[发明专利]一种控制电路、开关变换器及其控制方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及一种电子电路，尤其涉及一种用于开关变换器的控制电路及其控制方法。

背景技术

在开关变换器的控制方式中，恒定导通时间控制由于其优越的负载瞬态响应、简单的内部结构和平滑的工作模式切换等优点而得到了广泛应用。恒定导通时间控制的开关变换器通常通过比较器将输出电压与参考信号进行比较，并根据比较结果对开关电路进行控制，从而实现对输出电压的调节。例如，当输出电压小于参考信号时，控制开关电路中至少一个开关管导通。

然而，当输出电压的纹波较大时，比较器实际上是将输出电压纹波的波谷值和参考信号进行比较，使得输出电压的平均值大于参考信号，在某些输出电压较小的应用场合(如DSP、CPU或存储器的开关电源中)，将严重影响输出电压的精度。例如，在输出电压设定值为1V的情况下，若输出电压纹波的幅值为50mV，则输出电压实际值比输出电压设定值高出2.5％。

现有的解决方法通常根据输出电压和输出电压设定值之间的差值经过误差放大器输出误差校正电压，将参考信号和误差校正电压之差作为校正后的参考信号和输出电压进行比较，并根据比较结果对开关电路进行控制。然而，误差放大器的参数设计又提出了新的难题。一方面，误差放大器过快的响应速度会影响恒定导通时间控制的开关电路的瞬态响应速度。另一方面，误差放大器过慢的响应速度会导致输出电压到达输出电压设定值的时长增大。

发明内容

针对现有技术中的一个或多个问题，本发明的一个目的是提供一种控制电路、开关变换器及其控制方法。

根据本发明一实施例的一种控制电路，用于开关变换器，其中开关变换器包括具有至少一个开关管的开关电路，所述控制电路包括：斜坡补偿单元，产生斜坡补偿信号；输出电压校正单元，根据斜坡补偿信号产生电压校正信号；和控制单元，耦接至输出电压校正单元和斜坡补偿单元，根据开关电路的输出电压、参考信号、电压校正信号以及斜坡补偿信号产生逻辑控制信号，以控制开关电路中至少一个开关管的导通与关断。

在一个实施例中，控制单元包括：比较单元，耦接至斜坡补偿单元、输出电压校正单元和开关电路，基于斜坡补偿信号、参考信号、电压校正信号和开关电路的输出电压产生比较信号；导通时间控制单元，提供导通时间控制信号；和逻辑单元，耦接至比较单元和导通时间控制单元，根据导通时间控制信号和比较信号产生逻辑控制信号。

在一个实施例中，比较单元包括第一运算电路，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端接收电压校正信号，第二输入端接收开关电路的输出电压或代表开关电路输出电压的反馈信号；第二运算电路，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端接收斜坡补偿信号，第二输入端接收参考信号；和比较器，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端耦接至第一运算电路的输出端，第二输入端耦接至第二运算电路的输出端，输出端提供比较信号。

在一个实施例中，比较单元包括第三运算电路，具有第一输入端、第二输入端、第三输入端和输出端，其中，第一输入端接收参考信号，第二输入端接收斜坡补偿信号，第三输入端接收电压校正信号；和比较器，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端接收开关电路的输出电压或代表开关电路输出电压的反馈信号，第二输入端耦接至第三运算电路的输出端，输出端提供比较信号。

在一个实施例中，比较单元包括第四运算电路，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端接收开关电路的输出电压或代表开关电路输出电压的反馈信号，第二输入端接收参考信号；第五运算电路，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端接收斜坡补偿信号，第二输入端接收电压校正信号；和比较器，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端耦接至第四运算电路的输出端，第二输入端耦接至第五运算电路的输出端，输出端提供比较信号。

在一个实施例中，所述电压校正信号等于斜坡补偿信号的幅值。

在一个实施例中，所述电压校正信号等于开关周期和斜坡补偿信号保持不变或减小的时长之差与斜坡补偿信号的斜率的乘积。