用于DC-DC转换器的具自动频率调变的控制电路的制作方法

本发明涉及一种用于dc-dc转换器的具自动频率调变的控制电路，尤指一种通过感测高侧电流及低侧电流并产生第一感测信号及第二感测信号以及依据比较结果比较感测到的信号的电压以驱动功率级(power stage)而控制dc-dc转换器的控制电路。

背景技术：

1、直流对直流(dc-dc)转换器为有用的电子电路。dc-dc转换器有效地被利用于诸如移动电话及笔记本电脑的流行装置。

2、然而，传统的dc-dc转换器可能无效率或不是令人满意的效率，结果可能浪费电力，因而过早耗尽装置的电池电量。

3、因此，为了克服现有技术的缺点，需要一种改良控制dc-dc转换器的方法，以有效地提高轻载及中轻载条件下的效率。

技术实现思路

1、本发明的目标为提供一种控制电路及一种控制dc-dc转换器的方法，其通过感测高侧电流及低侧电流并产生第一感测信号及第二感测信号以及比较电压，从而依据比较结果驱动功率级。

2、本发明提供用于控制dc-dc转换器的控制电路的实施例，其中所述dc-dc转换器包括功率级，所述功率级包括高侧开关及连接至所述高侧开关的低侧开关。所述控制电路包括第一传感器、第二传感器、误差放大器、信号调节电路、第一比较电路、第二比较电路、及驱动器电路。所述第一传感器被配置为接收与所述高侧开关相关联的第一侧电流以产生第一感测信号。所述第二传感器被配置为接收与所述低侧开关相关联的第二侧电流以产生第二感测信号。所述误差放大器被配置为接收反馈电压及参考电压以产生第一电压。所述信号调节电路被配置为接收所述第一电压以产生第二电压及第三电压。所述信号调节电路被配置为依据所述第一电压产生补偿电压信号。所述信号调节电路被配置为当所述高侧开关为开启时，若所述补偿电压信号大于或等于电压信号阈值则依据所述补偿电压信号产生所述第二电压及所述第三电压，且所述信号调节电路被配置为当所述高侧开关为开启时若所述补偿电压信号小于所述电压信号阈值，则基于所述电压信号阈值产生所述第二电压且依据所述补偿电压信号产生所述第三电压。所述第一比较电路被配置为基于所述第一感测信号与所述第二电压进行比较以产生第一比较信号。所述第二比较电路被配置为基于所述第二感测信号与所述第三电压进行比较以产生第二比较信号。所述驱动器电路用以依据所述第一比较信号与所述第二比较信号而驱动所述dc-dc转换器的功率级。

3、在控制电路的一些实施例中，所述信号调节电路被配置为当所述高侧开关为开启时依据所述补偿电压信号产生所述第三电压并依据所述第三电压储存能量。

4、在控制电路的一些实施例中，所述信号调节电路被配置为在所述高侧开关关闭且所述低侧开关开启后，依据在所述高侧开关开启时储存的所述能量输出所述第三电压至所述第二比较电路。

5、在控制电路的一些实施例中，所述信号调节电路包括斜率补偿电路、第一加法电路(summer circuit)、选择器、及第二加法电路。所述斜率补偿电路用以产生一斜率补偿电压信号。所述第一加法电路用以接收所述第一电压及所述斜率补偿电压信号，以输出所述补偿电压信号。所述选择器用以依据所述第一补偿电压信号是否小于所述电压信号阈值，选择性地输出补偿电压。所述第二加法电路耦接到所述第一加法电路的输出端和所述选择器的输出端以产生所述第二电压。当所述高侧开关为开启时，若所述补偿电压信号大于或等于所述电压信号阈值，则所述第二加法电路依据所述补偿电压信号产生所述第二电压；当高侧开关为开启时，若所述补偿电压信号小于所述电压信号阈值，则所述第二加法电路基于所述电压信号阈值产生所述第二电压。

6、在控制电路的一些实施例中，所述信号调节电路还包括能量缓冲器(energybuffer)，其被配置为当所述高侧开关为开启时依据所述补偿电压信号产生所述第三电压并依据所述第三电压储存能量。

7、在控制电路的一些实施例中，在所述高侧开关关闭且所述低侧开关开启后，所述能量缓冲器被配置为依据在所述高侧开关开启时储存的所述能量，输出所述第三电压至所述第二比较电路。

8、在控制电路的一些实施例中，所述信号调节电路包括第一斜率补偿电路、选择器、及第一输出端子。所述第一斜率补偿电路用以依据所述第一电压产生第一补偿电压信号以作为所述补偿电压信号。所述选择器用以依据所述第一补偿电压信号是否小于所述电压信号阈值而选择性地输出基于所述电压信号阈值的电压。所述第一输出端子被耦接到所述第一斜率补偿电路的输出端及所述选择器的输出端，以输出所述第二电压。当所述高侧开关为开启时，若所述第一补偿电压信号大于或等于所述电压信号阈值，所述信号调节电路依据所述第一补偿电压信号通过所述第一输出端子输出所述第二电压，且当所述高侧开关为开启时，若所述第一补偿电压信号小于所述电压信号阈值，则所述信号调节电路通过所述第一输出端子输出基于所述电压信号阈值的所述电压以作为所述第二电压。

9、在控制电路的一些实施例中，所述信号调节电路还包括第二斜率补偿电路、输出开关、耦接到所述输出开关的能量缓冲器及第二输出端子。所述第二斜率补偿电路用于依据所述第一电压产生所述第二补偿电压信号。所述输出开关被耦接在所述第二输出端子和所述第二斜率补偿电路之间，以及所述能量缓冲器被耦接到所述第二输出端子。当所述高侧开关为开启时，所述输出开关开启因而使所述信号调节电路通过第二输出端子输出所述第二补偿电压信号以作为所述第三电压，且所述能量缓冲器依据所述第三电压储存能量。

10、在控制电路的一些实施例中，所述高侧开关关闭且所述低侧开关开启后，所述输出开关关闭因而使能量缓冲器依据在所述高侧开关开启时储存的所述能量输出所述第三电压至所述第二比较电路。

11、在控制电路的一些实施例中，所述控制电路还包括加法电路，其耦接于所述第二传感器和所述第二比较电路之间，用以基于所述第二感测信号和所述电压信号阈值输出总和信号，其中所述第二比较电路具有第一输入端以接收所述总和信号，及具有第二输入端以接收所述第三电压，因而基于所述第二感测信号和所述第三电压进行比较以产生所述第二比较信号。

12、在控制电路的一些实施例中，所述第一传感器包括高侧电流传感器。

13、在控制电路的一些实施例中，所述第二传感器包括低侧电流传感器。

14、在控制电路的一些实施例中，所述驱动器电路还包括控制逻辑电路，其用以依据所述第一比较信号及第二比较信号而开启及关闭所述高侧开关及所述低侧开关。

技术特征：

1.一种用以控制dc-dc转换器的控制电路，所述dc-dc转换器包括功率级，所述功率级包括高侧开关及连接至所述高侧开关的低侧开关，其特征在于，所述控制电路包括：

2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述信号调节电路被配置为当所述高侧开关为开启时依据所述补偿电压信号产生所述第三电压并依据所述第三电压储存能量。

3.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述信号调节电路被配置为在所述高侧开关关闭且所述低侧开关开启后，依据在所述高侧开关开启时储存的所述能量输出所述第三电压至所述第二比较电路。

4.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述信号调节电路包括：

5.根据权利要求4所述的控制电路，其特征在于，所述信号调节电路还包括：

6.根据权利要求5所述的控制电路，其特征在于，所述能量缓冲器被配置为，在所述高侧开关关闭且所述低侧开关开启后，依据在所述高侧开关开启时储存的所述能量输出所述第三电压至所述第二比较电路。

7.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述信号调节电路包括：

8.根据权利要求7所述的控制电路，其特征在于，所述信号调节电路还包括：

9.根据权利要求8所述的控制电路，其特征在于，在所述高侧开关关闭且所述低侧开关开启后，所述输出开关关闭因而使所述能量缓冲器依据在所述高侧开关开启时储存的所述能量来输出所述第三电压至所述第二比较电路。

10.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括：

11.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述第一传感器包括高侧电流传感器。

12.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述第二传感器包括低侧电流传感器。

13.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述驱动器电路还包括：

技术总结
本发明提供一种用于DC‑DC转换器的具自动频率调变的控制电路。所述控制电路包括第一传感器、第二传感器、误差放大器、信号调节电路、第一比较电路、第二比较电路、及驱动器电路。误差放大器被配置为接收反馈电压及参考电压以产生第一电压。信号调节电路被配置为接收第一电压以产生第二电压及第三电压。第一比较电路被配置为基于来自第一传感器的第一感测信号及第二电压来进行比较以产生第一比较信号。第二比较电路被配置为基于来自第二传感器的第二感测信号及第三电压来进行比较以产生第二比较信号。驱动器电路用以依据第一比较信号与第二比较信号来驱动功率级。

技术研发人员：杨曜玮
受保护的技术使用者：晶豪科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/11