[发明专利]一种适用于升降压变换器的频率调节电路

说明书

本发明公开一种适用于升降压变换器的频率调节电路，属于电子模拟电路技术领域。所述适用于升降压变换器的频率调节电路包括NMOS管MN1～MN4、PMOS管MP1～MP4、三极管NPN1～NPN4、电阻R1～R4、二极管D1、电流源I1～I4、运算放大器AMP1和比较器COMP1。本发明电路针对输入具有瞬时尖峰的应用场合，无需为增加功率管导通时间而将芯片工作频率设置过低，满足电流检测延时对功率管最小导通时间要求；从而可避免大尺寸外围器件的使用，最终降低设计成本。

技术领域

本发明涉及电子模拟电路技术领域，特别涉及一种适用于升降压变换器的频率调节电路。

背景技术

在功率开关控制电路中，升降压变换器由于具有电路结构简单、效率高、易于控制和输入输出电压可实现任意组合等优势而得到广泛应用。传统升降压变换器电路架构如图1所示。PWM为控制逻辑电平，其控制功率管MN1周期性的开启和关闭。D1为反向续流二极管。MN1开启时，D1关断，外部输入V_IN向电感L1充电。MN1关闭时，D1开启且反向续流从输出滤波电容C_OUT上抽取电流，因此最终输出V_OUT-为负压。

通常为提升芯片动态响应性能，升降压变换器采用峰值电流模式进行整体环路控制，以维持输出电压稳定。在功率管MN1每个开启周期内，需检测电感电流值，当其上升至设定值时要求立刻关断功率管MN1，直至下个时钟周期到来后再重新开启。图1中比较器AMP0起电流检测作用，在MN1开启阶段，随着电感内电流上升其正负端压差逐渐增大，当电感电流上升至设定值时AMP0即输出高电平立刻关断MN1，等待下一个时钟周期到来后在重新开启MN1。考虑电路内各节点传输延时，如需保证电流检测功能正常实现，以控制环路，稳定电路输出。则要求功率管MN1最小导通时间大于电流检测比较器AMP0延时。

传统升降压变换器在某一固定应用下，如外围器件参数已确定，则其工作频率(f_SW)为固定值。此时对某一组确定输入V_IN和输出V_OUT-，在每个开关周期内其导通时间(T_ON)为：

由以上分析可知传统升降压变换器当其输入V_IN远大于输出V_OUT-时，在每个开关周期内功率管MN1导通时间会很小，最终导通时间T_ON不满足电流检测比较器延时要求，电流检测功能无法正常实现，无法控制环路以稳定输出电压。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于升降压变换器的频率调节电路，以解决传统升降压变换器具有工作频率与输入输出电压无关特性，当其工作于最大输入和最小输出情况下时，功率管最小导通时间无法满足电流检测延时要求、从而导致芯片无法正常工作，环路不受控制，输出存在不稳定的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种适用于升降压变换器的频率调节电路，包括NMOS管MN1～MN4、PMOS管MP1～MP4、三极管NPN1～NPN4、电阻R1～R4、二极管D1、电流源I1～I4、运算放大器AMP1和比较器COMP1；其中，

NMOS管MN1漏端接三极管NPN1基极，栅端接NMOS管MN4栅端，源端接输出端V_OUT-；NMOS管MN2漏端接电阻R3第一端，栅端接比较器COMP1输出端，源端接第二电阻R2第一端；NMOS管MN3漏端接PMOS管MP3漏端，栅端接运算放大器AMP1输出端，源端接电阻R4第一端；NMOS管MN4漏端接PMOS管MP4漏端，栅端接PMOS管MP4漏端，源端接输出端V_OUT-；