[实用新型]一种开关型调节器的控制电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种开关型调节器的控制电路。

背景技术

现有技术中开关型调节器广泛应用于给各种各样的电系统提供稳定的电压源。低电源设备中（如手提电脑、手机等）电池管理尤其需要高效率的开关型调节器（例如，直流-直流变换器）。开关型调节器把输入直流电压转换成高频率电压，然后将高频输出电压进行滤波进而转换成直流输出电压。具体的说，开关型调节器通常由功率级电路和控制电路两部分组成。控制电路的功能是在输入电压、内部参数和外接负载变化时，调节功率级电路中的开关系统的导通和关断时间，以使开关型调节器的输出电压或者输出电流保持恒定。因此，在开关型调节器的设计中，控制电路的选择和设计对于开关型调节器的性能来说是十分重要的。采用不同的检测信号和不同的控制电路会有不同的控制效果。

现有技术中，开关型调节器的控制方式有很多种，基本的包括定频控制和变频控制。定频控制即开关周期恒定不变，通过调整一个周期内开关导通的宽度来调节输出电压，即脉冲宽度调制（PWM）。变频控制有恒定导通时间、恒定关断时间和迟滞比较控制等几种控制方式。

但是，当开关型调节器的负载发生跳变时，如负载由轻载变为重载，或者由重载变为轻载，对于现有的开关型调节器的控制方式而言，由于控制电路通常需要一个误差放大器来放大主电路输出电压的采样值和参考电压值之间的误差，电路结构复杂，需要合适的补偿网络保证系统的稳定性；并且，动态响应性能由于受到系统带宽的限制，响应速度较慢，需要较长的恢复时间。

参考图1，所示为采用现有技术的一种开关型调节器在负载发生跳变时的工作波形图。可见，在t1时刻，开关型调节器的负载瞬间由轻载变为重载，输出电流I_out瞬间由I₁增加为I₂；此时，仍为PWM控制信号对开关型调节器的开关状态进行调节，电感电流I_L缓慢上升，输出电压V_out在经过一段较长时间的恢复时间后，在t₂时刻缓慢恢复至正常值。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种新型的开关型调节器的控制电路。

依据本实用新型的开关型调节器的控制电路，通过对输出电压的实时检测，不仅实现了对负载跳变状态的判断；并且，在发生负载跳变时，通过另一调节效果较强的动态控制信号取代稳态状态的控制信号，来控制所述开关型调节器的开关状态，从而使开关型调节器的输出电压能够快速恢复至期望值。

依据本实用新型一实施例的开关型调节器的控制电路，包括，负载跳变判断电路，稳态控制信号发生电路和动态控制信号发生电路，其中，

所述负载跳变判断电路用以根据检测到的所述开关型调节器的输出电压和第一电压预设值以及第二电压预设值之间的关系来判断负载跳变状态；当发生负载跳变时，产生一跳变信号；

所述稳态控制信号发生电路用以根据所述输出电压和所述开关型调节器的期望输出电压来产生一稳态控制信号；

所述动态控制信号发生电路用以根据所述输出电压来产生一动态控制信号；

当所述开关型调节器发生负载跳变时，所述动态控制信号控制所述开关型调节器的状态，以使所述输出电压快速恢复；

当所述开关型调节器没有发生负载跳变时，所述稳态控制信号控制所述开关型调节器的状态，维持所述输出电压恒定。

进一步的，所述负载跳变判断电路包括第一比较器和第二比较器，所述第一比较器的两个输入端分别接收所述输出电压和所述第一电压预设值，当所述输出电压小于所述第一电压预设值时，所述开关型调节器发生反向负载跳变；

所述第二比较器的两个输入端分别接收所述输出电压和所述第二电压预设值，当所述输出电压大于所述第二电压预设值时，所述开关型调节器发生正向负载跳变。

进一步的，所述动态控制信号发生电路包括谷值判断电路，用以接收所述输出电压，以在所述输出电压到达谷值时产生一谷值信号；

所述动态控制信号发生电路还包括峰值判断电路，用以接收所述输出电压，以在所述输出电压到达峰值时产生一峰值信号。

所述动态控制信号发生电路还包括一逻辑电路，用以根据接收到的所述跳变信号和所述谷值信号或者所述峰值信号来产生所述动态控制信号；所述动态控制信号的有效状态区间为所述跳变信号的有效状态的起始时刻至所述谷值信号或者所述峰值信号的有效状态的起始时刻。