一种电源转换器及控制方法与流程

本技术实施例涉及电路控制领域，尤其涉及一种电源转换器及控制方法。

背景技术：

1、随着芯片的制作工艺逐渐成熟，高性能且低功耗的芯片已被广泛应用于各行各业。为了使得这些芯片正常发挥出应有的功能，需通过相适配的电源转换器以提供稳定的电源。现有的电源转换器会依据实际需求来调节责任周期(也叫占空比)的大小，以将外部的电源电压转换为待供电芯片的工作电压。

2、然而，现有的方案中，是通过调节责任周期的大小来调节实时输出电压，而电源转换器内部存在延迟，当责任周期过小时，责任周期所对应的电感导通储能时间会比电源转换器的内部延迟时间短，造成实时输出电压不稳定，给用户带来一定的不便。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种电源转换器及控制方法，用于避免输出电压稳定度下降。

2、本技术实施例第一方面提供了一种电源转换器，包括：控制逻辑模块、固定储能时间产生模块、固定释能时间产生模块、责任周期侦测模块、功率级模块和回授模块；

3、所述责任周期侦测模块与所述控制逻辑模块相连，用于根据输入电压值和待供电芯片的预设工作电压值计算出责任周期值，并在所述责任周期值小于预设阈值时控制所述控制逻辑模块遮断所述固定储能时间产生模块的输出信号；

4、所述回授模块和所述控制逻辑模块两者均分别与所述功率级模块、所述固定储能时间产生模块和所述固定释能时间产生模块相连，所述回授模块在实时输出电压值大于所述预设工作电压值时，控制所述固定释能时间产生模块输出持续固定释能时间段的高电位信号，以控制所述功率级模块中的电感在所述固定释能时间段内处于释能状态，从而降低所述实时输出电压值，所述回授模块在所述实时输出电压值小于所述预设工作电压值时，控制所述固定释能时间产生模块在非固定释能时间段内输出低电位信号，以控制所述功率级模块中的电感处于储能状态，从而提高所述实时输出电压值。

5、可选的，所述电源转换器还包括：驱动模块；

6、所述驱动模块设置于所述控制逻辑模块和所述功率级模块之间，所述控制逻辑模块经所述驱动模块与所述功率级模块相连，所述驱动模块用于接收所述控制逻辑模块的控制信号，并根据所述控制信号发出对应的驱动信号驱动所述功率级模块。

7、可选的，所述功率级模块包括：第一pmos管、第一nmos管和所述电感；

8、所述第一pmos管的栅极接所述控制逻辑模块，所述第一pmos管的源极接输入电压，所述第一pmos管的漏极分别与所述电感的一端和所述nmos管的漏极相连，所述电感的另一端接所述回授模块，为实时输出电压端，所述第一nmos管的栅极接所述控制逻辑模块，所述第一nmos管的源极接地。

9、可选的，所述功率级模块包括：第二pmos管、第二nmos管和所述电感；

10、所述电感的一端接输入电压，所述电感的另一端分别与所述第二pmos管的漏极和所述第二nmos管的漏极相连，所述控制逻辑模块分别与所述第二pmos管的栅极和所述第二nmos管的栅极相连，所述第二pmos管的源极接所述回授模块，为实时输出电压端，所述第二nmos管的源极接地。

11、可选的，所述回授模块包括：第二电阻、第三电阻、第一比较器和第二比较器；

12、所述第二电阻的第一端接所述功率级模块，所述第二电阻的第二端分别与所述第三电阻的第一端、所述第一比较器的反相输入端和所述第二比较器的正相输入端相连，所述第三电阻的第二端接地，所述第一比较器的正相输入端和所述第二比较器的反相输入端接参考电压。

13、可选的，所述电源转换器还包括：第一电阻和第一电容；

14、所述第一电阻的第一端接所述功率级模块，所述第一电阻的第二端经所述第一电容接地。

15、本技术实施例第二方面提供了一种控制方法，应用于如前述的电源转换器，所述电源转换器包括：固定储能时间产生模块、固定释能时间产生模块和功率级模块，所述方法包括：

16、获取输入电压值和待供电芯片的预设工作电压值；

17、基于与所述功率级模块对应的预设函数，根据所述输入电压值和所述预设工作电压值进行计算，得到责任周期值；

18、判断所述责任周期值是否小于预设阈值；

19、若是，则遮断所述固定储能时间产生模块的输出信号；

20、若实时输出电压值大于所述预设工作电压值，则控制所述固定释能时间产生模块输出持续固定释能时间段的高电位信号，以控制所述功率级模块中的电感在所述固定释能时间段内处于释能状态，从而降低所述实时输出电压值，所述固定释能时间段为由所述固定释能时间产生模块产生的差与所述切换周期的乘积，所述差为一与所述责任周期值的差；

21、若所述实时输出电压值小于所述预设工作电压值，则控制所述固定释能时间产生模块在非固定释能时间段内输出低电位信号，以控制所述功率级模块中的电感处于储能状态，从而提高所述实时输出电压值。

22、可选的，所述判断所述责任周期值是否小于预设阈值之后，所述方法还包括：

23、若否，则遮断所述固定释能时间产生模块的输出信号；

24、若所述实时输出电压值小于所述预设工作电压值，则控制所述固定储能时间产生模块输出持续固定储能时间段的高电位信号，以控制所述功率级模块中的电感在所述固定储能时间段内处于储能状态，从而提高所述实时输出电压值，所述固定储能时间段为由所述固定储能时间产生模块产生的所述责任周期值与所述电源切换器的切换周期的乘积；

25、若所述实时输出电压值大于所述预设工作电压值，则控制所述固定储能时间产生模块在非固定储能时间段内输出低电位信号，以控制所述功率级模块中的电感处于释能状态，从而降低所述实时输出电压值。

26、可选的，所述功率级模块为降压结构，所述基于与所述功率级模块对应的预设函数，根据所述输入电压值和所述预设工作电压值进行计算，得到责任周期值，包括：

27、将所述预设工作电压值与所述输入电压值的商确定为所述责任周期值。

28、可选的，所述功率级模块为升压结构，所述基于与所述功率级模块对应的预设函数，根据所述输入电压值和所述预设工作电压值进行计算，得到责任周期值，包括：

29、将所述预设工作电压值与所述输入电压值的差除以所述预设工作电压值，得到所述责任周期值。

30、从以上技术方案可以看出，本技术实施例具有以下优点：

31、当责任周期值较低，低于预设阈值时，电源转换器的控制逻辑模块会遮断固定储能时间产生模块的输出信号，只允许固定释能时间产生模块的输出，当实时输出电压值低于预设工作电压值时，固定释能时间产生模块输出持续固定释能时间段的高电位信号，使得电感储能，实时输出电压值升高，当实时输出电压值高于预设工作电压值且此时处于非固定释能时间段时，固定释能时间产生模块输出低电位信号，使得电感释能，实时输出电压值降低，这样不用固定储能时间段反而利用较长的固定释能时间段来控制电感，并通过回授机制能够使得实时输出电压值稳定在预设工作电压值，且不会受电源转换器内部延迟的影响，给用户带来较好的体验。