[实用新型]开关变换器及其控制电路

说明书

技术领域

本实用新型的实施例涉及电子电路，尤其涉及一种开关变换器及其控制电路。

背景技术

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，在电源领域得到了很好的应用。

恒定导通时间控制的开关电路中包括输出电容器，该输出电容器可等效为等效电阻与理想电容的串联结构。当输出电容器的等效串联电阻阻抗值较小时，恒定导通时间控制开关变换器极易产生振荡，需要斜坡补偿电路来稳定系统。

现有技术中一种恒定导通时间控制开关变换器采用锯齿波信号作为斜坡补偿信号。该锯齿波信号的相位与开关变换器中输出电感器上的电流相位相同，且其幅值固定，大于理想电容上的电容电压纹波。因而在稳态时，可使系统稳定。然而，当负载发生正跳变时，电容电压纹波急剧增大，使得幅值固定的锯齿波信号不能覆盖该电容电压纹波，因而系统仍会产生振荡。

现有技术中另一种恒定导通时间控制开关变换器采用下管电流检测电路检测开关变换器中下开关管上流过的电流，从而产生斜坡补偿信号。在负载产生跳变时，斜坡补偿信号的幅值将随电感电流的变化而自动变化，因而能够覆盖理想电容上的电容电压纹波，使系统稳定。然而，该类检测实时电感电流的补偿电路通常需要利用高速电流检测放大器，其电路结构复杂。

另外，上述检测实时电感电流的补偿电路以及现有技术中一些其它类型的补偿电路会使得输出信号产生直流误差，因而，开关变换器还包括由误差放大器构成的直流校准电路，用于校正该直流误差。然而，由于这样的直流校准电路响应缓慢，因而在负载产生跳变时，输出信号需要较长时间才能恢复至设定值，系统瞬态响应性能差。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供电路简单且系统瞬态响应性能好的开关变换器及其控制电路。

根据本实用新型实施例的一种用于开关变换器的控制电路，该开关变换器包括开关电路，该开关电路包括上开关管和下开关管，开关电路接收输入电压，并将输入电压转换为输出电压，该控制电路包括：导通时间产生电路，产生导通时间信号；斜坡补偿电路，产生斜坡补偿信号，斜坡补偿信号与表示开关电路输出电压的反馈信号的和值形成补偿反馈信号；直流校准电路，包括：校准开关，具有第一端、第二端和控制端，所述第一端耦接至斜坡补偿电路以接收斜坡补偿信号；校准电容，具有第一端和第二端，所述第一端耦接至校准开关的第二端，所述第二端连接至参考地；以及滤波电路，具有输入端和输出端，所述输入端耦接至校准开关的第二端，所述输出端输出直流校准信号，直流校准信号和参考信号的和值形成校准参考信号；比较电路，具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一输入端接收补偿反馈信号，所述第二输入端接收校准参考信号，比较电路比较补偿反馈信号和校准参考信号，并在所述输出端产生比较信号；以及逻辑电路，具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一输入端接收导通时间信号，所述第二输入端接收比较信号，逻辑电路根据导通时间信号和比较信号在所述输出端产生控制信号以控制上开关管、下开关管和校准开关。

在一些实施例中，斜坡补偿电路包括：第一电流源，具有输入端和输出端，所述输入端连接至电源电压，所述输出端提供第一电流；第一开关，具有第一端、第二端和控制端，所述第一端耦接至第一电流源的输出端，所述控制端耦接至逻辑电路以接收控制信号；第二电流源，具有输入端和输出端，所述输入端耦接至第一开关的第二端且提供第二电流，所述输出端耦接至参考地；放大器，耦接至下开关管以检测下开关管中流过的下管电流，并根据下管电流产生放大信号；脉冲产生电路，耦接至逻辑电路以接收控制信号，并依据控制信号产生脉冲信号；第二开关，具有第一端、第二端和控制端，所述第一端耦接至放大器以接收放大信号，所述第二端耦接至第一开关的第二端，所述控制端耦接至脉冲产生电路以接收脉冲信号；以及补偿电容，具有第一端和第二端，所述第一端耦接至第一开关的第二端，且作为斜坡补偿电路的输出端提供斜坡补偿信号，所述第二端连接至参考地。

在一些实施例中，第一电流和输入电压成比例，且第二电流和输出电压成比例。

在一些实施例中，斜坡补偿电路还包括第四开关，具有第一端、第二端和控制端，所述第一端耦接至第二电流源的输出端，所述第二端连接至参考地，所述控制端耦接至脉冲产生电路以接收和脉冲信号反相的信号。