[实用新型]充电电容时分复用电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及集成电路设计领域，特别是涉及一种充电电容时分复用电路。

背景技术

开关恒流源是通过开关的控制使输出电流不因负载或输出电压变化而变化，输出电流基本保持不变的电流源。峰值电流模式开关恒流源转换器是现有技术中比较常见的开关恒流源，其系统结构如图1所示，峰值电流模式开关恒流源转换器1包括输出电容C_OUT，所述输出电容C_OUT的上极板作为正向电压输出端V_OUT+、下极板作为反向电压输出端V_OUT-，所述输出电容C_OUT的上极板连接输入电压V_IN、下极板连接电感L；所述电感L的另一端连接续流二极管D1的阳极，所述续流二极管D1的阴极连接所述输入电压V_IN；功率开关管M0的漏端连接于所述电感L及所述续流二极管D1之间，所述功率开关管M0的源端经过采样电阻R3后连接到系统的参考地；检测电路11的输入端连接于所述功率开关管M0及所述采样电阻R3之间，所述检测电路11的输出端连接控制电路12的输入端，所述控制电路12进一步包括最小续流时间定时电路121及开关关断时间定时电路122，所述控制电路12的输出端连接所述功率开关管M0的栅端；所述功率开关管M0、所述检测电路11以及所述控制电路12形成与芯片内；分压电阻R1的一端连接于所述输入电压VIN，另一端连接储能电容C1后接地，所述芯片连接于所述分压电阻R1与所述储能电容C1之间以获取电源电压VCC；所述输入电压V_IN的两端还并联有稳压电容C_IN。

所述峰值电流模式开关恒流源转换器1工作在电感电流断续模式下，所述功率开关管M0的漏极电压波形和所述电感L的电流波形如图2所示。在所述电感L的电流断续的开关工作模式下，所述功率开关管M0导通后，所述电感L的电流IL不断增大，当所述电感L的电流增大到限定值Ilim时，所述功率开关管M0关断，所述电感L的电流通过所述续流二极管D1续流，所述电感L的电流不断减小，当所述电感L的电流减小到零时所述功率开关管M0仍保持关断，当开关关断时间到达时所述功率开关管M0重新导通。此时所述峰值电流模式开关恒流源转换器1的平均输出电流与电感电流峰值和开关频率相关。因此，我们需要通过所述开关关断时间定时电路122来控制所述功率开关管M0的关断时间，从而调整平均输出电流。

另一方面，当所述功率开关管M0关断后，所述续流二极管D1的导通时间(即续流时间Trfy)与开关恒流源的负载电压相关。所述峰值电流模式开关恒流源转换器1通过检测所述电感L的电流减小到零，得到续流时间Trfy。所述峰值电流模式开关恒流源转换器1中设定了最小续流时间，在实际续流时间小于所述最小续流时间后，所述功率开关管M0停止动作，从而进行负载过压保护。这就需要所述最小续流时间定时电路121来设定最小续流时间限制，进而控制负载过压保护。

上述两个定时电路定时功能，在集成电路中通常都是采用电流对集成电容充电至设定电压值的定时方法来实现，而集成电路中大容值电容通常会占用较大的芯片面积，增加集成电路的成本。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种充电电容时分复用电路，用于解决现有技术中开关恒流源集成多个定时电路时，用于定时的充电电容占用较大的芯片面积，增加集成电路成本的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种充电电容时分复用电路，所述充电电容时分复用电路至少包括：

充电电容、至少一个电流源、至少一个定时比较器、定时器逻辑电路；

所述充电电容具有上极板和下极板，所述下极板接地；

所述电流源的输入端连接电源电压、输出端经由开关连接至所述上极板，藉由所述电流源向所述上极板充电实现定时；

所述定时比较器的正向输入端连接所述上极板，所述定时比较器的反向输入端分别连接多个电源，所述电源的值为设定的阈值电压，当所述充电电容上的电压达到各阈值电压时，相应的定时比较器翻转；

所述定时器逻辑电路连接于所述定时比较器的输出端，根据各定时比较器的输出结果依次产生定时时间到达信号。

优选地，各电流源为可调电流源。

优选地，各阈值电压可以是固定值也可以是变化值。

优选地，所述充电电容的上极板连接至开关后接地，在两次定时之间对所述充电电容泄放。