開關電源及用于其中的控制器和振蕩器制造技術

公開了開關電源以及用于其中的控制器和振蕩器。該振蕩器包括：電流源；電容器，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至電流源，第二端耦接至參考地；第一開關管，具有第一端，第二端和控制端，其中第一端耦接至電容器的第一端，第二端耦接至參考地；誤差放大器，耦接至電容器的第一端，基于參考電壓和電容器兩端的電壓，產生調節電壓；比較器，耦接至電容器的第一端和誤差放大器，將電容器兩端的電壓與調節電壓進行比較，產生比較信號；以及單觸發電路，具有輸入端和輸出端，其中輸入端耦接至比較器，輸出端耦接至第一開關管的控制端，單觸發電路基于比較信號，在輸出端產生觸發信號。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電子電路，尤其涉及開關電源用于其中的控制器和振蕩器。
技術介紹
在開關電源中，振蕩器通常由如圖1所示的電流源II、電容器C1、開關管S1、比較器 COMl以及單觸發電路構成。電流源Il對電容器Cl進行充電。比較器COMl將電容器Cl兩端的 電壓Vcl與參考電壓Vref比較，并在電壓Vcl增大至參考電壓Vref時使單觸發電路輸出脈 沖，以通過開關管Sl對電容器Cl進行放電。 理論上，振蕩器的頻率f由參考電壓Vref、電流源Il和電容器Cl共同決定。然而，由 于比較器COMl中固有延時Td的存在，如圖2所示，電壓Vcl在增大至達到參考電壓Vref時，開 關管Sl并不能及時導通。此時的頻率f可以表示為： 其中Tsaw表示電容器Cl的充電時間，Top代表單觸發電路輸出脈沖的寬度。 延時Td通常與溫度、器件寄生電感等有關。受延時Td影響，振蕩器的頻率f很難與 其理論值相匹配。對于高頻振蕩器(例如2.2MHz)而言，該不利影響更為顯著。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供開關電源及用于其中的控制器和振蕩器，以消除 現有振蕩器中比較器固有延時對振蕩器頻率造成的影響。 根據本專利技術實施例的一種振蕩器，包括：電流源，具有第一端和第二端，其中第一 端耦接至供電電壓；電容器，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至電流源的第二端，第 二端耦接至參考地;第一開關管，具有第一端，第二端和控制端，其中第一端耦接至電容器 的第一端，第二端耦接至參考地;誤差放大器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其中 第一輸入端接收參考電壓，第二輸入端耦接至電容器的第一端，誤差放大器基于參考電壓 和電容器兩端的電壓，在輸出端產生調節電壓；比較器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸 出端，其中第一輸入端耦接至電容器的第一端，第二輸入端耦接至誤差放大器的輸出端，比 較器將電容器兩端的電壓與調節電壓進行比較，在輸出端產生比較信號；以及單觸發電路， 具有輸入端和輸出端，其中輸入端耦接至比較器的輸出端，輸出端耦接至第一開關管的控 制端，單觸發電路基于比較信號，在輸出端產生觸發信號。 根據本專利技術實施例的一種振蕩器，包括:第一電流源，具有第一端和第二端，其中 第一端耦接至供電電壓;第一電容器，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至第一電流源 的第二端，第二端耦接至參考地;第一開關管，具有第一端，第二端和控制端，其中第一端耦 接至第一電容器的第一端，第二端耦接至參考地;第二電流源，具有第一端和第二端，其中 第一端耦接至供電電壓;第二電容器，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至第二電流源 的第二端，第二端耦接至參考地;第二開關管，具有第一端，第二端和控制端，其中第一端耦 接至第二電容器的第一端，第二端耦接至參考地;第三開關管，具有第一端，第二端和控制 端，其中第一端耦接至第一電容器的第一端;第四開關管，具有第一端，第二端和控制端，其 中第一端親接至第二電容器的第一端；誤差放大器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出 端，其中第一輸入端接收參考電壓，第二輸入端耦接至第三開關管和第四開關管的第二端， 輸出端提供調節電壓;第一比較器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其中第一輸入 端耦接至第一電容器的第一端，第二輸入端耦接至誤差放大器的輸出端，第一比較器將第 一電容器兩端的電壓與調節電壓進行比較，在輸出端產生第一比較信號;第二比較器，具有 第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端親接至第二電容器的第一端，第二輸入 端耦接至誤差放大器的輸出端，第二比較器將第二電容器兩端的電壓與調節電壓進行比 較，在輸出端產生第二比較信號;觸發器，具有第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端和第二 輸出端，其中第一輸入端耦接至第一比較器的輸出端，第二輸入端耦接至第二比較器的輸 出端，第一輸出端耦接至第一開關管的控制端，第二輸出端耦接至第二開關管的控制端，觸 發器基于第一比較信號和第二比較信號，分別在第一輸出端和第二輸出端產生第一觸發信 號和第二觸發信號;第一非門，具有輸入端和輸出端，其中輸入端耦接至觸發器的第一輸出 端，輸出端耦接至第三開關管的控制端；以及第二非門，具有輸入端和輸出端，其中輸入端 耦接至觸發器的第二輸出端，輸出端耦接至第四開關管的控制端。根據本專利技術實施例的一種用于開關電源的控制器，該開關電源包括主開關管，該 控制器包括:如前所述的振蕩器；以及控制電路，耦接至振蕩器，根據時鐘信號和代表開關 電源輸出信號的反饋信號產生控制信號以控制主開關管，其中時鐘信號為來自振蕩器的比 較信號或觸發信號。根據本專利技術實施例的一種開關電源，包括:開關電路，包括主開關管，將輸入電壓 轉換為輸出電壓;反饋電路，耦接至開關電路，采樣開關電路的輸出電壓，產生代表輸出電 壓的反饋信號；如前所述的振蕩器；以及控制電路，耦接至振蕩器和反饋電路，根據時鐘信 號和反饋信號產生控制信號以控制主開關管，其中時鐘信號為來自振蕩器的比較信號或觸 發信號。【附圖說明】 圖1為現有振蕩器的電路原理圖； 圖2為圖1所示現有振蕩器的工作波形圖；圖3為根據本專利技術實施例的振蕩器10的電路原理圖； 圖4為根據本專利技術實施例圖3所示振蕩器10的工作波形圖； 圖5為根據本專利技術實施例的振蕩器20的電路原理圖；圖6A~6C分別為根據本專利技術實施例的振蕩器20A~20C的電路原理圖；圖7為根據本專利技術實施例的振蕩器30的電路原理圖；圖8為根據本專利技術實施例圖7所示振蕩器30的工作波形圖；圖9為根據本專利技術實施例的振蕩器40的電路原理圖；圖10為根據本專利技術實施例的開關電源100的電路原理圖?！揪唧w實施方式】 下面將詳細描述本專利技術的具體實施例，應當注意，這里描述的實施例只用于舉例 說明，并不用于限制本專利技術。在以下描述中，為了提供對本專利技術的透徹理解，闡述了大量特 定細節。然而，對于本領域普通技術人員顯而易見的是:不必采用這些特定細節來實行本發 明。在其他實例中，為了避免混淆本專利技術，未具體描述公知的電路、材料或方法。 在整個說明書中，對"一個實施例"、"實施例"、"一個示例"或"示例"的提及意味 著:結合該實施例或示例描述的特定特征、結構或特性被包含在本專利技術至少一個實施例中。 因此，在整個說明書的各個地方出現的短語"在一個實施例中"、"在實施例中"、"一個示例" 或"示例"不一定都指同一實施例或示例。此外，可以以任何適當的組合和、或子組合將特定 的特征、結構或特性組合在一個或多個實施例或示例中。此外，本領域普通技術人員應當理 解，在此提供的附圖都是為了說明的目的，并且附圖不一定是按比例繪制的。應當理解，當 稱"元件""連接到"或"親接"到另一元件時，它可以是直接連接或耦接到另一元件或者可以 存在中間元件。相反，當稱元件"直接連接到"或"直接親接到"另一元件時，不存在中間元 件。相同的附圖標記指示相同的元件。這里使用的術語"和/或"包括一個或多個相關列出的 項目的任何和所有組合。 針對
技術介紹
中指出的問題，本專利技術把電容電壓的平均值或峰值送入誤差放大 器，將其與對應參考電壓相比較。誤差放大器產生的調節電壓被送入比較器與電容電壓進 行比較，以產生用以觸發單觸發電路的比較信號。通過對電容電壓平均值或峰值的調節，可 以有效消除比較器固本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種振蕩器，包括：電流源，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至供電電壓；電容器，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至電流源的第二端，第二端耦接至參考地；第一開關管，具有第一端，第二端和控制端，其中第一端耦接至電容器的第一端，第二端耦接至參考地；誤差放大器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端接收參考電壓，第二輸入端耦接至電容器的第一端，誤差放大器基于參考電壓和電容器兩端的電壓，在輸出端產生調節電壓；比較器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端耦接至電容器的第一端，第二輸入端耦接至誤差放大器的輸出端，比較器將電容器兩端的電壓與調節電壓進行比較，在輸出端產生比較信號；以及單觸發電路，具有輸入端和輸出端，其中輸入端耦接至比較器的輸出端，輸出端耦接至第一開關管的控制端，單觸發電路基于比較信號，在輸出端產生觸發信號。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：許力，
申請(專利權)人：成都芯源系統有限公司，
類型：發明
國別省市：四川;51