[发明专利]一种准谷底控制电路和方法及其开关变换器

说明书

公开了一种准谷底电流控制电路、方法和开关变换器。该准谷底电流控制电路在主开关管导通前，采样开关节点处电压的最小值，并在主开关管导通后，采样流过主开关管电流的最大值。同时，将流过主开关管电流的最大值和电流峰值参考信号比较，产生电流误差信号。电流误差信号和最小节点电压信号相加产生参考电压信号。当主开关管关断后，如果节点电压信号小于参考电压信号，导通主开关管。该准谷底控制方法可用于异步解决方案或外部驱动同步功率管的解决方案中。

技术领域

本发明涉及电子电路，具体但不仅限于一种用于开关变换器的准谷底电流控制电路和方法及其开关变换器。

背景技术

近年，开关变换器被广泛地应用于各种工业电子设备及消费电子设备中。通过控制开关变换器中开关元件的导通和关断，将开关变换器接收的供电电压转换为合适的输出电压。在另一些应用场合，开关变换器还需要对其输出电流或者开关电流进行限制，防止电流过大对系统造成损坏。谷底电流控制是其中一种方法，一般其原理为：采样续流开关管流过的电流，判断续流开关管的电流是否低于谷底电流限，只有当续流开关管的电流低于谷底电流限后才允许主开关管再次导通。在集成的同步功率控制方案中，因为主开关管和续流开关管被集成在同一芯片上，所以续流开关管上的导通电阻特性是已知的。因此，通过在芯片内部直接采样续流开关管导通时的电压(即续流开关管导通时，主开关管和续流开关管公共节点上的电压)，就可监控流过续流开关管上的电流信息。

然而，在一些异步解决方案或外部驱动同步功率管的解决方案中，由于芯片外部续流开关管的导通电阻特性未知，并不能简单地直接采集续流开关管导通时主开关管和续流开关管公共节点上的电压。如果需要监控流过续流开关管上的续流电流信息，则芯片需要额外增加一个电流采样管脚。因此，谷底电流控制在异步解决方案或外部驱动的同步解决方案中难以实现。

因此，我们期待提出一种能够在异步解决方案或外部驱动的同步解决方案中使用的谷底电流控制电路和方法。

发明内容

针对现有技术中的一个或多个问题，提出了一种准谷底控制电路和方法以及开关变换器。

本发明的第一方面提出了一种用于开关变换器的准谷底控制电路，该开关变换器包括主开关管、续流开关管和电感，当主开关管导通时，流过电感的电感电流上升，当主开关管关断时，电感电流下降，所述控制电路包括：谷底信号产生电路，接收电感电流采样信号和节点电压信号，并根据电感电流采样信号和节点电压信号产生谷底信号，其中，节点电压信号代表主开关管和续流开关管公共节点上的电压信号，其中，所述谷底信号用于控制主开关管的导通时刻；以及导通时间产生电路，产生导通时间信号，用于控制主开关管的关断时刻。

本发明的另一方面提出了一种采用谷底电流控制的开关变换器，该开关变换器包括主开关管、续流开关管、电感和如上所述的控制电路。

本发明的又一方面提出了一种用于开关变换器的谷底电流控制方法，该开关变换器包括主开关管、续流开关管和电感，当主开关管导通时，流过电感的电感电流上升，当主开关管关断时，电感电流下降，所述控制方法包括：在主开关管导通前，采样主开关管和续流开关管公共节点上的节点电压信号的最小值，产生最小节点电压信号；在主开关管导通后，采样流过主开关管电流的最大值，产生电流峰值采样信号；将电流峰值采样信号和电流峰值参考信号比较，产生电流误差信号；将电流误差信号和最小节点电压信号相加产生参考电压信号；以及当主开关管关断后，判断节点电压信号是否小于等于参考电压信号，其中，当节点电压信号小于等于参考电压信号时，导通主开关管。