专利名称:一种用于cot控制模式的开关调整器中的定时器的利记博彩app
技术领域:
本发明属于开关电源技术领域,特别涉及一种用于COT控制模式的开关调整器中的定时器的设计。
背景技术:
开关电源最为普遍的控制方式是电压模式控制和电流模式控制,此两种方式都是通过误差放大器来放大输出反馈信号与一个基准电压的差值,再通过误差放大器的输出调整系统的占空比,从而实现稳定输出的目的。这两种控制方式都需要补偿电路调整系统的稳定性,尤其是电流模式控制,在占空比大于50%时,会产生次谐波震荡,需要加入斜坡补偿电路才能消除次谐波震荡带来的影响。由于电压模式控制和电流模式控制存在以上问题,恒定导通时间(Constant On-Time, COT)控制模式得到了广泛的应用。
现有的常见的COT控制模式的开关调整器框图如图I所示,由定时器ON timer、环路比较器Loop comparator、软启动单兀Soft start、最小关断计时器Min off timer,过零检测电路Zero crossing detect ion、驱动电路Driver、主触发器Ul、功率开关Ml、M2、数字门U2和U3以及输出外围元件组成。定时器电路用来产生主开关的导通时间Ton ;环路比较器将输出的反馈电压与一个基准电压进行比较,当反馈电压小于基准电压时,环路比较器输出高电平,主开关管打开;软启动电路产生整个开关调整器启动时所需要的启动电压;最小关断计时器用来设置主开关管的最小关断时间,避免主开关管常开;过零检测电路检测续流过程中整流管的电流,避免在续流时发生电流倒灌;主触发器和数字门控制驱动电路,驱动电路用来驱动主开关管和整流管;外围元件进行滤波和整流,产生最终的输出。现有的定时器结构的电路图,如图2所示,Ao和丽I构成嵌位运放,其效果使得A点电位等于VREFl ;丽2用来镜像丽I的电流,MP1、MP2构成电流镜,逻辑控制信号VCl与主开关管相关,当主开关管开启时,VCl为低电平,定时电容充电,定时器开始计时,反之,为低电平,定时电容放电。定时器工作分为两个过程软启动阶段和软启动结束后的正常工作。当系统上电时,系统因为Soft start的存在而进行软启动过程,软启动单元送一个缓慢上升的软启动信号Vsoft到定时器单元,由于C0MP1内部逻辑的控制,此时,B点电压与Vsoft进行比较,因为Vsoft是缓慢上升的,那么比较器的比较上限也缓慢上升,而B点因为逻辑控制信号VCl的作用,不停的进行充放电,这样的结果使得软启动阶段比较器输出端Vl产生一个占空比逐渐增大的方波信号,直到软启动结束,基准切换到VREF2上,比较器就输出一个恒定占空比的方波信号。现有的采用COT控制模式的开关调整器工作在CCM (Continuous ConductionMode)模式下时,系统的工作频率Fsw是受Vrat影响的,具体推导过程如下由开关调整器的输出电压与输入电压的关系,可以得到如下关系D = ^;又因为定时器电路决定的导通时间的表达式如下:Tm = Cl丨―2,其中,Cl为定时电容,Vref2为定时电路比较器的参考电压,I1为流过MP2的电流,表达式如下
权利要求
1.一种用于COT控制模式的开关调整器中的定时器,具体包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第一运算放大器、第一比较器、第一容抗单元、第一电阻单元和第一开关单元,其特征在于,还包括第二开关单元、第三开关单元和第一反相器,具体连接关系为 所述的第一电阻单元一端接外部的第一电源,另一端接所述的第一运算放大器的同相输入端和所述的第一晶体管的漏极,所述的第一运算放大器的反相输入端接外部的参考电压,所述的第一运算放大器的输出端接所述的第一晶体管的栅极和所述的第二晶体管的栅极,所述的第一、二晶体管的源极接地,所述的第二晶体管的漏极接所述的第三晶体管的栅极和漏极以及所述的第四晶体管的栅极,所述的第三晶体管的源极和所述的第四晶体管的源极接外部的第二电源,所述的第四晶体管的漏极接所述的第一容抗单元的一端和所述的第一比较器的反相端及所述的第一开关单元的一端,所述的第一容抗单元的另一端和所述的第一开关单元的另一端接地,所述的第一开关单元的控制端接所述开关调整器的逻辑控制信号,所述的第一比较器的同相端和所述的第二开关单元一端和所述的第三开关单元的一端相连接,所述的第二开关单元的另一端和所述的第三开关单元的另一端分别接所述开关调整器的软启动信号和输出电压,所述的第二开关单元的控制端和所述的第三开关单元的控制端分别接所述的第一反相器的输出端和所述开关调整器的软启动结束信号,所述的第一反相器的输入端接所述开关调整器的软启动结束信号。
2.根据权利要求I所述的用于COT控制模式的开关调整器中的定时器,其特征在于,所述的第一晶体管和第二晶体管具体为NMOS管,第三晶体管和第四晶体管具体为PMOS管。
全文摘要
本发明公开了一种用于COT控制模式的开关调整器中的定时器,具体包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第一运算放大器、第一比较器、第一容抗单元、第一电阻单元和第一开关单元,其特征在于,还包括第二开关单元、第三开关单元和第一反相器。本发明的定时器的开关频率只取决于容抗单元和电阻单元的容值和阻值大小,在它们不变的条件下,开关频率是常数,因而克服了传统COT控制电路的工作频率受输出电压影响的问题,实现了CCM状态下的恒定工作频率。本发明的定时器适合于各种开关调整器,能够简化调整器的控制系统,提高转换效率。
文档编号H02M3/156GK102868298SQ20121033461
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月12日 优先权日2012年9月12日
发明者周泽坤, 谢海武, 王鑫, 黄建刚, 吴传奎, 刘德尚, 石跃, 王卓, 明鑫, 张波 申请人:电子科技大学