[发明专利]BUCK-BOOST的控制电路、方法及变换器

说明书

本发明公开了BUCK‑BOOST控制电路和方法。该控制电路包括第一和第二斜坡产生电路以及第一和第二比较器。第一和第二斜坡产生电路分别对变换器第一和第二开关节点上的电压滤波产生第一和第二斜坡信号。第一和第二比较器均基于第一和第二斜坡信号、电压反馈信号以及参考电压信号分别产生第一和第二比较信号。其中，第一和第二比较器分别具有第一和第二失调电压，第一和第二失调电压为正负相反的值。第一比较信号控制第一开关的导通和第二开关的关断；第二比较信号控制第三开关的导通和第四开关的关断。该控制方法不需额外对斜坡信号引入的直流误差进行抵消，同时减小了每个开关周期开关切换的数量，提升了效率。

技术领域

本发明涉及电子电路，更具体地，涉及升降压(BUCK-BOOST)开关变换器中的控制电路和方法。

背景技术

随着消费类电子产品市场的迅速发展，开关变换器也得到了广泛的应用。BUCK-BOOST开关变换器可以将输入电压转换为高于、等于或低于该输入电压的输出电压，输入电压变换范围较宽，因此在电源领域得到很大发展。BUCK-BOOST开关变换器具有升压模式、降压模式和升降压模式，为了降低功耗，常需要在三种模式之间转换，以减少同时工作的开关数量。为了维持系统在各模式下的稳定工作，在控制方案中常需要考虑引入斜坡补偿来避免系统产生振荡。如何更好地控制BUCK-BOOST开关变换器更高效、稳定地工作是我们需要考虑的重点。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的上述问题，提出用于BUCK-BOOST的控制电路、控制方法以及相关开关变换器。

本发明一方面提出了一种用于BUCK-BOOST开关变换器的控制电路，该开关变换器包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关和电感器，第一开关和第二开关串联耦接于该开关变换器的输入端和地之间，第三开关和第四开关耦接于该开关变换器的输出端和地之间，该第一开关和第二开关的公共端构成第一开关节点，该第三开关和第四开关的公共端构成第二开关节点，电感器耦接在第一节点和第二节点之间，其特征在于，该控制电路包括：第一斜坡信号产生电路，耦接至第一开关节点，对第一开关节点上的电压滤波产生第一斜坡信号；第二斜坡信号产生电路，耦接至第二开关节点，对第二开关节点上的电压滤波产生第二斜坡信号；第一比较器，基于第一斜坡信号、第二斜坡信号、代表输出电压的电压反馈信号以及参考电压信号产生第一比较信号，其中，第一比较器具有第一失调电压；第二比较器，基于第一斜坡信号、第二斜坡信号、电压反馈信号以及参考电压信号产生第二比较信号，其中，第二比较器具有第二失调电压，第二失调电压和第一失调电压是极性相反的数值；第一导通时长控制电路，基于第一比较信号，将第一开关在每个开关周期内的导通时间与第一时间阈值进行比较，产生第一导通时间控制信号；第二导通时长控制电路，基于第二比较信号，将第三开关在每个开关周期内的导通时间与第二时间阈值进行比较，产生第二导通时间控制信号；第一逻辑电路，接收第一比较信号和第一导通时间控制信号，并对第一比较信号和第一导通时间控制信号做逻辑运算，产生第一控制信号和第二控制信号，其中，第一控制信号和第二控制信号分别用于控制第一开关和第二开关的导通和关断切换；以及第二逻辑电路，接收第二比较信号和第二导通时间控制信号，并对第二比较信号和第二导通时间控制信号做逻辑运算，产生第三控制信号和第四控制信号，其中，第三控制信号和第四控制信号分别用于控制第三开关和第四开关的导通和关断切换。

本发明另一方面提出了一种BUCK-BOOST开关变换器，包括：第一开关，耦接于该开关变换器的输入端和第一开关节点之间；第二开关，耦接于第一开关节点和参考地之间；第三开关，耦接于该开关变换器的输出端和第二开关节点之间；第四开关，耦接于第二开关节点和参考地之间；电感器，耦接于第一开关节点和第二开关节点之间；以及如前述的控制电路。