[发明专利]自适应开关控制电路及Buck-Boost开关电源

说明书

本发明涉及开关电源技术领域，具体公开了一种自适应开关控制电路及Buck‑Boost开关电源，包括：T1时长控制电路、T2时长控制电路和自适应负电流软开关电路，T1时长控制电路用于确定输入储能阶段时长，并生成第四功率管的驱动控制信号；T2时长控制电路用于根据输入电压采样值确定直接功率输入阶段时长，并生成第一功率管和第二功率管的驱动控制信号；自适应负电流软开关电路用于根据四管Buck‑Boost电路的输入电压采样值确定第三功率管的关断基准电压信号，并生成第三功率管的驱动控制信号以自适应调节电流复位阶段时长和电流续流阶段的负电流大小。本发明提供的自适应开关控制电路能够低成本及开关损耗。

技术领域

本发明涉及开关电源技术领域，尤其涉及一种自适应开关控制电路及Buck-Boost开关电源。

背景技术

现有技术中，针对四管Buck-boost电路，输入电压可高于、低于或者等于输出电压，其工作方式为功率管Q1和功率管Q4、功率管Q1和功率管Q3、功率管Q2和功率管Q3、功率管Q2和功率管Q4依次同时导通，以此为一个工作周期循环工作；由于四管Buck-boost变换器的开关数量较多，功率管的开关损耗和导通损耗成为限制四管Buck-boost变换器效率提升的关键因素。

现有技术中为了解决上述开关损耗和导通损耗，通常采用在不同负载下实现临界导通模式（BCM）和断续导通模式（DCM）两种工作模式切换，而在实现BCM模式和DCM模式切换时是通过增加额外的检测控制电路来实现，这样增加了电路的控制复杂度，且电路成本增加。

因此，如何提供一种成本低且控制简单的降低开关损耗和导通损耗的控制电路成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种自适应开关控制电路及Buck-Boost开关电源，解决相关技术中存在的无法低成本的实现降低开关损耗的问题。

作为本发明的第一个方面，提供一种自适应开关控制电路，其中，用于四管Buck-Boost电路，所述四管Buck-Boost电路包括第一功率管、第二功率管、第三功率管和第四功率管，所述四管Buck-Boost电路的开关周期包括依次切换的输入储能阶段、直接功率输入阶段、电流复位阶段和电流续流阶段，在所述输入储能阶段所述第一功率管和第四功率管同时导通，在所述直接功率输入阶段所述第一功率管和第三功率管同时导通，在所述电流复位阶段所述第二功率管和第三功率管同时导通，在所述电流续流阶段所述第二功率管和第四功率管同时导通，所述自适应开关控制电路包括：

T1时长控制电路、T2时长控制电路和自适应负电流软开关电路，所述T1时长控制电路和所述T2时长控制电路均与所述自适应负电流软开关电路连接，

所述T1时长控制电路用于根据所述四管Buck-Boost电路的输入电压采样值以及输出电压采样值确定输入储能阶段时长，并生成第四功率管的驱动控制信号以实现自适应调节所述输入储能阶段时长；

所述T2时长控制电路用于根据所述四管Buck-Boost电路的输入电压采样值确定直接功率输入阶段时长，并生成第一功率管的驱动控制信号和第二功率管的驱动控制信号以实现自适应调节所述直接功率输入阶段时长；

所述自适应负电流软开关电路用于检测所述第三功率管在所述电流复位阶段的电流，以及用于根据所述四管Buck-Boost电路的输入电压采样值确定所述第三功率管的关断基准电压信号，并生成第三功率管的驱动控制信号以自适应调节所述电流复位阶段时长和所述电流续流阶段的负电流大小。

进一步地，所述T1时长控制电路包括：平方除法电流产生电路和第四功率管的控制信号产生电路，所述平方除法电流产生电路与所述第四功率管的控制信号产生电路连接，

所述平方除法电流产生电路用于根据所述四管Buck-Boost电路的输入电压采样值以及输出电压采样值确定第一充电电流，