[发明专利]一种便于实现升压转换器超低静态电流的控制器

说明书

本发明公开了一种便于实现升压转换器超低静态电流的控制器，其中，控制器包括：比较器、自适应定时器、直通控制驱动器、纹波注入模块、反馈网络和参考电压，所述比较器的正输入端耦接参考电压，该参考电压提供对温度、输入电压Vin、输出电压VOUT和负载电流不敏感的参考电压信号VREF，所述比较器的负输入端耦接纹波注入模块，且纹波注入模块包括纹波发生器和电感电流仿真器，所述比较器输出信号Vtrigger，且所述纹波注入模块输出信号Vcontrol，所述比较器的输出端耦接自适应定时器，本发明通过控制器采用恒定导通时间架构控制升压转换器重载时保持恒定的开关频率，轻载时有着超低的静态功耗。

技术领域

本发明涉及一种电源技术领域，具体为一种便于实现升压转换器超低静态电流的控制器。

背景技术

在转换器中，为了得到精准稳定的输出电压，有很多不同的方法来控制升压转换器。目前常用的升压转换器控制设计方案包括：采用固定开关频率(PWM)的电流模式或电压模式控制环路、采用可变开关频率(PFM)的电压模式控制环路以及采用上述固定和可变开关频率混合设计控制环路，在负载电流大(重载)的时候使用固定开关频率，在负载电流小(轻载)的时候自动切换到可变开关频率；

对于采用固定开关频率的方案，升压转换器内的控制电路无法满足足够的静态电流来确保速度和带宽；对于采用可变开关频率的方案，会增大输出电压纹波，降低效率，而且增加了频域噪声；对于采用开关频率混合设计的方案，会引入更多的电路模块，又由于在不同模式下使用不同的电路设计，在对于从PWM模式到PFM模式的无缝过渡，很难实现超低静态电流；

例如，在专利US10340796B2中，在升压转换器中额外增加的ADC和电流估算器等电路模块都需要额外增加消耗静态电流的电路；对于专利CN201110076368.2中的降压设计及类似的降压设计：低静态电流同步整流降压DC-DC转换器的设计，用恒定导通时间(COT)架构控制降压转换器，该架构在降压转换器中可以实现低静态电流的效果，但是该架构不能直接应用于升压转换器，实现低静态电流的效果。

现有技术已经不能满足现阶段人们的需求，基于现状，急需对现有升压转换器实现超低静态电流效果的技术进行改革。

发明内容

本发明的目的在于提供一种便于实现升压转换器超低静态电流的控制器，以解决上述背景技术中提出的问题。

一方面本发明提供了一种控制器，包括：比较器、自适应定时器、直通控制驱动器、纹波注入模块、反馈网络和参考电压；

所述比较器的正输入端耦接参考电压，该参考电压提供对温度、输入电压Vin、输出电压VOUT和负载电流不敏感的参考电压信号VREF，且该参考电压信号VREF加载于比较器的正输入端，且比较器输出信号Vtrigger；

优选的，所述比较器的负输入端耦接纹波注入模块，且纹波注入模块包括纹波发生器和电感电流仿真器，所述纹波注入模块输出信号Vcontrol。

优选的，所述比较器的输出端耦接自适应定时器，自适应定时器对Vtrigger的上升沿作出反应，在信号Vtrigger变高后，定时器将产生一个基于输入电压Vin和输出电压VOUT电压的脉冲OnTime。

所述自适应定时器的输出端耦接直通控制驱动器，自适应定时器通过脉冲OnTime的高低电平控制直通控制驱动器对功率器件MOS管M1和MOS管M2上的电感电流调节；

所述直通控制驱动器通过输入信号ISEN产生LowPower信号，且所述直通控制驱动器具有三路输出端；

优选的，直通控制驱动器的第一路输出端且作为控制器的一个输出端输出信号HGATE耦接MOS管M2的栅极，直通控制驱动器的第二路输出端且作为控制器的另一输出端输出信号LGATE耦接MOS管M1的栅极，直通控制驱动器的第三路输出端输出信号Rcontrol耦接纹波注入模块，输出的信号Rcontrol用于产生纹波电压；