[发明专利]一种导通时间控制装置及降压式变换器

说明书

本发明涉及电子技术领域，公开了一种导通时间控制装置及降压式变换器。导通时间控制装置包括：充放电模块、比较模块以及充放电控制模块；充放电模块根据系统输入电压以及系统输出电压进行充放电，并将充放电后的电压输出至比较模块；比较模块根据充放电模块输出的电压与第一门限电压以及第二门限电压之间的关系向充放电控制模块输入信号；充放电控制模块根据输入的信号以控制充放电模块启动充电过程，或者，以控制所述充放电模块关闭充电过程。使得导通时间的控制能自适应的随输入电压和输出电压变化而变化，使得能够得到在输入电压变化时，所需输出电压不变化的目的。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种导通时间控制装置及降压式变换器。

背景技术

Buck变换器，也称降压式变换器，是一种输出电压小于输入电压的非隔离直流变换器。

发明人在实现本发明的过程中发现，现有技术的BUCK电路中采用恒定导通时间架构，即主要采用固定的恒定导通时间模块控制一个开关周期的开启时间。图1所示为BUCK电路10的主要工作原理示意图，描述如下：

电阻分压检测模块102将VOUT等比例降压为VFB；迟滞比较器104将VFB与基准电压模块(REF)101输出的基准电压VREF比较，当VFB低于VREF电压时，迟滞比较器104输出为高电平信号，该高电平信号控制RS控制模块106输出高电平信号，RS控制模块输出的高电平信号经过功率驱动模块107后，使得输出控制模块105中的上边管导通，下边管断开，从而开启一个开关周期，通过上边管的导通，系统电源电压VIN传输电流给电感L储能，同时为输出电容C_OUT充电，为输出负载R_OUT提供负载电流。该阶段中，恒定导通时间(Constant on Time，COT)模块103在迟滞比较器104输出的高电平信号的触发下开始计时，计时达到预置的恒定导通时间后，COT模块103输出高电平信号，该高电平信号控制RS控制模块106，使得输出控制模块105的上边管断开，下边管导通。通过电感L和输出电容C_OUT放电，满足负载R_OUT上的负载电流要求。

一个完整的开关周期包括以上两个阶段：上边管导通和上边管断开。由于受控于COT模块103控制，上边管导通时间为COT模块103的计时时长，即固定不变，在不同的VIN的条件下，VOUT的上峰值不固定，但是VOUT的下降峰值由VFB和VREF的比较结果决定，因此是固定值。VOUT的上升峰值不固定，但是下降峰值固定，会造成VOUT平均值随VIN的变化有偏差。

可见，现有的BUCK电路适用于输入电压和输出电压较为固定且对输出电压精度要求不高的应用中，在较为固定的输入电压和输出电压情况下固定一个导通时间，即使输入电压有小的偏差，引起输出电压的偏差也可以接受。

发明内容

本发明的目的在于提供一种导通时间控制装置及降压式变换器，能够使得导通时间的控制精度不受输入电压和输出电压变化的影响，使得BUCK电路的开关周期控制能够受控于输入电压和输出电压变化自适应的进行调节，进而达到所需输出电压不受输入电压变化而变化的目的。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种导通时间控制装置，包括：充放电模块、比较模块以及充放电控制模块；所述充放电模块根据系统输入电压充电，以及根据系统输出电压放电，并将充放电后的电压输出至所述比较模块；所述比较模块若确定所述充放电模块输出的电压低于第一门限电压，则通过第一输出端输出第一控制信号至所述充放电控制模块的第一输入端，若确定所述充放电模块输出的电压高于第二门限电压，则通过第二输出端输出第二控制信号至所述充放电控制模块的第二输入端，其中所述第一门限电压低于所述第二门限电压；所述充放电控制模块根据所述第一控制信号在第一输出端输出第一充电信号至所述充放电模块，以控制所述充放电模块启动充电过程，或者，根据所述第二控制信号在第一输出端输出第二充电信号至所述充放电模块，以控制所述充放电模块关闭充电过程。