[发明专利]一种用于DC-DC开关电源的频率可调振荡器控制电路

说明书

本发明公开了一种用于DC‑DC开关电源的频率可调振荡器控制电路，包括电压‑电流比较器模块、精确电流产生模块、数字控制模块和主电流产生模块；所述数字控制模块用于转换控制信号，控制精确电流产生模块；所述精确电流产生模块用于产生不同大小的电流，为电压‑电流比较器模块提供电流源；所述电压‑电流比较器模块用于控制电压经过比较后转换为上拉或下拉电流，调节输出电流的大小；所述主电流产生模块用于产生中心频率的电流，通过拉入和拉出精确电流调节产生所需充放电电流。能够提高开关电源芯片工作频率的调节范围，通过简单的改变控制信号控制振荡器产生9种不同的频率信号，适用范围广、使用简单、电路面积小。

技术领域

本发明属于DC-DC变换器领域，具体属于一种用于DC-DC开关电源的频率可调振荡器控制电路。

背景技术

在DC-DC开关电源的脉宽调制线路中，振荡器电路是最为关键的组成部分，其根据电源应用需求给整个开关电源提供开关频率，控制功率管的开关从而实现需要的能量传输，不同开关频率会影响电源的效率、环路稳定、噪声等重要参数。振荡器控制电路作为振荡器电路中的一个重要部分，可以控制振荡器根据要求产生稳定的频率信号，从而确保电路的工作，而其中最重要的就是对于频率大小的控制。随着开关电源技术集成度的不断提高，人们希望在开关电源的有着更丰富的频率需求，希望其可在不同工作环境下应用不同的开关频率，这就需要振荡器控制电路可以调节振荡器产生多种不同的稳定频率，供客户根据情况随时调节。

由于目前开关电源芯片的高集成度趋势，将DC-DC开关电源整个集成于芯片中，振荡器控制电路也应该满足芯片高集成度的需求，在保证可以输出多种稳定频率的条件下尽量缩小面积。

传统的DC-DC开关电源中振荡器频率调节电路通过改变调频电阻的大小改变电路的导通电流，即可完成对开关频率的调节。调频电阻为外接电阻，在修改频率时要在外部手动更换电阻，调节精度低，电阻面积大，调节困难，不满足电源芯片高集成度的要求。

另外一种集成于开关电源芯片内的振荡器频率调节电路与传统振荡器频率调节电路相比，使用了一个V-I比较器，通过比较控制电压与参考电压的大小控制输出电流比中心电流值增加或减小，传输三种不同的电流信号给振荡器，从而得到三种不同的频率，但最终控制振荡器产生的开关频率只有三种，不能满足更多的频率需求。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种用于DC-DC开关电源的频率可调振荡器控制电路，能够提高开关电源芯片工作频率的调节范围，通过简单的改变控制信号控制振荡器产生9种不同的频率信号，适用范围广、使用简单、电路面积小。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于DC-DC开关电源的频率可调振荡器控制电路，包括电压-电流比较器模块、精确电流产生模块、数字控制模块和主电流产生模块；

所述数字控制模块用于转换控制信号，控制精确电流产生模块；

所述精确电流产生模块用于产生不同大小的电流，为电压-电流比较器模块提供电流源；

所述电压-电流比较器模块用于控制电压经过比较后转换为上拉或下拉电流，调节输出电流的大小；

所述主电流产生模块用于产生中心频率的电流，通过拉入和拉出精确电流调节产生所需充放电电流。

优选的，所述电压-电流比较器包括第一PMOS管P1、第二PMOS管P2、第一NMOS管N1、第二NMOS管N2；

所述第一PMOS管P1的栅极连接控制电压信号ctrl1，第一PMOS管P1的漏极连接第一NMOS管N1的漏极，所述第二PMOS管P2的栅极连接参考电压Vref，第二PMOS管P2的漏极连接第二NMOS管N2的漏极产生模块源；所述第一PMOS管P1和第二PMOS管P2的源极连接精确电流产生模块；