雙相直流至直流變換器及其鎖相環(huán)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電子電路，更具體地說，本發(fā)明涉及一種雙相直流至直流變換器 及其鎖相環(huán)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中，恒定導(dǎo)通時間（constant on time, C0T)控制由于優(yōu)越的暫態(tài)響 應(yīng)，在直流至直流變換器中得到了廣泛應(yīng)用。然而相比于峰值電流控制模式，COT控制的電 源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)其開關(guān)頻率不能被很好地控制。
[0003] 尤其在雙相或者多相直流至直流變換器中，由于系統(tǒng)的開關(guān)頻率不能被很好地控 制，因此，不同路輸出級之間的相位不能被有效地控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 因此本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的上述技術(shù)問題，提出一種改進的雙相直流 至直流變換器及其鎖相環(huán)和方法。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，提出了一種雙相直流至直流變換器，包括：輸入端口，接收 輸入電壓；輸出端口，提供輸出電壓；第一功率開關(guān)電路，親接在輸入端口和輸出端口之 間；第一導(dǎo)通時間計算器，接收輸入電壓、輸出電壓和第一邏輯控制信號，產(chǎn)生第一導(dǎo)通時 間信號；第一斷開時間產(chǎn)生器，接收參考電壓、表征流過第一功率開關(guān)電路的電流的第一電 流采樣信號、以及表征輸出電壓的反饋電壓，產(chǎn)生第一斷開時間信號；第一 RS觸發(fā)器，具 有復(fù)位輸入端、置位輸入端和輸出端，其復(fù)位輸入端耦接至第一導(dǎo)通時間計算器接收第一 導(dǎo)通時間信號，其置位輸入端耦接至第一斷開時間產(chǎn)生器接收第一斷開時間信號，所述第 一 RS觸發(fā)器基于第一導(dǎo)通時間信號和第一斷開時間信號，產(chǎn)生第一邏輯控制信號，用以控 制第一功率開關(guān)電路的運行；第二功率開關(guān)電路，與第一功率開關(guān)電路并聯(lián)耦接在輸入端 口和輸出端口之間；第二導(dǎo)通時間計算器，接收輸入電壓、輸出電壓、第二邏輯控制信號、以 及充放電電壓，產(chǎn)生第二導(dǎo)通時間信號；第二斷開時間產(chǎn)生器，接收參考電壓、表征流過第 二功率開關(guān)電路的電流的第二電流采樣信號、以及反饋電壓，產(chǎn)生第二斷開時間信號；第二 RS觸發(fā)器，具有復(fù)位輸入端、置位輸入端和輸出端，其復(fù)位輸入端耦接至第二導(dǎo)通時間計 算器接收第二導(dǎo)通時間信號，其置位輸入端耦接至第二斷開時間產(chǎn)生器接收第二斷開時間 信號，所述第二RS觸發(fā)器基于第二導(dǎo)通時間信號和第二斷開時間信號，產(chǎn)生第二邏輯控制 信號，用以控制第二功率開關(guān)電路的運行；RS鎖存器，具有置位輸入端、復(fù)位輸入端和輸出 端，其置位輸入端耦接至第一 RS觸發(fā)器的輸出端接收第一邏輯控制信號，其復(fù)位輸入端耦 接至第二RS觸發(fā)器的輸出端接收第二邏輯控制信號，所述RS鎖存器基于第一邏輯控制信 號和第二邏輯控制信號，在其輸出端產(chǎn)生方波信號；第一充放電電容；充電電流源，在方波 信號為第一狀態(tài)時給第一充放電電容充電；放電電流源，在方波信號為第二狀態(tài)時給第一 充放電電容放電；其中所述第一充放電電容兩端的電壓為輸送至第二導(dǎo)通時間計算器的充 放電電壓。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，還提出了一種鎖相環(huán)電路，用于矯正雙相直流至直流變換 器中第一功率開關(guān)電路和第二功率開關(guān)電路的相位差，所述第一功率開關(guān)電路的運行受控 于由第一導(dǎo)通時間信號和第一斷開時間信號決定的第一邏輯控制信號，所述第二功率開關(guān) 電路的運行受控于由第二導(dǎo)通時間信號和第二斷開時間信號決定的第二邏輯控制信號，所 述鎖相環(huán)電路包括：RS鎖存器，具有置位輸入端、復(fù)位輸入端和輸出端，其置位輸入端接收 第一邏輯控制信號，其復(fù)位輸入端接收第二邏輯控制信號，所述RS鎖存器基于第一邏輯控 制信號和第二邏輯控制信號，在其輸出端產(chǎn)生方波信號；第一充放電電容；充電電流源，在 方波信號為第一狀態(tài)時給第一充放電電容充電；放電電流源，在方波信號為第二狀態(tài)時給 第一充放電電容放電；其中所述第一充放電電容兩端的電壓用以調(diào)整第二導(dǎo)通時間信號。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，還提出了 一種用于雙相直流至直流變換器的方法，所述雙 相直流至直流變換器包括并聯(lián)耦接的第一功率開關(guān)電路和第二功率開關(guān)電路，兩者共同接 收輸入電壓、提供輸出電壓，所述方法包括：提供表征輸出電壓的反饋電壓、表征流過第一 功率開關(guān)電路的電流的第一電流采樣信號、表征流過第二功率開關(guān)電路的電流的第二電流 采樣信號；響應(yīng)反饋電壓、第一電流采樣信號和參考電壓，產(chǎn)生第一斷開時間信號；響應(yīng)反 饋電壓、第二電流米樣信號和參考電壓，產(chǎn)生第二斷開時間信號；響應(yīng)輸入電壓、輸出電壓 和第一邏輯控制信號，產(chǎn)生第一導(dǎo)通時間信號；響應(yīng)第一導(dǎo)通時間信號和第一斷開時間信 號，產(chǎn)生所述第一邏輯控制信號；響應(yīng)所述第一邏輯控制信號和第二邏輯控制信號，產(chǎn)生方 波信號；響應(yīng)方波信號，產(chǎn)生充放電電壓；響應(yīng)充放電電壓，產(chǎn)生補充充電電流；響應(yīng)輸入 電壓、輸出電壓、第二邏輯控制信號和補充充電電流，產(chǎn)生第二導(dǎo)通時間信號；響應(yīng)第二導(dǎo) 通時間信號和第二斷開時間信號，產(chǎn)生所述第二邏輯控制信號；其中所述第一邏輯控制信 號和第二邏輯控制信號用以分別控制第一功率開關(guān)電路和第二功率開關(guān)電路的運行。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明各方面的上述雙相直流至直流變換器及其鎖相環(huán)和方法，使兩路功率 開關(guān)電路的相位差有效地控制在180度。
【附圖說明】
[0009] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的雙相直流至直流變換器100示意圖；
[0010] 圖2示出根據(jù)本發(fā)明實施例的雙相直流至直流變換器200的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011] 圖3示出根據(jù)本發(fā)明實施例的雙相直流至直流變換器300的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012] 圖4示出根據(jù)本發(fā)明實施例的第一導(dǎo)通時間計算器104和第二導(dǎo)通時間計算器 204的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0013] 圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的受控電壓信號產(chǎn)生器46的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014] 圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的受控電壓信號產(chǎn)生器46的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015] 圖7示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的受控電流源42的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖8示意性示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于雙相直流至直流變換器的方法流程 圖 400。
【具體實施方式】
[0017] 下面將詳細描述本發(fā)明的具體實施例，應(yīng)當注意，這里描述的實施例只用于舉例 說明，并不用于限制本發(fā)明。在以下描述中，為了提供對本發(fā)明的透徹理解，闡述了大量特 定細節(jié)。然而，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯而易見的是：不必采用這些特定細節(jié)來實行本發(fā) 明。在其他實例中，為了避免混淆本發(fā)明，未具體描述公知的電路、材料或方法。
[0018] 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(jié)合該實施例或示例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性被包含在本發(fā)明至少一個實施例中。 因此，在整個說明書的各個地方出現(xiàn)的短語"在一個實施例中"、"在實施例中"、"一個示例" 或"示例"不一定都指同實施例或示例。此外，可以以任何適當?shù)慕M合和/或子組合將特定 的特征、結(jié)構(gòu)或特性組合在一個或多個實施例或示例中。此外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)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(yīng)當理解，當 稱元件"耦接到"或"連接到"另一元件時，它可以是直接耦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"直接耦接到"或"直接連接到"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(shù)語"和/或"包括一個或多個相關(guān)列 出的項目的任何和所有組合。
[0019] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的雙相直流至直流變換器100示意圖。在圖1所示 的實施例中，所述雙相直流至直流變換器100包括：輸入端口