[发明专利]固定导通时间模式的同步升压型DC-DC转换器电路

摘要

本发明公开了固定导通时间模式的同步升压型DC‑DC转换器电路，包括固定TON产生电路、电流采样单元，二极管D1和二极管D2，固定TON产生电路，通过脉冲宽度调制比较器PWM产生的结果VPWM与通过时钟控制信号VREF产生时钟信号进行比较，用于控制产生同步功率管Q1和主开关管Q2的驱动信号VDH；所述电流采样单元，用于采样同步功率管Q1的漏极电压VOUT与源极开关节点电压VSW之间的压差，并将采样电流的电压信号VLOAD输送至脉冲宽度调制比较器PWM里。本发明采用固定TON模式，在负载发生变化时，能够以最快的速度作出反馈并响应输出的变化，有效地提升了环路的响应速度；采用了谷值电流型TON模式，该模式无需谐波补偿电路，具有环路控制简化、可靠性高的优点。

主权项

1.固定导通时间模式的同步升压型DC-DC转换器电路，包括同步功率管Q1、主开关管Q2、死区控制驱动器和脉冲宽度调制比较器PWM，其中，同步功率管Q1和地之间并联主开关管Q2，死区控制驱动器的输出端与同步功率管Q1的栅极和主开关管Q2的栅极均连接，其特征在于，所述转换器电路还包括固定TON产生电路(1)、电流采样单元(2)，二极管D1和二极管D2，其中：二极管D1和二极管D2反向串联后并联在所述同步功率管Q1的源极和漏极，且二极管D1的阴极连接二极管D2的阴极；固定TON产生电路(1)包括两个输入端a和b，一个输出端c，电流采样单元(2)包括三个输入端d、e和f，一个输出端g；输入端a连接所述脉冲宽度调制比较器PWM的输出端，输入端b连接时钟控制信号VREF，输出端c连接所述死区控制驱动器的输入端；输入端d、e和f分别连接所述同步功率管Q1的源极、栅极和漏极，输出端g连接所述脉冲宽度调制比较器PWM的同相端，脉冲宽度调制比较器PWM的反相端连接补偿网络；所述固定TON产生电路(1)包括比较器(101)、反相器(102)、第一与非门(103)、第二与非门(104)、电流源Is101、NMOS管M101和电容C101；其中：电流源Is101的输入端连接内部电源VDD，电流源Is101的输出端连接电容C101和NMOS管M101的漏极，电容C101另一端和NMOS管M101的源极与地相连，NMOS管M101的栅极与QN相连；比较器(101)的反向端与电流源Is101的输出端相连，比较器(101)的同向端与所述时钟控制信号VREF相连，比较器(101)的输出端与第一与非门(103)的输入端连接，第一与非门(103)的输入端还连接第二与非门(104)的输出端，第一与非门(103)的输出端与QN相连，第一与非门(103)的输出端还与第二与非门(104)的输入端连接；反相器(102)的输入端与所述脉冲宽度调制比较器PWM的输出端相连，反相器(102)的输出端与第二与非门(104)的输入端相连，第二与非门(104)的输出端与所述死区控制驱动器的输入端相连；所述电流采样单元(2)包括电流源IS201、电流源IS202、PMOS管M203、PMOS管M204、PMOS管M205、PMOS管M207、NMOS管M201、NMOS管M202、NMOS管M206、电阻R201和电阻R202；其中：电流源IS201的输入端连接内部电源VDD，电流源IS201的输出端连接NMOS管M201的漏极和栅极，NMOS管M201的源极接地，NMOS管M201、NMOS管M202和NMOS管M206构成一排电流镜；PMOS管M203的源极连接所述同步功率管Q1的漏极，PMOS管M203的漏极与NMOS管M202的漏极和PMOS管M207的栅极均相连，PMOS管M203的栅极与PMOS管M205的漏极和栅极均相连；PMOS管M204的源极与所述同步功率管Q1的源极相连，PMOS管M204的栅极与所述同步功率管Q1的栅极相连，PMOS管M204的漏极与PMOS管M205的源极和PMOS管M207的源极均相连；PMOS管M205的漏极和NMOS管M206的漏极相连，PMOS管M207的漏极通过电阻R201接地；电流源IS202的输入端连接内部电源VDD，电流源IS202的输出端连接电阻R202的一端和所述脉冲宽度调制比较器PWM的同相端，电阻R202的另一端与PMOS管M207的漏极相连。