專利名稱：一種直流開關(guān)電源控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種直流開關(guān)電源控制電路。
技術(shù)背景直流控制開關(guān)電源控制電路主要包括脈沖寬度調(diào)制(Pulse-width Modulation,以下簡(jiǎn)稱脈寬調(diào)制或PWM)比較器，控制開關(guān)及輸出LC電路， 所述尸『M比較器用于比較其輸入端的輸入信號(hào)產(chǎn)生不同占空比的方波信 號(hào)，/WM比較器產(chǎn)生的方波信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)控制開關(guān)的閉合與關(guān)斷，所述控 制開關(guān)用于在其閉合時(shí)將輸入電壓接入LC電路，在其關(guān)斷時(shí)，切斷輸入電 壓與LC電路的連接并釋放LC電路的能量，所述LC電路包括與控制開關(guān) 連接的電感和與所述電感串聯(lián)的電容，所述電感和電容的連接節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)電壓^:用作輸出電壓。所述直流控制開關(guān)電源控制電路的基本工作原理就是在輸入電壓變化、 內(nèi)部參數(shù)變化或外接負(fù)載變化的情況下，控制電路通過被控制信號(hào)與基準(zhǔn)信 號(hào)的差值進(jìn)行閉環(huán)反饋，調(diào)節(jié)控制開關(guān)的導(dǎo)通脈沖寬度，使得輸出電壓保持 不變。在釆用電池供電的直流開關(guān)電源系統(tǒng)中，為了最大限度利用電池的能 量，除了需要盡量提高系統(tǒng)效率外，還需要開關(guān)電源控制電路能夠在低電源 電壓下工作。對(duì)于降壓型直流開關(guān)電源，在輸出電壓固定的情況下，這就需 要控制開關(guān)具有盡可能大的占空比。當(dāng)輸入電壓和輸出電壓壓差很小時(shí)，需 要控制開關(guān)幾乎處于一直導(dǎo)通狀態(tài)，以保持輸出電壓的恒定。這種技術(shù)即 100%占空比控制技術(shù)，在一些產(chǎn)品中也將電路處于100%占空比時(shí)的狀態(tài) 稱為L(zhǎng)DO才莫式。如圖1所示，直流控制開關(guān)電源控制電路包括誤差放大器(Error Amplifier) 10,鋸齒波發(fā)生器(Ramp Generator) 20、尸『M比較器30、邏輯驅(qū)動(dòng)單元40、控制開關(guān)50、串聯(lián)的輸出電感60和輸出電容70、分壓電路 80以及控制單元100。所述誤差》i:大器(Error Amplifier) 10的正向輸入端 輸入一參考電壓^，也叫做基準(zhǔn)電壓，反向輸入端輸入將輸出電壓P^分壓 得到的反饋電壓^ ,所述誤差放大器10將反饋電壓&B和基準(zhǔn)電壓~比較 并將比較結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)放大以輸出電壓^。。所述鋸齒波發(fā)生器20用于產(chǎn) 生穩(wěn)定的鋸齒波信號(hào)。尸『M比較器30的反向輸入端輸入所述鋸齒波信號(hào)， 正向輸入端輸入誤差放大器的輸出信號(hào)。/WM比較器30用于將鋸齒波與電 壓r，進(jìn)行比較以輸出 一定占空比的方波信號(hào)，此方波信號(hào)通過控制單元和 邏輯驅(qū)動(dòng)單元后，作為所述控制開關(guān)50的開關(guān)控制信號(hào)。當(dāng)鋸齒波信號(hào)電 位低于電壓r,電位的時(shí)候P『M比較器輸出高電平信號(hào)，當(dāng)鋸齒波信號(hào)電位 高于電壓r，電位的時(shí)候P『M比較器輸出低電平信號(hào)。通過調(diào)整電壓r，的 電位高低就可以調(diào)節(jié)整個(gè)輸出方波的占空比，也就是調(diào)整了控制開關(guān)50的 關(guān)斷時(shí)刻，進(jìn)而控制尸『M控制電路的輸出電壓J^。所述控制開關(guān)50由一個(gè)PMOS管、 一個(gè)iVMOS管組成，所述/WOS管和 iVMOS管的柵極分別與邏輯驅(qū)動(dòng)單元40相連，所述PMOS管的源極與輸入電 壓^連接，所述7VMOS管的源極與地連接，所述尸MOS管與7VMOS管的漏極連 接并作為控制開關(guān)50的輸出端與輸出電感60相連，與輸出電感60串聯(lián)的 輸出電容70的另一端接地，輸出電感60與輸出電容70的連接節(jié)點(diǎn)的電壓 被引作/WM控制電路的輸出電壓4,，所述輸出電壓4,經(jīng)過分壓電路80得 到前述反饋電壓 。所述分壓電路80由串聯(lián)在輸出電壓^,和地之間的第 一分壓電阻《和第二分壓電阻^組成，所述《和^的中間節(jié)點(diǎn)電壓作為反4貴當(dāng)輸入電壓K 變化或外接負(fù)載變化的情況下，所述反饋電壓rra可能產(chǎn)生波動(dòng)，誤差放大器10將波動(dòng)的反饋電壓^與基準(zhǔn)電壓^比較并將比較 結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)放大通過調(diào)整電壓r，以控制輸出方波的占空比及控制開關(guān) 50的關(guān)斷時(shí)刻，進(jìn)而控制戶rM控制電路的輸出電壓r。w收斂于一個(gè)基準(zhǔn)值， 此時(shí)反饋電壓rra與基準(zhǔn)電壓f^,之間的差為零，因此這個(gè)輸出電壓的基準(zhǔn) 值與基準(zhǔn)電壓~直接相關(guān)。如圖2所示為現(xiàn)有技術(shù)中另一直流開關(guān)電源控制電路的示意圖，與圖l電流電壓P^信號(hào)之和，反饋電流電壓&5信號(hào)是從控制開關(guān)輸出端通過反饋 電路中放大器90返回的信號(hào)，反映輸出電感60電流峰值的變化。如圖1和圖2所示，控制單元100的第一輸入端輸入PPTM比較器30的輸出信號(hào)，第二輸入端輸入第一方波生成器(附圖中未畫出)產(chǎn)生的最大占空比控制信號(hào)(—P『M方波)，第三輸入端輸入第二方波生成器(附 圖中未畫出)產(chǎn)生的最小占空比控制信號(hào)(M/iV — i^TM方波)，第四輸入端 與LZ)O模式(指百分百占空比模式)檢測(cè)模塊的輸出端相連(ZiX 模式檢測(cè) 模塊的輸入端與尸『M比較器的正向輸入端^。相連)，控制單元輸出端與邏 輯馬區(qū)動(dòng)單元40的輸入端相連。M4X — iWM方波和M/iV —尸『A/方波與鋸齒波 信號(hào)同步，—尸『M方波的上升沿對(duì)應(yīng)尸『M方波的上升沿?！琍TM方波的占空比即為電路最大占空比，—P『M方波的占空比為 電路最小占空比， 一般情況下，電路最大占空比和電路最小占空比的具體值 的設(shè)定取決于電路的工作速度。設(shè)定電路最大占空比時(shí)，需保證在一個(gè)時(shí)鐘 周期內(nèi)對(duì)應(yīng)的低電平持續(xù)時(shí)間必須大于電路完成關(guān)斷PMOS管并導(dǎo)通7VMOS 管的操作時(shí)間；設(shè)定電路最小占空比時(shí)，需保證在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)對(duì)應(yīng)的高 電平持續(xù)時(shí)間必須大于電路完成導(dǎo)通PMOS管并關(guān)斷iVMOS管的操作時(shí)間。 在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)電路最大占空比對(duì)應(yīng)的低電平持續(xù)時(shí)間和電路最小占空 比對(duì)應(yīng)的高電平持續(xù)時(shí)間一般設(shè)置為時(shí)鐘周期的5% 10%。通常情況下，如 果沒有Z^O模式控制，在一個(gè)周期中，方波信號(hào)D1的占空比達(dá)到最大占空 比時(shí)，電路會(huì)強(qiáng)制將PM9S關(guān)斷，也就是說，如果沒有丄DO模式控制，Dl信 號(hào)的最大占空比一定小于或等于M4X—戶『M的占空比。控制單元100的電路如圖3所示，包括一個(gè)或門， 一個(gè)與非門，和一個(gè) i S觸發(fā)器，其中，或門的兩個(gè)輸入端分別輸入LDO模式檢測(cè)模塊產(chǎn)生的信 號(hào)ZZ)O—和最大占空比方波信號(hào)M4X —尸『M ,與非門的兩個(gè)輸入端分 別輸入或門的輸出信號(hào)和P『M比較器的輸出信號(hào)D , i S觸發(fā)器的S端輸入 與非門的輸出信號(hào)，i 端輸入最小占空比方波信號(hào)M/7V —尸『M, i S觸發(fā)器的 反向輸出端即為控制單元的輸出端，輸出信號(hào)由Dl表示。在上述電路中，假設(shè)系統(tǒng)需要的占空比為97%，而電路的最大占空比為95%,那么輸出電壓就會(huì)由于電源提供的功率不足而下降，從而導(dǎo)致r，上 升，當(dāng)r，的值高于百分百占空比模式閾值時(shí)，ZZ)O模式檢測(cè)模塊輸出信號(hào)丄DO — MOD五為高電平，電路根據(jù)此高電平信號(hào)強(qiáng)制進(jìn)入百分百占空比模式， 屏蔽掉最大占空比信號(hào)M4X —尸『M對(duì)電路最大占空比的控制，強(qiáng)制管 一直導(dǎo)通，直到輸出電壓升高，使^。下降到百分百占空比模式閾值以下， 才進(jìn)入正常控制。如圖4所示的時(shí)序圖，當(dāng)r，高于百分百占空比模式閣值 時(shí)ZZ>0—MO￡>￡為高電平，P^。低于百分百占空比才莫式閾值時(shí)丄DO _ MOD￡為 低電平，ZDO—MOi)五為高電平時(shí)控制電i 各進(jìn)入百分百占空比才莫式。其中百 分百占空比模式閾值最小的取值為M4Z—/WM方波的下降沿位置對(duì)應(yīng)的鋸 齒波的電壓，但由于硬件工藝偏差的存在，ZDO模式r，的閾值不能設(shè)置在 正常工作時(shí)上述M4X —尸『M方波的下降沿位置對(duì)應(yīng)的鋸齒波的電壓處，同時(shí) 由于系統(tǒng)環(huán)路補(bǔ)償?shù)男枰?，誤差放大器的帶寬一般比較低，&,。是一個(gè)低頻 信號(hào)，從而導(dǎo)致r，值升高到該閾值的時(shí)間較長(zhǎng)。在上述過程中，現(xiàn)有技術(shù)中電路中存在的缺陷包括(1 )現(xiàn)有技術(shù)中在輸入邏輯驅(qū)動(dòng)單元的方波在最大占空比模式和百分百 占空比模式之間轉(zhuǎn)換時(shí)，電路輸出電壓的紋波明顯增加。(2) r，的變化幅度很大，由于誤差放大器的帶寬較窄，響應(yīng)此較大的 變化幅度需要較長(zhǎng)時(shí)間，導(dǎo)致電路響應(yīng)速度比較慢。(3) 電路在最大占空比模式和百分百占空比模式間進(jìn)行切換時(shí)，輸入邏 輯驅(qū)動(dòng)單元的方波存在明顯的狀態(tài)改變，易受噪聲影響而不穩(wěn)定。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種直流開關(guān)電源控制電路，使電路在 最大占空比模式和百分百占空比模式間轉(zhuǎn)換時(shí)，提高電路的反應(yīng)速度，減少 電^^輸出電壓的紋波。為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種直流開關(guān)電源控制電路，包括依 次相連的脈寬調(diào)制比較器、控制單元和邏輯驅(qū)動(dòng)單元，所述控制單元的第一 輸入端輸入所述脈寬調(diào)制比較器的輸出方波信號(hào)，第二輸入端輸入最大占空比方波信號(hào)，輸出端與所述邏輯驅(qū)動(dòng)單元的輸入端相連，所述控制單元在輸 入的脈寬調(diào)制比較器輸出方波的占空比大于最大占空比時(shí)，輸出百分百占空 比的方波。進(jìn)一步地，所述控制單元在輸入的脈寬調(diào)制比較器輸出的方波的占空比 小于或等于最大占空比時(shí)，輸出與脈寬調(diào)制比較器輸出方波相同的方波。進(jìn)一步地，所述控制單元還包括一輸入最小占空比方波信號(hào)的第三輸入 端，所述控制單元包括第一M觸發(fā)器和第二M觸發(fā)器，所述控制單元的輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的關(guān)系滿足下式A = min max 込"+ min. Q" + min十D 込"其中，Z)l表示控制單元在當(dāng)前時(shí)鐘周期的輸出信號(hào)，Z)表示所述控制單 元的第一輸入端的輸入信號(hào)，max表示所述控制單元的第二輸入端的輸入信 號(hào)，min表示所述控制單元的第三輸入端的輸入信號(hào)，^"表示第一i^觸發(fā) 器的2輸出端在前一時(shí)鐘周期的輸出信號(hào)，g表示第二i S觸發(fā)器的2輸出 端在前一時(shí)鐘周期的輸出信號(hào)，"."表示邏輯運(yùn)算符"與"，"+"表示 邏輯運(yùn)算符"或"，"一"表示邏輯運(yùn)算符"非，，。進(jìn)一步地，所述控制單元還包括與門、或門、第一非門和第二非門，所 述第 一非門輸入端即為所述控制單元的第 一輸入端，第 一非門的輸出端與所 述第二i S觸發(fā)器的S端相連，所述第二i S觸發(fā)器的i 端即為所述控制單元 的第三輸入端，所述第二非門的輸入端為所述控制單元的第二輸入端，第二 非門的輸出端與所述與門的 一輸入端相連，所述第二 M觸發(fā)器的反向輸出 端和所述與門的另 一輸入端相連，所述與門的輸出端與第一i S觸發(fā)器的S端 相連，第一M觸發(fā)器的i 端與第三輸入端相連，第一i^觸發(fā)器的正向輸出 端和所述或門的一輸入端相連，第二M觸發(fā)器的反向輸出端和所述或門的 另 一輸入端相連，所述或門的輸出端即為控制單元的輸出端。進(jìn)一步地，所述i s觸發(fā)器滿足以下邏輯關(guān)系=5(5+2"),其中，e"+'為i S觸發(fā)器的2端在當(dāng)前時(shí)鐘周期的輸出信號(hào)，S表示M觸發(fā)器S端的輸入 信號(hào)，i 表示i^觸發(fā)器i 端的輸入信號(hào)，0"表示M觸發(fā)器的2端在前一時(shí) 鐘周期的輸出信號(hào)。本發(fā)明還提供了 一種對(duì)方波信號(hào)進(jìn)行占空比調(diào)整的控制電路，所述控制 電路的第 一輸入端輸入待處理的方波信號(hào)，第二輸入端輸入最大占空比方波信號(hào)；所述控制電路在第一輸入端輸入的方波信號(hào)的占空比大于電路最大 占空比時(shí)，輸出百分百占空比的方波。進(jìn)一步地，所述控制電路在第一輸入端輸入的方波信號(hào)的占空比小于或 等于電路最大占空比時(shí)，輸出與所述方波信號(hào)相同的方波。進(jìn)一步地，所述控制電路還包括一輸入最小占空比方波信號(hào)的第三輸入 端，所述控制電路包括第一iW觸發(fā)器和第二M觸發(fā)器，所述控制電路的輸 出信號(hào)與輸入信號(hào)的關(guān)系滿足下式￡), 二H込"+5.込"+5 + D-込"其中，Z)l表示控制電路在當(dāng)前時(shí)鐘周期的輸出信號(hào)，Z)表示所述控制電路的第一輸入端的輸入信號(hào)，j表示所述控制電路的第二輸入端的輸入信 號(hào)，B表示所述控制電路的第三輸入端的輸入信號(hào)，a表示第一M觸發(fā)器 的e輸出端在前一時(shí)鐘周期的輸出信號(hào)，込"表示第二/ s觸發(fā)器的2輸出端 在前一時(shí)鐘周期的輸出信號(hào)，"."表示邏輯運(yùn)算符"與"，"+"表示邏 輯運(yùn)算符"或"，"一"表示邏輯運(yùn)算符"非"。進(jìn)一步地，所述控制電路還包括與門、或門、第一非門和第二非門，所 述第 一非門輸入端即為所述控制電路的第 一輸入端，第 一非門的輸出端與所述第二M觸發(fā)器的S端相連，所述第二/ S觸發(fā)器的i 端即為所述控制電路的第三輸入端，所述第二非門的輸入端為所述控制電路的第二輸入端，第二 非門的輸出端與所述與門的一輸入端相連，所述第二M觸發(fā)器的反向輸出 端和所述與門的另 一輸入端相連，所述與門的輸出端與第一 觸發(fā)器的s端 相連，第一/^觸發(fā)器的i 端與第三輸入端相連，第一M觸發(fā)器的正向輸出 端和所述或門的一輸入端相連，第二M觸發(fā)器的反向輸出端和所述或門的 另 一輸入端相連，所述或門的輸出端即為控制電路的輸出端。進(jìn)一步地，所述/w觸發(fā)器滿足以下邏輯關(guān)系2"+'=5(S + S"),其中，S表示i^觸發(fā)器s端的輸入信號(hào)，i 表示i s觸發(fā)器i 端的輸入信號(hào)，e"表示^觸發(fā)器的e端在前一時(shí)鐘周期的輸出信號(hào)，e"+'為^觸發(fā)器的e端在當(dāng)前 時(shí)鐘周期的輸出信號(hào)。本發(fā)明中，通過改進(jìn)電源控制電路中的控制單元電路，減少^。的變化 幅度，提高了電路的反應(yīng)速度，減小了電路在最大占空比模式和百分百占空 比模式間轉(zhuǎn)換過程中輸出電壓的紋波，實(shí)現(xiàn)了最大占空比到100%占空比的 平滑轉(zhuǎn)換，并且電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，節(jié)省了電路改造的成本。


圖l是現(xiàn)有技術(shù)中直流開關(guān)電源控制電路的示意圖； 圖2是現(xiàn)有技術(shù)中另一直流開關(guān)電源控制電路的示意圖； 圖3是現(xiàn)有技術(shù)中控制單元的電路原理圖；圖4是現(xiàn)有4支術(shù)的電if各中鋸齒波、—P『M 、 M/iV —尸『M 、信號(hào)￡)、 LDO—MOD五以及信號(hào)￡>1的時(shí)序示意圖；圖5是本實(shí)施例中直流開關(guān)電源控制電路的示意圖；圖6是本實(shí)施例中控制單元的電路原理圖；圖7是本實(shí)施例中控制單元電路中^觸發(fā)器的邏輯示意圖；圖8是本實(shí)施例中電^各中鋸齒波、—P『M、 M/iV一P『M、信號(hào)D、 jLD<9_M9Z)￡以及信號(hào)Dl的時(shí)序示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明對(duì)電源控制電路的控制單元電路進(jìn)行了改進(jìn)，控制單元在輸入的 脈寬調(diào)制比較器輸出方波的占空比大于電路最大占空比時(shí)，輸出百分百占空 比的方波；在脈寬調(diào)制比較器輸出的方波的占空比在小于或等于最大占空比 時(shí)，輸出與脈寬調(diào)制比較器輸出方波相同的方波，從而控制開關(guān)電路及時(shí)根 據(jù)r，的變化進(jìn)行開關(guān)控制，減少r，的變化幅度，從而提高電路的反應(yīng)速 度，減小電路從最大占空比模式到百分百占空比模式轉(zhuǎn)換時(shí)輸出電壓的輸出 紋波。如圖5所示，本發(fā)明的直流開關(guān)電源控制電路中不包括ZX)O模式檢測(cè)模 塊，其控制單元有三個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端。第一輸入端輸入/^FM比較器 的輸出信號(hào)，第二輸入端輸入最大占空比方波(M4X —尸『M方波)，第三 輸入端輸入最小占空比方波(M/7V —尸^M方波)，輸出端與邏輯驅(qū)動(dòng)單元的 輸入端相連。其中，控制單元用邏輯電路實(shí)現(xiàn)，控制單元邏輯電路包括兩個(gè)M觸發(fā) 器即第一M觸發(fā)器和第二i S觸發(fā)器，控制單元邏輯電路用于實(shí)現(xiàn)以下控制 邏輯Z), = min max 《+ min. Q" + min+ Z) 《其中，D表示第一輸入端的輸入信號(hào)(即脈寬調(diào)制比較器的輸出信號(hào))， max表示第二輸入端的輸入信號(hào)(即最大占空比方波信號(hào))，min表示第三 輸入端的輸入信號(hào)(即最小占空比方波信號(hào))，Q"表示第一i S觸發(fā)器的e輸 出端在前一時(shí)鐘周期的輸出信號(hào)，《表示第二M觸發(fā)器的!2輸出端在前一 時(shí)鐘周期的輸出信號(hào)，Dl表示控制單元在當(dāng)前時(shí)鐘周期的輸出信號(hào)，" " 表示邏輯運(yùn)算符"與"，"+"表示邏輯運(yùn)算符"或"，"一，，表示邏輯運(yùn) 算符"非,,。在具體實(shí)施例中，控制單元的具體實(shí)現(xiàn)電路如圖6所示，控制單元電路除了包括第一M觸發(fā)器和第二M觸發(fā)器，還包括與門、或門、第一非門和 第二非門，所述第一非門輸入端即為所述控制單元的第一輸入端，第一非門 的輸出端與所述第二i^觸發(fā)器的s端相連，所述第二M觸發(fā)器的i 端即為 所述控制單元的第三輸入端，所述第二非門的輸入端為所述控制單元的第二 輸入端，第二非門的輸出端與所述與門的一輸入端相連，所述第二M觸發(fā) 器的反向輸出端和所述與門的另 一輸入端相連，所述與門的輸出端與第一 M觸發(fā)器的s端相連，第一iw觸發(fā)器的/ 端與第三輸入端相連，第一i^觸 發(fā)器的正向輸出端和所述或門的一輸入端相連，第二M觸發(fā)器的反向輸出 端和所述或門的另 一輸入端相連，所述或門的輸出端即為控制單元的輸出端。如圖7所示，控制單元電路中的i S觸發(fā)器滿足以下邏輯關(guān)系 2"+1=刑5 + 2"),其中，S表示M觸發(fā)器S端的輸入信號(hào)，i 表示i S觸發(fā)器i 端的輸入信號(hào)，e"表示^觸發(fā)器的2端在前一時(shí)鐘周期的輸出信號(hào)，2"+'為 i S觸發(fā)器的2端在當(dāng)前時(shí)鐘周期的輸出信號(hào)。在具體實(shí)施例中，如圖4所示，如電源電路的最大占空比為95%,而電 路外接系統(tǒng)需要電源電路中輸入邏輯驅(qū)動(dòng)單元的方波的占空比為97.5%， 外接系統(tǒng)需要的97.5%占空比實(shí)現(xiàn)方式為輸入邏輯驅(qū)動(dòng)單元的方波Z)l的 占空比隨著時(shí)間的遞進(jìn)(對(duì)時(shí)鐘周期而言)依次為95%, 95%， 95%, ....(N 個(gè)95%)， 100%, 100%, 100%...(N個(gè)100%), 95%, 95%……依次類 推，其中N的個(gè)數(shù)取決于^。升高到ZDO模式F，闞值的時(shí)間，上述方法導(dǎo) 致電路中r，的變化幅度較大，從而電路輸出電壓的波紋較大，且電路的反 應(yīng)較慢。如圖8所示，采用本發(fā)明的電路，輸入邏輯驅(qū)動(dòng)單元的方波D1的 占空比依次為100%, 95%, 100%， 95%， 100%依次類推，電路中r，的變 化幅度較小，從而電路輸出電壓的波紋較小，電路的反應(yīng)較快，輸入邏輯驅(qū) 動(dòng)單元的方波輸出穩(wěn)定。上述實(shí)例中在方波Z)l的占空比輸出序列中采用最大占空比(95%)這一 理論數(shù)據(jù)，主要考慮便于解釋本發(fā)明的方法。在實(shí)際應(yīng)用中，方波D1的占 空比輸出序列可能是連續(xù)出現(xiàn)兩個(gè)100%占空比，后出現(xiàn)一個(gè)94% (或其它 小于最大占空比的值)占空比的方波的情況或其它情況，由實(shí)際電路中運(yùn)行 情況決定。其他處于最大占空比(95% )和100%占空比之間的占空比的實(shí)現(xiàn)方式 與上述方法同理。本發(fā)明同樣適用于對(duì)圖2所示現(xiàn)有技術(shù)中電路的改進(jìn)。另夕卜，上述控制單元電路還可以做為一種對(duì)方波信號(hào)進(jìn)行占空比調(diào)整的 控制電路，第一輸入端輸入待處理的方波信號(hào)，第二輸入端輸入最大占空比 方波信號(hào)；第三輸入端輸入最小占空比方波信號(hào)，其控制功能如上文所述，此處不再贅述。本發(fā)明還可有其他多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況 些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種直流開關(guān)電源控制電路，包括依次相連的脈寬調(diào)制比較器、控制單元和邏輯驅(qū)動(dòng)單元，所述控制單元的第一輸入端輸入所述脈寬調(diào)制比較器的輸出方波信號(hào)，第二輸入端輸入最大占空比方波信號(hào)，輸出端與所述邏輯驅(qū)動(dòng)單元的輸入端相連，其特征在于，所述控制單元在輸入的脈寬調(diào)制比較器輸出方波的占空比大于最大占空比時(shí)，輸出百分百占空比的方波。
2、 如權(quán)利要求1所述的直流開關(guān)電源控制電路，其特征在于，所述控制單元在輸入的脈寬調(diào)制比較器輸出的方波的占空比小于或等 于最大占空比時(shí)，輸出與脈寬調(diào)制比較器輸出方波相同的方波。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的直流開關(guān)電源控制電路，其特征在于，所述控制單元還包括一輸入最小占空比方波信號(hào)的第三輸入端，所述控 制單元包括第一i S觸發(fā)器和第二M觸發(fā)器，所述控制單元的輸出信號(hào)與輸 入信號(hào)的關(guān)系滿足下式<formula>formula see original document page 2</formula>其中，Dl表示控制單元在當(dāng)前時(shí)鐘周期的輸出信號(hào)，D表示所述控制單 元的第 一輸入端的輸入信號(hào)，max表示所述控制單元的第二輸入端的輸入信 號(hào)，min表示所述控制單元的第三輸入端的輸入信號(hào)，0"表示第一M觸發(fā)器的2輸出端在前一時(shí)鐘周期的輸出信號(hào)，込"表示第二/^觸發(fā)器的2輸出 端在前一時(shí)鐘周期的輸出信號(hào)，" "表示邏輯運(yùn)算符"與"，"+"表示 邏輯運(yùn)算符"或"，"一"表示邏輯運(yùn)算符"非"。
4、 如權(quán)利要求3所述的直流開關(guān)電源控制電路，其特征在于，所述控制單元還包括與門、或門、第一非門和第二非門，所述第一非門 輸入端即為所述控制單元的第 一輸入端，第 一非門的輸出端與所述第二 WS 觸發(fā)器的S端相連，所述第二i^觸發(fā)器的i 端即為所述控制單元的第三輸入 端，所述第二非門的輸入端為所述控制單元的第二輸入端，第二非門的輸出 端與所述與門的一輸入端相連，所述第二M觸發(fā)器的反向輸出端和所述與門的另一輸入端相連，所述與門的輸出端與第一M觸發(fā)器的S端相連，第一 /^觸發(fā)器的i 端與第三輸入端相連，第一/W觸發(fā)器的正向輸出端和所述或 門的 一輸入端相連，第二M觸發(fā)器的反向輸出端和所述或門的另 一輸入端 相連，所述或門的輸出端即為控制單元的輸出端。
5、 如權(quán)利要求4所述的直流開關(guān)電源控制電路，其特征在于，所述i S觸發(fā)器滿足以下邏輯關(guān)系2"+'=^5 + 2"),其中，2""為WS觸 發(fā)器的2端在當(dāng)前時(shí)鐘周期的輸出信號(hào)，S表示M觸發(fā)器S端的輸入信號(hào)，/ 表示^觸發(fā)器i 端的輸入信號(hào)，e"表示^觸發(fā)器的e端在前一時(shí)鐘周期 的輸出信號(hào)。
6、 一種對(duì)方波信號(hào)進(jìn)行占空比調(diào)整的控制電路，其特征在于，所述控制電路的第一輸入端輸入待處理的方波信號(hào)，第二輸入端輸入最大占空比方波信號(hào)；所述控制電路在第一輸入端輸入的方波信號(hào)的占空比 大于電路最大占空比時(shí)，輸出百分百占空比的方波。
7、 如權(quán)利要求6所述的控制電路，其特征在于，所述控制電路在第一輸入端輸入的方波信號(hào)的占空比小于或等于電路 最大占空比時(shí)，輸出與所述方波信號(hào)相同的方波。
8、 如權(quán)利要求6或7所述的控制電路，其特征在于，所述控制電路還包括一輸入最小占空比方波信號(hào)的第三輸入端，所述控 制電路包括第一i S觸發(fā)器和第二/^觸發(fā)器，所述控制電路的輸出信號(hào)與輸 入信號(hào)的關(guān)系滿足下式-.<formula>formula see original document page 3</formula>其中，Dl表示控制電路在當(dāng)前時(shí)鐘周期的輸出信號(hào)，D表示所述控制電 路的第 一輸入端的輸入信號(hào)，j表示所述控制電路的第二輸入端的輸入信 號(hào)，5表示所述控制電路的第三輸入端的輸入信號(hào)，Q"表示第一/ S觸發(fā)器 的2輸出端在前一時(shí)鐘周期的輸出信號(hào)，込"表示第二M觸發(fā)器的2輸出端 在前一時(shí)鐘周期的輸出信號(hào)，"."表示邏輯運(yùn)算符"與"，"+，，表示邏 輯運(yùn)算符"或"，"一，，表示邏輯運(yùn)算符"非，，。
9、 如權(quán)利要求8所述的控制電路，其特征在于，所述控制電路還包括與門、或門、第一非門和第二非門，所述第一非門 輸入端即為所述控制電路的第一輸入端，第一非門的輸出端與所述第二M 觸發(fā)器的S端相連，所述第二/W觸發(fā)器的i 端即為所述控制電路的第三輸入 端，所述第二非門的輸入端為所述控制電路的第二輸入端，第二非門的輸出 端與所述與門的一輸入端相連，所述第二/^觸發(fā)器的反向輸出端和所述與 門的另一輸入端相連，所述與門的輸出端與第一i^觸發(fā)器的S端相連，第一 i^觸發(fā)器的/ 端與第三輸入端相連，第一M觸發(fā)器的正向輸出端和所述或 門的一輸入端相連，第二/ 6"觸發(fā)器的反向輸出端和所述或門的另一輸入端 相連，所述或門的輸出端即為控制電路的輸出端。
10、 如權(quán)利要求9所述的控制電路，其特征在于，所述/ s觸發(fā)器滿足以下邏輯關(guān)系e"+1=^(s+e"),其中，S表示i S觸發(fā)器S端的輸入信號(hào)，i 表示i S觸發(fā)器i 端的輸入信號(hào)，2"表示^觸發(fā)器 的2端在前一時(shí)鐘周期的輸出信號(hào)，2"+1為/^觸發(fā)器的2端在當(dāng)前時(shí)鐘周 期的輸出信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種直流開關(guān)電源控制電路，包括依次相連的脈寬調(diào)制比較器、控制單元和邏輯驅(qū)動(dòng)單元，所述控制單元的第一輸入端輸入所述脈寬調(diào)制比較器的輸出方波信號(hào)，第二輸入端輸入最大占空比方波信號(hào)；輸出端與所述邏輯驅(qū)動(dòng)單元的輸入端相連，所述控制單元在輸入的脈寬調(diào)制比較器輸出方波的占空比大于最大占空比時(shí)，輸出百分百占空比的方波。本發(fā)明中通過改進(jìn)電源控制電路中的控制單元電路，實(shí)現(xiàn)了最大占空比到100％占空比的平滑轉(zhuǎn)換，提高了電路的反應(yīng)速度，減小了電路在最大占空比模式和百分百占空比模式間轉(zhuǎn)換過程中輸出電壓的紋波，并且電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，節(jié)省了電路改造的成本。
文檔編號(hào)H02M3/156GK101227147SQ20081005785
公開日2008年7月23日 申請(qǐng)日期2008年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月19日
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