一種輸出電壓控制電路及具有該電路的電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種輸出電壓控制電路及具有該電路的 電源。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電子產(chǎn)品不斷發(fā)展，對電源芯片的要求也越來越高，不僅要求電源芯片能夠 提供穩(wěn)定的供電電壓，提供高的全負(fù)載范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)換效率，同時對電源芯片的響應(yīng)速度 以及應(yīng)用的多樣性也有著越來越高的要求。為延長電池壽命和提升電子產(chǎn)品性能，需要 設(shè)計(jì)出轉(zhuǎn)換效率高，工作模式多樣的電源管理芯片。其中，采用恒定導(dǎo)通時間控制方式 (constanton-time,簡稱COT)結(jié)合了脈沖頻率調(diào)制模式（PulseFrequencyModulation， 簡稱PFM)和跳周期調(diào)制模式（PulseSkipModulation，簡稱PSM)的控制方式的電源芯片， 不僅控制方式較為簡單，而且能夠?qū)崿F(xiàn)開關(guān)頻率的可控。同時恒定導(dǎo)通時間控制方式也是 一種PFM控制，在輕載時會自動降低開關(guān)頻率來提升效率，可以實(shí)現(xiàn)全負(fù)載范圍下的高效 率轉(zhuǎn)換，且不需要進(jìn)行模式切換，極大地簡化了電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜度。
[0003] 如圖1所示，為COT控制方式的輸出電壓控制電路圖，該電路依賴輸出電壓的紋 波進(jìn)行觸發(fā)控制，當(dāng)反饋電壓VFB低于參考VVKEjt開啟上功率管，電感L兩端的電壓變?yōu)?VIN_VOTT，電感電流1/變大，輸出電阻RESK上的電壓上升，進(jìn)而使反饋電壓VFB上升。這種控制 方式的缺點(diǎn)是由于每次當(dāng)輸出電壓降到VKEF以下即觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路，則對應(yīng)輸出電壓紋波 的下邊沿和VKEF值相等，而輸出電壓的直流值必定高于VKEF電壓。
[0004] 因此，在發(fā)明人設(shè)計(jì)直流轉(zhuǎn)直流電源的輸出電壓控制電路的過程中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技 術(shù)中至少存在如下問題：
[0005] 現(xiàn)有直流轉(zhuǎn)直流電源輸出電壓控制電路采用COT控制方式輸出電壓精度不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 鑒于上述問題，提出了本發(fā)明以便克服上述問題或者至少部分地解決上述問題， 本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0007] -方面，本發(fā)明提供了一種輸出電壓控制電路，包括：誤差消除電路，比較器，控制 邏輯電路，導(dǎo)通計(jì)時器，驅(qū)動電路；
[0008] 所述誤差消除電路的兩個輸入端分別接反饋電壓信號及參考電壓信號，其兩個輸 出端分別接所述比較器的兩個正向輸入端；
[0009] 所述比較器的兩個負(fù)向輸入端分別接反饋電壓信號及參考電壓信號，所述比較器 的輸出端接所述控制邏輯電路的第一輸入端；
[0010] 所述控制邏輯電路的輸出端接所述驅(qū)動電路的輸入端，所述驅(qū)動電路輸出開關(guān)管 控制信號；
[0011] 所述導(dǎo)通計(jì)時器一端接所述控制邏輯電路的第二輸入端，另一端接所述開關(guān)管控 制信號。
[0012] 優(yōu)選地，所述誤差消除電路包括：積分器；
[0013] 所述積分器兩個輸入端分別接所述反饋電壓信號、所述參考電壓信號；
[0014] 所述積分器兩個輸出端分別接入所述比較器的正向輸入端管腳1和管腳2。
[0015] 優(yōu)選地，所述積分器包括：第一級跨導(dǎo)放大器，第二級跨導(dǎo)放大器，第一電容和采 樣電阻；
[0016] 所述第一級跨導(dǎo)放大器正向輸入端接所述參考電壓信號；所述第一級跨導(dǎo)放大器 負(fù)向輸入端接所述反饋電壓信號；所述第一級跨導(dǎo)放大器輸出端接所述第一電容一端以及 所述第二級跨導(dǎo)放大器正向輸入端；
[0017] 所述第一電容另一端接地；
[0018] 所述第二級跨導(dǎo)放大器負(fù)向輸入端接所述參考電壓信號，所述第二級跨導(dǎo)放大器 輸出端接所述采樣電阻一端以及所述比較器正向輸入端的管腳1;
[0019] 所述采樣電阻另一端接所述比較器正向輸入端的管腳2與所述比較器負(fù)向輸入 端的官腳4連接端。
[0020] 優(yōu)選地，所述積分器采用雙極結(jié)型晶體管搭建電路實(shí)現(xiàn)，或者，采用金屬-氧化 物-半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管搭建電路實(shí)現(xiàn)；
[0021] 所述比較器采用雙極結(jié)型晶體管搭建電路實(shí)現(xiàn)，或者，采用金屬-氧化物-半導(dǎo)體 場效應(yīng)晶體管搭建電路實(shí)現(xiàn)。
[0022] 優(yōu)選地，所述導(dǎo)通計(jì)時器通過采集所述開關(guān)管控制信號，確定開關(guān)管導(dǎo)通時間，進(jìn) 而控制所述開關(guān)管的頻率。
[0023] 另一方面，本發(fā)明提供了一種電源，包括：輸出電壓控制電路；所述輸出電壓控制 電路包括：誤差消除電路，比較器，控制邏輯電路，導(dǎo)通計(jì)時器，驅(qū)動電路；
[0024] 所述誤差消除電路的兩個輸入端分別接反饋電壓信號及參考電壓信號，其兩個輸 出端分別接所述比較器的兩個正向輸入端；
[0025] 所述比較器的兩個負(fù)向輸入端分別接反饋電壓信號及參考電壓信號，所述比較器 的輸出端接所述控制邏輯電路的第一輸入端；
[0026] 所述控制邏輯電路的輸出端接所述驅(qū)動電路的輸入端，所述驅(qū)動電路輸出開關(guān)管 控制信號；
[0027] 所述導(dǎo)通計(jì)時器一端接所述控制邏輯電路的第二輸入端，另一端接所述開關(guān)管控 制信號。
[0028] 優(yōu)選地，所述誤差消除電路包括：積分器；
[0029] 所述積分器兩個輸入端分別接所述反饋電壓信號、所述參考電壓信號；
[0030] 所述積分器兩個輸出端分別接入所述比較器的正向輸入端管腳1和管腳2。
[0031] 優(yōu)選地，所述積分器包括：第一級跨導(dǎo)放大器，第二級跨導(dǎo)放大器，第一電容和采 樣電阻；
[0032] 所述第一級跨導(dǎo)放大器正向輸入端接所述參考電壓信號；所述第一級跨導(dǎo)放大器 負(fù)向輸入端接所述反饋電壓信號；所述第一級跨導(dǎo)放大器輸出端接所述第一電容一端以及 所述第二級跨導(dǎo)放大器正向輸入端；
[0033] 所述第一電容另一端接地；
[0034] 所述第二級跨導(dǎo)放大器負(fù)向輸入端接所述參考電壓信號，所述第二級跨導(dǎo)放大器 輸出端接所述采樣電阻一端以及所述比較器正向輸入端的管腳1;
[0035] 所述采樣電阻另一端接所述比較器正向輸入端的管腳2與所述比較器負(fù)向輸入 端的官腳4連接端。
[0036] 優(yōu)選地，所述積分器采用雙極結(jié)型晶體管搭建電路實(shí)現(xiàn)，或者，采用金屬-氧化 物-半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管搭建電路實(shí)現(xiàn)；
[0037] 所述比較器采用雙極結(jié)型晶體管搭建電路實(shí)現(xiàn)，或者，采用金屬-氧化物_半導(dǎo)體 場效應(yīng)晶體管搭建電路實(shí)現(xiàn)。
[0038] 優(yōu)選地，所述導(dǎo)通計(jì)時器通過采集所述開關(guān)管控制信號，確定開關(guān)管導(dǎo)通時間，進(jìn) 而控制所述開關(guān)管的頻率。
[0039] 本發(fā)明的技術(shù)方案通過誤差消除電路檢測反饋電壓平均值與參考電壓的誤差，并 將該誤差疊加到參考電壓端，動態(tài)調(diào)節(jié)參考電壓，從而達(dá)到降低誤差，提高恒定導(dǎo)通時間控 制方式輸出電壓精度。
【附圖說明】
[0040] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種輸出電壓控制電路圖；
[0041] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種輸出電壓控制電路圖；
[0042] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種輸出電壓控制電路中誤差消除電路圖；
[0043] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電源結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施方 式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0045] 如圖2為所示為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種輸出電壓控制電路圖；該輸出電壓控制 電路包括：誤差消除電路，比較器，控制邏輯電路，導(dǎo)通計(jì)時器，驅(qū)動電路；
[0046] 所述誤差消除電路的兩個輸入端分別接反饋電壓信號及參考電壓信號，其兩個輸 出端分別接所述比較器的兩個正向輸入端；
[0047] 所述比較器的兩個負(fù)向輸入端分別接反饋電壓信號及參考電壓信號，所述比較器 的輸出端接所述控制邏輯電路的第一輸入端；
[0048] 所述控制邏輯電路的輸出端接所述驅(qū)動電路的輸入端，所述驅(qū)動電路輸出開關(guān)管 控制信號；
[0049] 所述導(dǎo)通計(jì)時器一端接所述控制邏輯電路的第二輸入端，另一端接所述開關(guān)管控 制信號。
[0050] 如圖3所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種輸出電壓控制電路中誤差消除電路；所 述誤差消除電路包括：積分器；
[0051] 所述積分器兩個輸入端分別接所述反饋電壓信號vFB、所述參考電壓信號VKEF;
[0052] 所述積分器兩個輸出端分別接入所述比較器的正向輸入端管腳1和管腳2。
[0053] 所述積分器包括：第一級跨導(dǎo)放大器OTA1，第二級跨導(dǎo)放大器OTA2,第一電容C1 和米樣電阻Rs;
[0054] 所述第一級跨導(dǎo)放大器OTA1正向輸入端接所述參考電壓信號VKEF;所述第一級跨 導(dǎo)放大器0TA1負(fù)向輸入端接所述反饋電壓信號VFB;所述第一級跨導(dǎo)放大器0TA1輸出端分 別接所述第一電容C1以及所述第二級跨導(dǎo)放大器0TA2正向輸入端；
[0055] 所述第一電容C1另一端接地；
[0056] 所述第二級跨導(dǎo)放大器0TA2負(fù)向輸入端接所述參考電壓信號VKEF，所述第二級跨 導(dǎo)放大器0TA2輸出端分別接所述采樣電阻Rs以及所述比較器正向輸入端的管腳1 ;
[0057] 所述采樣電阻Rs另一端接所述比較器正向輸入端的管腳2與所述比較器負(fù)向輸 入端的官腳4連接端。
[0058] 需要說明的是，所述積分器采用雙極結(jié)型晶體管搭建電路實(shí)現(xiàn)，或者，采用金 屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管搭建電路實(shí)現(xiàn)；
[0059] 所述比較器采用雙極結(jié)型晶體管搭建電路實(shí)現(xiàn)，或者，采用金屬-氧化物_半導(dǎo)體 場效應(yīng)晶體管搭建電路實(shí)現(xiàn)。
[0060] 還需要說明的是，所述導(dǎo)通計(jì)時器通過采集所述開關(guān)管控制信號，