端产生正常斜坡补偿信号；

补充斜坡产生单元，具有输入端和输出端，其中输入端耦接至超音频模式判断单元以接收标识信号，输出端在所述放电阶段内产生从初始电压上升的补充斜坡补偿信号，斜坡信号产生单元将正常斜坡补偿信号和补充斜坡补偿信号的代数和作为斜坡补偿信号提供至比较单元。

2.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述比较单元包括比较器，该比较器具有同相输入端、反相输入端和输出端，其中同相输入端接收参考电压与斜坡补偿信号的代数和，反相输入端接收反馈信号，输出端提供比较信号。

3.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述补充斜坡补偿信号具有其电压以固定斜率从初始电压上升的形式。

4.如权利要求3所述的控制电路，其特征在于，所述补充斜坡补偿信号的斜率大于t_onV_out/2LC，其中t_on为高侧开关管的导通时长，V_out为稳态输出电压，L和C分别为所述电感器和输出电容器的电感值和电容值。

5.如权利要求4所述的控制电路，其特征在于，所述补充斜坡补偿信号的斜率最大值为t_on(3V_in+V_out)/4LC。

6.如权利要求4所述的控制电路，其特征在于，所述补充斜坡补偿信号的斜率最小值为t_onV_in/2LC，其中V_in为输入电压。

7.如权利要求3所述的控制电路，其特征在于，所述补充斜坡补偿信号的幅值最小值为(V_in-V_out)t_on²/2LC，其中t_on为高侧开关管的导通时长，V_in为输入电压，V_out为稳态输出电压，L和C分别为所述电感器和输出电容器的电感值和电容值。

8.如权利要求7所述的控制电路，其特征在于，所述补充斜坡补偿信号的幅值最大值为t_on²(V_in-V_out)(3V_in+V_out)/8LCV_out。