基于壓控振蕩器的脈沖頻率調(diào)制電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種開關(guān)電源電路。
【背景技術(shù)】
[0002]脈沖頻率調(diào)制方式通過改變時(shí)鐘的頻率來調(diào)整時(shí)鐘的占空比，當(dāng)輸出負(fù)載較小時(shí)，時(shí)鐘頻率較高，占空比變小，而負(fù)載變大時(shí)，時(shí)鐘變得很慢，由于負(fù)載水平在整個(gè)電路工作過程中可能會(huì)發(fā)生顯著的變化，現(xiàn)有技術(shù)的脈沖頻率調(diào)制電路存在頻率變化的范圍比較大，輸出電壓的紋波也會(huì)隨時(shí)鐘頻率的變化而發(fā)生顯著的變化，控制方法并不理想?，F(xiàn)有技術(shù)中，在輕負(fù)載時(shí)，開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器能自動(dòng)切換至一種低功耗模式以最大限度地減少電池電流消耗，通過間歇式地發(fā)出脈沖信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)恒定頻率下通過減小開關(guān)次數(shù)，增大占空比來提高輕載和待機(jī)的效率，這種模式的脈沖調(diào)制信號(hào)PFMl的波形圖如圖1所示，然而這種方法同樣會(huì)造成輸出紋波較高，控制方法并不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于，提供一種基于壓控振蕩器的脈沖頻率調(diào)制電路，解決以上技術(shù)問題。
[0004]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0005]基于壓控振蕩器的脈沖頻率調(diào)制電路，其中，包括:
[0006]一第一開關(guān)器件組，于一脈沖調(diào)制信號(hào)作用下交替導(dǎo)通或關(guān)斷；
[0007]—設(shè)置有儲(chǔ)能元件的工作電路，在所述第一開關(guān)器件組的作用下于充電模式和放電模式之間切換；
[0008]—控制電路,用以根據(jù)一第一參考電壓、一電壓反饋信號(hào)、一電流檢測信號(hào)和一頻率可變的時(shí)鐘信號(hào)生成脈沖調(diào)制信號(hào)；
[0009]所述控制電路包括，
[0010]一誤差放大器，用于對(duì)所述第一參考電壓與所述電壓反饋信號(hào)進(jìn)行比較，得到一誤差放大信號(hào)；
[0011]—時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生器，產(chǎn)生所述時(shí)鐘信號(hào)，并接受所述誤差放大信號(hào)的補(bǔ)償調(diào)整所述時(shí)鐘信號(hào)；所述時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生器包括，
[0012]一環(huán)形振蕩單元，在一電源電壓的作用下產(chǎn)生一設(shè)定頻率的時(shí)鐘信號(hào)；
[0013]一調(diào)整單元，連接于所述電源電壓與所述環(huán)形振蕩單元之間，于所述誤差放大信號(hào)的作用下調(diào)整電路的工作電流，以調(diào)整所述時(shí)鐘信號(hào)。
[0014]優(yōu)選地，所述環(huán)形振蕩單元包括M級(jí)串聯(lián)耦接的邏輯反相單元，每一所述邏輯反相單元包括輸入節(jié)點(diǎn)、輸出節(jié)點(diǎn)，一所述邏輯反相單元的輸出節(jié)點(diǎn)連接下一個(gè)所述邏輯反相單元的輸入節(jié)點(diǎn)，第M個(gè)邏輯反相單元的輸出節(jié)點(diǎn)反饋至第一個(gè)邏輯反相單元的輸入節(jié)點(diǎn)，其中M為大于或等于3的正整數(shù)。
[0015]優(yōu)選地，所述環(huán)形振蕩單元包括一緩沖器，所述第M個(gè)邏輯反相單元的輸出節(jié)點(diǎn)通過所述緩沖器提供所述時(shí)鐘信號(hào)。
[0016]優(yōu)選地，每一所述邏輯反相單元包括一第一電壓端、第二電壓端，所述第一電壓端連接至所述調(diào)整單元，通過所述調(diào)整單元與所述電源電壓連接，所述第二電壓端接地。
[0017]優(yōu)選地，所述調(diào)整單元采用N溝道MOSFET晶體管，所述N溝道MOSFET晶體管的柵極連接所述誤差放大信號(hào)，所述N溝道MOSFET晶體管的漏極連接所述電源電壓，所述N溝道MOSFET晶體管的源極連接所述環(huán)形振蕩單元。
[0018]優(yōu)選地，所述控制電路還包括，
[0019]一第一比較器，用于對(duì)所述誤差放大信號(hào)與所述電流檢測信號(hào)進(jìn)行比較，產(chǎn)生一比較信號(hào)；
[0020]一 PffM控制器，依據(jù)所述比較信號(hào)和所述時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生所述脈沖調(diào)制信號(hào)。
[0021 ] 優(yōu)選地，所述工作電路包括:
[0022]—充電控制支路，連接于一輸入電壓端與一第一交匯結(jié)點(diǎn)之間；
[0023]—充放電支路，連接于所述第一交匯結(jié)點(diǎn)與一輸出電壓端之間；
[0024]一放電控制支路，連接于所述第一交匯結(jié)點(diǎn)與一接地端之間，所述儲(chǔ)能元件串聯(lián)于所述充放電支路上；
[0025]所述工作電路于充電模式時(shí)，所述第一開關(guān)器件組控制所述充電控制支路及所述充放電支路導(dǎo)通，并控制所述放電控制支路斷開，使所述輸入端輸入的電流對(duì)所述儲(chǔ)能元件充電；
[0026]所述工作電路于放電模式時(shí)，所述第一開關(guān)器件組控制所述放電控制支路及所述充放電支路導(dǎo)通，并控制所述充電控制支路斷開，使所述儲(chǔ)能元件對(duì)所述輸出端放電。
[0027]優(yōu)選地，所述控制電路還包括，
[0028]一反饋網(wǎng)絡(luò)，連接于所述輸出電壓端與所述接地端之間，用以產(chǎn)生所述電壓反饋信號(hào);
[0029]一電流檢測電路，可控制的并聯(lián)于所述輸入電壓端與所述第一交匯結(jié)點(diǎn)之間，用以根據(jù)所述脈沖調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生所述電流檢測信號(hào)。
[0030]有益效果:由于采用以上技術(shù)方案，本發(fā)明通過誤差放大信號(hào)以調(diào)整時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生器的工作電流大小，從而改變振蕩頻率，最終實(shí)現(xiàn)調(diào)整時(shí)鐘信號(hào)的頻率，獲得需要的脈沖調(diào)制信號(hào)，使得周期穩(wěn)定，減小輸出電壓的紋波。
【附圖說明】
[0031]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的脈沖調(diào)制信號(hào)PFMl的波形圖；
[0032]圖2為本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖3為本發(fā)明的時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生器的電路示意圖；
[0034]圖4為本發(fā)明的脈沖調(diào)制信號(hào)PFM2的波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0036]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0037]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不作為本發(fā)明的限定。
[0038]參照?qǐng)D2、圖3，基于壓控振蕩器的脈沖頻率調(diào)制電路，其中，包括:
[0039]一第一開關(guān)器件組，于一脈沖調(diào)制信號(hào)作用下交替導(dǎo)通或關(guān)斷；
[0040]一設(shè)置有第一儲(chǔ)能元件的工作電路，在第一開關(guān)器件組的作用下于充電模式和放電模式之間切換；
[0041]—控制電路,用以根據(jù)一第一參考電壓Vrefl、一電壓反饋信號(hào)Vfb、一電流檢測信號(hào)和一頻率可變的時(shí)鐘信號(hào)生成脈沖調(diào)制信號(hào)；
[0042]控制電路包括
[0043]一誤差放大器1，用于對(duì)第一參考電壓Vrefl與電壓反饋信號(hào)Vfb進(jìn)行比較，得到一誤差放大信號(hào)EAout ；
[0044]—時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生器2，產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，并接受誤差放大信號(hào)EAout的補(bǔ)償調(diào)整時(shí)鐘信號(hào)；時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生器2包括，
[0045]一環(huán)形振蕩單元，在一電源電壓VDD的作用下產(chǎn)生一設(shè)定頻率的時(shí)鐘信號(hào)；
[0046]一調(diào)整單元，連接于電源電壓VDD與環(huán)形振蕩單元之間，于誤差放大信號(hào)EAout的作用下調(diào)整電路的工作電流，以調(diào)整時(shí)鐘信號(hào)。
[0047]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施例，環(huán)形振蕩單元包括M級(jí)串聯(lián)耦接的邏輯反相單元，每一邏輯反相單元包括輸入節(jié)點(diǎn)、輸出節(jié)點(diǎn)，一邏輯反相單元的輸出節(jié)點(diǎn)連接下一個(gè)邏輯反相單元的輸入節(jié)點(diǎn)，第M個(gè)邏輯反相單元的輸出節(jié)點(diǎn)反饋至第一個(gè)邏輯反相單元的輸入節(jié)點(diǎn)，其中M為大于或等于3的正整數(shù)。如圖3所示，可以包括第一邏輯反相單元頂V1、第二邏輯反相單元MV2、第三邏輯反相單元頂V3。優(yōu)選地，M為奇數(shù)。
[0048]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施例，環(huán)形振蕩單元包括一緩沖器BUF，第N個(gè)邏輯反相單元的輸出節(jié)點(diǎn)通過緩沖器BUF提供時(shí)鐘信號(hào)。
[0049]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施例，每一邏輯反相單元包括一第一電壓端、第二電壓端，第一電壓端連接至調(diào)整單元，通過調(diào)整單元與電源電壓VDD連接，第二電壓端接地GND0
[0050]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施例，調(diào)整單元可以采用N溝道MOSFET晶體管NO，N溝道MOSFET晶體管NO的柵極連接誤差放大信號(hào)EAout，N溝道MOSFET晶體管NO的漏極連接電源電壓VDD，N溝道MOSFET晶體管NO的源極連接環(huán)形振蕩單元。
[0051]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施例，工作電路包括:
[0052]充電控制支路，連接于輸入電壓端VDD與第一交匯結(jié)點(diǎn)Lx之間；
[0053]充放電支路，連接于第一交匯結(jié)點(diǎn)Lx與輸出電