[发明专利]双相直流至直流变换器及其锁相环和方法

权利要求书

1.一种双相直流至直流变换器，包括：

输入端口，接收输入电压；

输出端口，提供输出电压；

第一功率开关电路，耦接在输入端口和输出端口之间；

第一导通时间计算器，接收输入电压、输出电压和第一逻辑控制信号，产生第一导通时间信号；

第一断开时间产生器，接收参考电压、表征流过第一功率开关电路的电流的第一电流采样信号、以及表征输出电压的反馈电压，产生第一断开时间信号；

第一RS触发器，具有复位输入端、置位输入端和输出端，其复位输入端耦接至第一导通时间计算器接收第一导通时间信号，其置位输入端耦接至第一断开时间产生器接收第一断开时间信号，所述第一RS触发器基于第一导通时间信号和第一断开时间信号，产生第一逻辑控制信号，用以控制第一功率开关电路的运行；

第二功率开关电路，与第一功率开关电路并联耦接在输入端口和输出端口之间；

第二导通时间计算器，接收输入电压、输出电压、第二逻辑控制信号、以及充放电电压，产生第二导通时间信号；

第二断开时间产生器，接收参考电压、表征流过第二功率开关电路的电流的第二电流采样信号、以及反馈电压，产生第二断开时间信号；

第二RS触发器，具有复位输入端、置位输入端和输出端，其复位输入端耦接至第二导通时间计算器接收第二导通时间信号，其置位输入端耦接至第二断开时间产生器接收第二断开时间信号，所述第二RS触发器基于第二导通时间信号和第二断开时间信号，产生第二逻辑控制信号，用以控制第二功率开关电路的运行；

RS锁存器，具有置位输入端、复位输入端和输出端，其置位输入端耦接至第一RS触发器的输出端接收第一逻辑控制信号，其复位输入端耦接至第二RS触发器的输出端接收第二逻辑控制信号，所述RS锁存器基于第一逻辑控制信号和第二逻辑控制信号，在其输出端产生方波信号；

第一充放电电容；

充电电流源，在方波信号为第一状态时给第一充放电电容充电；

放电电流源，在方波信号为第二状态时给第一充放电电容放电；其中所述第一充放电电容两端的电压为输送至第二导通时间计算器的充放电电压。

2.如权利要求1所述的双相直流至直流变换器，还包括：

第一短脉冲电路，接收第一逻辑控制信号，产生第一短脉冲信号至RS锁存器的置位输入端；

第二短脉冲电路，接收第二逻辑控制信号，产生第二短脉冲信号至RS锁存器的复位输入端。

3.如权利要求1所述的双相直流至直流变换器，其中所述充电电流源和放电电流源提供的电流相等。

4.如权利要求1所述的双相直流至直流变换器，其中所述第二导通时间计算器包括：

中间节点；

受控电流源，于中间节点处提供受控充电电流；

推挽电路，接收第一充放电电容两端的充放电电压，于中间节点处产生补充充电电流；

第二充放电电容和复位开关，并联耦接在中间节点和参考地之间；

复位短脉冲电路，接收第二逻辑控制信号，产生复位短脉冲信号至复位开关的控制端；

受控电压信号产生器，产生受控电压信号；

充电比较器，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其第一输入端接收受控电压信号，其第二输入端耦接至中间节点接收第二充放电电容两端的电压，所述充电比较器基于受控电压信号和第二充放电电容两端的电压产生所述第二导通时间信号。

5.一种锁相环电路，用于矫正双相直流至直流变换器中第一功率开关电路和第二功率开关电路的相位差，所述第一功率开关电路的运行受控于由第一导通时间信号和第一断开时间信号决定的第一逻辑控制信号，所述第二功率开关电路的运行受控于由第二导通时间信号和第二断开时间信号决定的第二逻辑控制信号，所述锁相环电路包括：

RS锁存器，具有置位输入端、复位输入端和输出端，其置位输入端接收第一逻辑控制信号，其复位输入端接收第二逻辑控制信号，所述RS锁存器基于第一逻辑控制信号和第二逻辑控制信号，在其输出端产生方波信号；

第一充放电电容；

充电电流源，在方波信号为第一状态时给第一充放电电容充电；

放电电流源，在方波信号为第二状态时给第一充放电电容放电；其中所述第一充放电电容两端的电压用以调整第二导通时间信号。