專利名稱：一種升壓dc/dc轉(zhuǎn)換器及其內(nèi)的邏輯控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器領(lǐng)域，特別是關(guān)于升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器的有效軟啟動
方案。
背景技術(shù)：
升壓直流-直流轉(zhuǎn)換器(Boost DC/DC Converter)是一種常見的、應(yīng)用廣泛的電 源管理電路。圖1示出了一種升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器的電路示意圖。請參考圖1所示，所述升 壓DC/DC轉(zhuǎn)換器100包括有升壓輸出模塊120、電壓反饋模塊140和控制電路模塊160。所述升壓輸出模塊120包括電感L、二級管D、NMOS晶體管麗1和電容Cout，電感L 的一端連接輸入電壓Vin，另一端與二極管D的陽極相連，二極管D的陰極與電容Cout的一 端相連，二極管D和電容Cout的中間節(jié)點電壓作為輸出電壓Vout，所述NMOS晶體管麗1的 柵極作為升壓輸出模塊的控制端接收控制電路模塊160的脈寬調(diào)制信號(PWM)，所述NMOS 管麗1的漏極與電感L和二極管的中間節(jié)點相連，所述NMOS管麗1的源極和電容C的另一 端與地相連。所述晶體管MNl是功率開關(guān)管，當功率開關(guān)管MNl導(dǎo)通時，電感電流以dL/dt =Vin/L的速率線性增加，電能轉(zhuǎn)換成磁能形式存儲在電感L中。此時，由于二極管D承受 反向電壓處于截止狀態(tài)，負載由輸出電容Cout放電來提供能量；當功率開關(guān)管Mm斷開時， 由于電感電流不能突變，線圈L中的磁場將改變L兩端的電壓極性，二極管D正向?qū)?，?感電流以dlL/dt = (Vout-Vin)/L的速率線性下降和電源一起給負載和Cout供電，此時供 電的電壓為電源Vin與電感電壓之和，即起到了升壓的作用。所述電壓反饋電路140包括串聯(lián)在輸出電壓和地之間的電阻Rl和R2，所述電阻 Rl和R2組成了一個分壓電壓，從而采樣所述輸出電壓Vout以得到反饋電壓Vfb。所述控 制電路模塊160包括有誤差放大器EA、脈寬調(diào)制比較器PWM_CMP和邏輯控制電路LOGIC。 所述誤差放大器用來將參考電壓Vref和反饋電壓Vfb進行誤差放大以生成誤差放大電壓 V_。所述脈寬調(diào)制比較器PWM_CMP用來將誤差放大電壓Vem與三角波信號RAMP進行比較 以生成脈寬調(diào)制信號PWM。所述邏輯控制電路用于對脈寬調(diào)制信號PWM進行邏輯控制，并用 邏輯控制后的脈寬調(diào)制信號NPWM去控制所述功率開關(guān)Mm的導(dǎo)通和關(guān)斷，所述邏輯控制包 括設(shè)置最大占空比和最小占空比等控制邏輯，最大占空比會決定功率開關(guān)麗1的最大導(dǎo)通 時間，最小占空比會決定功率開關(guān)麗1的最小導(dǎo)通時間。在設(shè)置好參考電壓Vref和輸出反饋電阻Rl和R2后，系統(tǒng)環(huán)路就會通過誤差放大 器EA和PWM比較器產(chǎn)生一定占空比(Duty cycle)的脈寬調(diào)制信號使輸出電壓達到設(shè)定 值Vout = Vref · R1 + R2。
R2但是在實際使用中，系統(tǒng)啟動時會出現(xiàn)浪涌電流和輸出電壓過沖，因此，軟啟動電 路180被廣泛應(yīng)用在各種DC/DC轉(zhuǎn)換器中。請參照圖1所示，所述軟啟動電路180包括電 容Css、對電容Css進行充電的電流源Iref以及選擇電路MUX，所述選擇電路MUX在啟動過程中即啟動結(jié)束信號SS_finish無效時，選擇電容電壓Vref_SS作為誤差放大器EA的參考 電壓Vref，由于電容電壓Vref_SS是線性增加的，可以幫助引導(dǎo)系統(tǒng)正常啟動，在啟動結(jié)束 即啟動結(jié)束信號SS_finish有效時，選擇標準參考電壓Vref ’作為誤差放大器EA的參考電 壓 Vref。然而，即使采用了所述軟啟動電路180，現(xiàn)有技術(shù)中的升壓DC/DC轉(zhuǎn)換電路在啟動 時仍然會存在一些問題。由于升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器的特點在于電感電流IL并不都流向輸出， 即功率開關(guān)管麗1導(dǎo)通電感電流充電時，輸出電壓Vout卻在降低，此時輸出端負載由Cout 供電，使得即使占空比(Dutycycle)很大時，輸出電壓Vout卻可能在下降。因而在啟動過程 時，如果反饋電壓Vfb與參考電壓Vref的差值很大，則脈寬調(diào)制信號的占空比Duty cycle 就會非常大，那么每個周期向輸出提供的電荷量就很少，即使當電感電流IL很大時，也不 能使輸出電壓Vout快速有效地升高。舉例來說，假使反饋電壓Vfb的上升速度比參考電壓Vref的上升速度小很多，那 么脈寬調(diào)制信號的占空比很快就到達了最大占空比Dmax，電感電流IL也很快升到電流限 (Ilim, current limit)，此時即使輸出為空載，每個周期Vout上升的電壓AVout為 其中Tsw為晶體管MNl的開關(guān)周期，在典型值Ilim = 2k, Dmax = 95%, Tsw = lus，Cout = 47uF的條件下，每個周期Vout上升的電壓AVout = 2mV，分配到Vfb的電壓 升就更小了 Vfb上升的電壓若小于Vref_ss，則會使Veaq升得更高，保持在最大占空比，從而惡 性循環(huán)，使得輸出電壓的上升速度很慢，并且啟動結(jié)束時電感電流上積聚巨大的電流，輸出 電壓Vout也會過沖(overshoot)。圖2示出圖1所示的具有軟啟動電路的現(xiàn)有升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器在啟動過程的各電 路參數(shù)的波形示意圖，其中啟動過程大致分為兩個階段，開始工作到A階段和A到B階段， 在開始工作到A階段時，參考電壓Vref和反饋電壓Vfb差距不大，即輸出電壓的上升速度 能匹配上電容電壓Vref_SS的上升速度，Veao的值較小，電感電流IL比較小，在A到B階段 (B點以后ss_finish= 1，軟啟動結(jié)束)時，參考電壓Vref和反饋電壓Vfb差距逐漸增大， 即輸出電壓的上升速度已經(jīng)趕不上電容電壓Vref_SS的上升速度，Vem逐漸增大，電感電流 IL很快增大到電流限Ilim，并維持在電流限附近。雖然將電容電壓Vref_SS的上升速度調(diào)慢有利于DC/DC轉(zhuǎn)換器的啟動，但是這樣 就需要增大電容Css的電容值，從而會占用更大的芯片面積，而且很難找到一個固定的電 容電壓Vref_SS的上升速度來滿足各種不同輸入輸出的條件和不同負載的條件。因此，有必要提出一種更優(yōu)地的方案來解決DC/DC轉(zhuǎn)換器在啟動過程中遇到的上 述問題。

發(fā)明內(nèi)容本部分的目的在于概述本發(fā)明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施 例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發(fā)明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發(fā)明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的一個目的在于提供一種升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器，其可以動態(tài)調(diào)整其內(nèi)的脈寬 調(diào)制信號的占空比以利于升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器的正常啟動。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種應(yīng)用于升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器的邏輯控制電路，其 可以動態(tài)調(diào)整脈寬調(diào)制信號的占空比以利于升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器的正常啟動。
為了達到本發(fā)明的目的，所采用的技術(shù)方案是根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供一種升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器，其包括包括有功率 開關(guān)、電感的升壓輸出電路，用于在功率開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷控制下將一輸入電壓進行升壓 以得到一輸出電壓；電壓反饋電路，用于采樣輸出電壓得到一反饋電壓；誤差放大器，用于 將參考電壓和反饋電壓的誤差進行放大以生成誤差放大電壓；脈寬調(diào)制比較器，用于將誤 差放大電壓與三角波信號進行比較以生成脈寬調(diào)制信號；邏輯控制電路，用于對脈寬調(diào)制 信號進行邏輯控制，并用邏輯控制后的脈寬調(diào)制信號去控制所述功率開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷， 特別地，所述升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器還包括有軟啟動電路，所述軟啟動電路包括電容、對電容進 行充電的電流源以及選擇電路，所述選擇電路在啟動結(jié)束信號無效時選擇所述電容電壓作 為所述參考電壓，在啟動結(jié)束信號有效時選擇所述標準參考電壓作為所述參考電壓，所述邏輯控制電路包括判斷電路，用于判斷電感電流是否達到預(yù)定電流值以及反饋電壓與所述參考電壓 的差值是否達到預(yù)定電壓值；和控制電路，在電感電流達到預(yù)定電流值且反饋電壓與參考 電壓的差值也達到預(yù)定電壓值時調(diào)整一個周期的脈寬調(diào)制信號的占空比為最小占空比或者0。進一步地，所述判斷電路包括電流比較電路和電壓比較電路，所述電流比較電路 用于判斷電感電流是否達到預(yù)定電流值，所述電壓比較電路用來判斷反饋電壓與參考電壓 的差值是否達到預(yù)定電壓值。進一步地，所述電流比較電路包括串連的第一電流源和第二電流源，第一電流源 與第二電流源的電流方向相同，第一電流源產(chǎn)生的電流為預(yù)定電流值的1/K，第二電流源產(chǎn) 生的電流為電感電流的1/K，第一電流源和第二電流源的連接節(jié)點就是所述電流比較電路 的輸出，其中K為大于2的正數(shù)。進一步地，所述電壓比較電路包括比較器和電壓源，所述比較器的一個輸入端連 接反饋電壓，另一個輸入端連接所述電壓源的負端，所述電壓源的正端連接所述參考電壓， 所述電壓源的正負端的壓差為所述預(yù)定電壓值，所述比較器的輸出端為電壓比較電路的輸 出端。進一步地，所述判斷電路還包括三輸入與非門，其一個輸入連接電流比較電路的 輸出，另一個輸入連接電壓比較電路的輸出，再一個輸入連接啟動結(jié)束信號，當電感電流大于預(yù)定電流值時，所述電流比較電路輸出低電平，當反饋電壓與參 考電壓的差值達到預(yù)定電壓值時，所述電壓比較電路輸出低電平，所述啟動結(jié)束信號高電 平有效，所述預(yù)定電流值是電感電流的電流限的二分之一。進一步地，所述控制電路包括D觸發(fā)器、延時器、非門、與門和RS觸發(fā)器，所述D觸 發(fā)器的QB引腳與D引腳相連，所述D觸發(fā)器的R引腳接所述判斷電路的輸出信號，所述D 觸發(fā)器的CP引腳接時鐘信號，所述延時器和非門互相并聯(lián)，所述延時器和非門的輸入信號是所述D觸發(fā)器的Q引腳的輸出信號，所述延時器和非門的輸出信號是所述與門的輸入信號，所述與門的輸出信號是所述RS觸發(fā)器的R引腳的輸入信號，所述RS觸發(fā)器的S引腳輸 入信號是脈寬調(diào)制信號，所述RS觸發(fā)器的NQ引腳輸出信號就是所述控制電路的輸出信號。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明提供一種可應(yīng)用于所述升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器的邏 輯控制電路，用于調(diào)整升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器中的脈寬調(diào)制信號，其包括判斷電路，用于判斷 電感電流是否達到預(yù)定電流值以及反饋電壓與參考電壓的差值是否達到預(yù)定電壓值；和控 制電路，在電感電流達到預(yù)定電流值且反饋電壓與參考電壓的差值也達到預(yù)定電壓值時調(diào) 整一個周期的脈寬調(diào)制信號的占空比為最小占空比或者0。進一步地，所述判斷電路包括電流比較電路和電壓比較電路，所述電流比較電路 用于判斷電感電流是否達到預(yù)定電流值，所述電壓比較電路用來判斷反饋電壓與參考電壓 的差值是否達到預(yù)定電壓值。進一步地，所述判斷電路還包括三輸入與非門，其一個輸入連接電流比較電路的 輸出，另一個輸入連接電壓比較電路的輸出，再一個輸入連接啟動結(jié)束信號，當電感電流大于預(yù)定電流值時，所述電流比較電路輸出低電平，當反饋電壓與參 考電壓的差值達到預(yù)定電壓值時，所述電壓比較電路輸出低電平，所述啟動結(jié)束信號高電 平有效，所述預(yù)定電流值是電感電流的電流限的二分之一。進一步地，所述控制電路包括D觸發(fā)器、延時器、非門、與門和RS觸發(fā)器，所述D觸 發(fā)器的QB引腳與D引腳相連，所述D觸發(fā)器的R引腳接所述判斷電路的輸出信號，所述D 觸發(fā)器的CP引腳接時鐘信號，所述延時器和非門互相并聯(lián)，所述延時器和非門的輸入信號 是所述D觸發(fā)器的Q引腳的輸出信號，所述延時器和非門的輸出信號是所述與門的輸入信 號，所述與門的輸出信號是所述RS觸發(fā)器的R引腳的輸入信號，所述RS觸發(fā)器的S引腳輸 入信號是脈寬調(diào)制信號，所述RS觸發(fā)器的NQ引腳輸出信號就是所述控制電路的輸出信號。與現(xiàn)有技術(shù)相比，在本發(fā)明中通過邏輯控制電路動態(tài)地調(diào)整脈寬調(diào)制信號的占空 比，使輸入電流充分傳給輸出，讓輸出電壓有效迅速地升高，避免電感上積累過大的電流。

結(jié)合參考附圖及接下來的詳細描述，本發(fā)明將更容易理解，其中同樣的附圖標記 對應(yīng)同樣的結(jié)構(gòu)部件，其中圖1示出了一種升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器的電路示意圖；圖2示出圖1所示的具有軟啟動電路的現(xiàn)有升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器在啟動過程的各電 路參數(shù)的波形示意圖；圖3示出了本發(fā)明中的邏輯控制電路在一個實施例中的功能方框圖；圖4示出了本發(fā)明中的邏輯控制電路在另一個實施例中的功能方框圖；和 圖5示出了采用了本發(fā)明中的邏輯控制電路后的升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器在啟動過程中 的各電路參數(shù)的波形示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明的詳細描述主要通過程序、步驟、邏輯塊、過程或其他象征性的描述來直接 或間接地模擬本發(fā)明技術(shù)方案的運作。為透徹的理解本發(fā)明，在接下來的描述中陳述了很多特定細節(jié)。而在沒有這些特定細節(jié)時，本發(fā)明則可能仍可實現(xiàn)。所屬領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員 使用此處的這些描述和陳述向所屬領(lǐng)域內(nèi)的其他技術(shù)人員有效的介紹他們的工作本質(zhì)。換 句話說，為避免混淆本發(fā)明的目的，由于熟知的方法、程序、成分和電路已經(jīng)很容易理解，因 此它們并未被詳細描述。此處所稱的“一個實施例”或“實施例”是指可包含于本發(fā)明至少一個實現(xiàn)方式中 的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。在本說明書中不同地方出現(xiàn)的“在一個實施例中”并非均指同一 個實施例，也不是單獨的或選擇性的與其他實施例互相排斥的實施例。此外，表示一個或多 個實施例的方法、流程圖或功能框圖中的模塊順序并非固定的指代任何特定順序，也不構(gòu) 成對本發(fā)明的限制。 為了在啟動過程中將升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器的電感電流充分傳遞給輸出，讓輸出電壓 有效迅速地升高，加快啟動過程，避免電感上積累過大的電流，需要在啟動過程中動態(tài)的控 制調(diào)整脈寬調(diào)制信號的占空比。因此，本發(fā)明也提出如圖1所示的升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器，具體 結(jié)構(gòu)請參見背景技術(shù)對升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器100的相關(guān)描述，與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于，本發(fā) 明中的邏輯控制電路LOGIC內(nèi)增加了動態(tài)調(diào)整脈寬調(diào)制信號的占空比的相關(guān)邏輯。圖3示出了本發(fā)明中的邏輯控制電路300在一個實施例中的功能方框圖，所述邏 輯控制電路300可以應(yīng)用于圖1示出的升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器100中，以實現(xiàn)啟動過程中的脈 寬調(diào)制信號的動態(tài)調(diào)整控制。為了突出重點，所述邏輯控制電路300僅示出了與動態(tài)調(diào)整 所述脈寬調(diào)制信號相關(guān)的控制邏輯。所述邏輯控制電路300包括判斷電路320和控制電路 340。所述判斷電路320判斷所述判斷電感電流是否達到預(yù)定電流值以及反饋電壓與 參考電壓的差值是否達到預(yù)定電壓值，并將比較結(jié)果通知所述控制電路340。在一個具體的 實施例中，當電感電流達到了電流限的一半就認為電感電流達到了預(yù)定電流值，反饋電壓 比線性增大的參考電壓小0. IV就認為反饋電壓與參考電壓的差值達到了預(yù)定電壓值；在 另外一個實施例中，預(yù)定電流值和預(yù)定電壓值的選取可能略有不同，例如當電感電流達到 了電流限的0. 6倍就認為電感電流達到了預(yù)定電流值，反饋電壓比線性增大的參考電壓小 0. IlV就認為反饋電壓與參考電壓的差值達到了預(yù)定電壓值，總之，以所述判斷電路320的 判斷結(jié)果能夠說明電感電流積聚較大并且反饋電壓的上升速度小于參考電壓的上升速度 導(dǎo)致了較大差值即可；所述控制電路340在收到所述判斷電路320的觸發(fā)信號后，首先將觸 發(fā)信號調(diào)制成一定占空比的脈沖信號作為調(diào)整信號，然后根據(jù)所述調(diào)整信號調(diào)整一個周期 的脈寬調(diào)制信號的占空比為最小占空比或者0，這樣就可以關(guān)斷功率開關(guān)管MNl —個周期 或使功率開關(guān)管iWl以最小占空比工作一個周期，從而讓電感L上積累的電流充分釋放給 輸出，使輸出電壓快速升高，加快啟動過程，并且可以避免電感L上積聚太大的電流。圖4示出了本發(fā)明的邏輯控制電路400在另一個實施例的電路示意圖，所述邏輯 控制電路400可以應(yīng)用于圖1示出的升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器100中，以實現(xiàn)啟動過程中的脈寬 調(diào)制信號的動態(tài)調(diào)整控制。請參看圖4所示，所述邏輯控制電路400包括判斷電路420和 控制電路440。所述判斷電路420包括電流比較電路、電壓比較電路和三輸入或非門，所述電流 比較電路判斷電感電流IL與比較電流0. 5*I_lim的大小，當電感電流IL達到比較電流 0. 5*I_lim時，輸出低電平給所述或非門，其中電感電流IL可以通過電流檢測技術(shù)采樣得到，比較電流可以通過電流值為0. 5*I_lim的電流源提供，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當對此 實現(xiàn)有充分了解，在此不再累述；所述電壓比較電路，用來比較反饋電壓Vfb與參考電壓 Vref的關(guān)系，所述比較器的一個輸入是反饋電壓Vfb，另一個輸入是線性增大的參考電壓 Vref-預(yù)定電壓值電壓Vcont，當Vfb < Vref-Vcont時，所述比較器輸出低電平給所述或非 門，預(yù)定電壓值可以用恒定電流流過某電阻或比較器差分輸入的失調(diào)等方式來實現(xiàn)；所述 或非門還有一個輸入連接啟動結(jié)束信號ss_finish，當啟動結(jié)束有效時，SS_finiSh = 1，所述或非門的輸出信號就是所述判斷電路420的輸出信號。所述控制電路440包括D觸發(fā)器、延時器、非門、與門和RS觸發(fā)器，所述D觸發(fā)器 的QB引腳與D引腳相連，所述D觸發(fā)器的CP引腳輸入時鐘脈沖信號，所述D觸發(fā)器的R引 腳與所述判斷電路420的或非門的輸出引腳相連，所述D觸發(fā)器的引腳R為0時，所述D觸 發(fā)器的Q引腳的輸出信號pwm_Sync輸出正常的時鐘信號，在引腳R為1時，所述D觸發(fā)器 的Q引腳的輸出信號pwm_Sync在一個周期內(nèi)一直持續(xù)為高；所述延時器和非門互相并聯(lián)， 所述延時器和非門的輸入信號是所述D觸發(fā)器的輸出信號pwm_Sync，所述延時器和非門的 輸出信號是所述與門的輸入信號，所述與門的輸出信號是所述RS觸發(fā)器的R引腳的輸入信 號MIN_pwm，所述RS觸發(fā)器的引腳S的輸入信號是脈寬調(diào)制信號PWM，當所述D觸發(fā)器的輸 出信號pwm_Sync在一個周期內(nèi)一直為高時，信號MIN_pwm在一個周期就都為低電平，所述 RS觸發(fā)器NQ引腳輸出的脈寬調(diào)制信號在這個周期的占空比就會保持為0，從而得到了經(jīng)過 調(diào)整后的脈寬調(diào)制信號NPWM。采用了本發(fā)明中的邏輯控制電路后的升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器在啟動過程中(SS_ finish = 0時)，當電感電流過大(即電感電流達到了預(yù)定電流值)，并且反饋電壓與線性 增大的參考電壓的差值達到了預(yù)定電壓值，則會讓功率開關(guān)管MNl關(guān)斷或最小導(dǎo)通一個周 期，以讓電感L上積聚的電流在一個完整周期內(nèi)泄放到輸出，讓輸出電壓盡快升高，之后隨 著反饋電壓上升也加快，誤差放大信號EAO也不會太高，電感電流L也不會積累太大，使系 統(tǒng)正?？焖賳?。 圖5示出了采用了本發(fā)明中的邏輯控制電路后的升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器在啟動過程中 的各電路參數(shù)的波形示意圖。請參考圖5，啟動過程同樣大致分為兩個階段，開始工作到A 階段和A到B階段，在開始工作到A階段時，與圖2中的啟動過程類似，在A到B階段時，相 對于圖2來說，參考電壓Vref和反饋電壓Vfb差距不大，即輸出電壓的上升速度能匹配上 電容電壓Vref_SS的上升速度，Veao的值較小，電感電流IL相對較小，啟動速度更為迅速。
上述說明已經(jīng)充分揭露了本發(fā)明的具體實施方式
。需要指出的是，熟悉該領(lǐng)域的 技術(shù)人員對本發(fā)明的具體實施方式
所做的任何改動均不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求書的范圍。 相應(yīng)地，本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍也并不僅僅局限于所述具體實施方式
。
權(quán)利要求
一種升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器，其包括包括有功率開關(guān)、電感的升壓輸出電路，用于在功率開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷控制下將一輸入電壓進行升壓以得到一輸出電壓；電壓反饋電路，用于采樣輸出電壓得到一反饋電壓；誤差放大器，用于將參考電壓和反饋電壓的誤差進行放大以生成誤差放大電壓；脈寬調(diào)制比較器，用于將誤差放大電壓與三角波信號進行比較以生成脈寬調(diào)制信號；邏輯控制電路，用于對脈寬調(diào)制信號進行邏輯控制，并用邏輯控制后的脈寬調(diào)制信號去控制所述功率開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷，其特征在于，所述升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器還包括有軟啟動電路，所述軟啟動電路包括電容、對電容進行充電的電流源以及選擇電路，所述選擇電路在啟動結(jié)束信號無效時選擇所述電容電壓作為所述參考電壓，在啟動結(jié)束信號有效時選擇所述標準參考電壓作為所述參考電壓，所述邏輯控制電路包括判斷電路，用于判斷電感電流是否達到預(yù)定電流值以及反饋電壓與所述參考電壓的差值是否達到預(yù)定電壓值；和控制電路，在電感電流達到預(yù)定電流值且反饋電壓與參考電壓的差值也達到預(yù)定電壓值時調(diào)整一個周期的脈寬調(diào)制信號的占空比為最小占空比或者0。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于所述判斷電路包括電流比 較電路和電壓比較電路，所述電流比較電路用于判斷電感電流是否達到預(yù)定電流值，所述 電壓比較電路用來判斷反饋電壓與參考電壓的差值是否達到預(yù)定電壓值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于所述電流比較電路包括串 連的第一電流源和第二電流源，第一電流源與第二電流源的電流方向相同，第一電流源產(chǎn) 生的電流為預(yù)定電流值的1/K，第二電流源產(chǎn)生的電流為電感電流的1/K，第一電流源和第 二電流源的連接節(jié)點就是所述電流比較電路的輸出，其中K為大于2的正數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于所述電壓比較電路包括比 較器和電壓源，所述比較器的一個輸入端連接反饋電壓，另一個輸入端連接所述電壓源的 負端，所述電壓源的正端連接所述參考電壓，所述電壓源的正負端的壓差為所述預(yù)定電壓 值，所述比較器的輸出端為電壓比較電路的輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于所述判斷電路還包括三輸入與非門，其一個輸入連接電流比較電路的輸出，另一個輸 入連接電壓比較電路的輸出，再一個輸入連接啟動結(jié)束信號，當電感電流大于預(yù)定電流值時，所述電流比較電路輸出低電平，當反饋電壓與參考電 壓的差值達到預(yù)定電壓值時，所述電壓比較電路輸出低電平，所述啟動結(jié)束信號高電平有 效，所述預(yù)定電流值是電感電流的電流限的二分之一。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述的升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于所述控制電路包 括D觸發(fā)器、延時器、非門、與門和RS觸發(fā)器，所述D觸發(fā)器的QB引腳與D引腳相連，所述 D觸發(fā)器的R引腳接所述判斷電路的輸出信號，所述D觸發(fā)器的CP引腳接時鐘信號，所述 延時器和非門互相并聯(lián)，所述延時器和非門的輸入信號是所述D觸發(fā)器的Q引腳的輸出信 號，所述延時器和非門的輸出信號是所述與門的輸入信號，所述與門的輸出信號是所述RS 觸發(fā)器的R引腳的輸入信號，所述RS觸發(fā)器的S引腳輸入信號是脈寬調(diào)制信號，所述RS觸發(fā)器的NQ引腳輸出信號就是所述控制電路的輸出信號。
7.—種可應(yīng)用于權(quán)利要求1所述的升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器的邏輯控制電路，用于調(diào)整升壓 DC/DC轉(zhuǎn)換器中的脈寬調(diào)制信號，其特征在于，其包括判斷電路，用于判斷電感電流是否達到預(yù)定電流值以及反饋電壓與參考電壓的差值是 否達到預(yù)定電壓值；和控制電路，在電感電流達到預(yù)定電流值且反饋電壓與參考電壓的差值也達到預(yù)定電壓 值時調(diào)整一個周期的脈寬調(diào)制信號的占空比為最小占空比或者O。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的邏輯控制電路，其特征在于所述判斷電路包括電流比較電 路和電壓比較電路，所述電流比較電路用于判斷電感電流是否達到預(yù)定電流值，所述電壓 比較電路用來判斷反饋電壓與參考電壓的差值是否達到預(yù)定電壓值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的邏輯控制電路，其特征在于所述判斷電路還包括三輸入與 非門，其一個輸入連接電流比較電路的輸出，另一個輸入連接電壓比較電路的輸出，再一個 輸入連接啟動結(jié)束信號，當電感電流大于預(yù)定電流值時，所述電流比較電路輸出低電平，當反饋電壓與參考電 壓的差值達到預(yù)定電壓值時，所述電壓比較電路輸出低電平，所述啟動結(jié)束信號高電平有 效，所述預(yù)定電流值是電感電流的電流限的二分之一。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9任一所述的邏輯控制電路，其特征在于所述控制電路包括D 觸發(fā)器、延時器、非門、與門和RS觸發(fā)器，所述D觸發(fā)器的QB引腳與D引腳相連，所述D觸 發(fā)器的R引腳接所述判斷電路的輸出信號，所述D觸發(fā)器的CP引腳接時鐘信號，所述延時 器和非門互相并聯(lián)，所述延時器和非門的輸入信號是所述D觸發(fā)器的Q引腳的輸出信號，所 述延時器和非門的輸出信號是所述與門的輸入信號，所述與門的輸出信號是所述RS觸發(fā) 器的R引腳的輸入信號，所述RS觸發(fā)器的S引腳輸入信號是脈寬調(diào)制信號，所述RS觸發(fā)器 的NQ引腳輸出信號就是所述控制電路的輸出信號。
全文摘要
本發(fā)明揭露了一種應(yīng)用在升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器的邏輯控制電路，用于調(diào)整升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器中的脈寬調(diào)制信號，其包括判斷電路，用于判斷電感電流是否達到預(yù)定電流值以及反饋電壓與參考電壓的差值是否達到預(yù)定電壓值；和控制電路，在電感電流達到預(yù)定電流值且反饋電壓與參考電壓的差值也達到預(yù)定電壓值時調(diào)整一個周期的脈寬調(diào)制信號的占空比為最小占空比或者0。通過本發(fā)明的邏輯控制電路，可以幫助升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器有效地軟啟動，避免輸出電壓和輸入電流的過沖，盡快地達到正常工作狀態(tài)。
文檔編號H02M3/155GK101841238SQ20101014452
公開日2010年9月22日 申請日期2010年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月12日
發(fā)明者楊喆, 王釗, 董賢輝 申請人:無錫中星微電子有限公司