[实用新型]单电感多输出降压变换器及其控制电路

说明书

技术领域

本实用新型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。

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。

实用新型内容

本实用新型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。

根据本实用新型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；以及逻辑电路，包括：判断电路，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端耦接至第一比较电路的输出端以接收第一比较信号，第二输入端耦接至第二比较电路的输出端以接收第二比较信号，判断电路检测第一比较信号和第二比较信号中何者较先出现，在输出端产生判断信号；选择电路，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第一时间阈值，第二输入端接收第二时间阈值，第三输入端耦接至判断电路的输出端以接收判断信号，选择电路基于判断信号，将第一时间阈值或者第二时间阈值作为导通时间阈值提供至输出端；导通时间控制电路，具有输入端和输出端，其中输入端耦接至选择电路的输出端以接收导通时间阈值，导通时间控制电路基于导通时间阈值，在输出端产生导通时间控制信号；逻辑门电路，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端耦接至第一比较电路的输出端以接收第一比较信号，第二输入端耦接至第二比较电路的输出端以接收第二比较信号，逻辑门电路基于第一比较信号和第二比较信号，在输出端产生门输出信号；触发电路，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端耦接至导通时间控制电路的输出端以接收导通时间控制信号，第二输入端耦接至逻辑门电路的输出端以接收门输出信号，触发电路基于导通时间控制信号和门输出信号，在输出端产生开关控制信号；第一驱动电路，具有输入端、第一输出端和第二输出端，其中输入端耦接至触发电路的输出端以接收开关控制信号，第一驱动电路基于开关控制信号，在第一输出端和第二输出端分别产生第一驱动信号和第二驱动信号；第二驱动电路，具有输入端、第一输出端和第二输出端，其中输入端耦接至判断电路的输出端以接收判断信号，第二驱动电路基于判断信号，在第一输出端和第二输出端分别产生第三驱动信号和第四驱动信号。

在一个实施例中，判断电路还耦接至触发电路的输出端以接收开关控制信号，并基于开关控制信号，在第一开关管关断时，方对第一比较信号和第二比较信号中何者较先出现进行判断。

在一个实施例中，该控制电路还包括：最小关断时间控制电路，产生控制第一开关管最小关断时间的最小关断时间控制信号；其中触发电路还耦接至最小关断时间控制电路以接收最小关断时间控制信号，并基于门输出信号、最小关断时间控制信号和导通时长控制信号产生开关控制信号。

在一个实施例中，该控制电路还包括：限流电路，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流过电感器的电流，第二输入端接收电流限值，限流电路将流过电感器的电流与电流限值进行比较，在输出端产生限流信号；其中触发电路还耦接至限流电路以接收限流信号，并基于门输出信号、限流信号和导通时长控制信号产生开关控制信号。

在一个实施例中，单电感多输出降压变换器中的第二开关管被二极管代替。