基于壓控振蕩器的脈沖頻率調制電路的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及電子技術領域，具體涉及一種開關電源電路。
【背景技術】
[0002]脈沖頻率調制方式通過改變時鐘的頻率來調整時鐘的占空比，當輸出負載較小時，時鐘頻率較高，占空比變小，而負載變大時，時鐘變得很慢，由于負載水平在整個電路工作過程中可能會發生顯著的變化，現有技術的脈沖頻率調制電路存在頻率變化的范圍比較大，輸出電壓的紋波也會隨時鐘頻率的變化而發生顯著的變化，控制方法并不理想。現有技術中，在輕負載時，開關電源轉換器能自動切換至一種低功耗模式以最大限度地減少電池電流消耗，通過間歇式地發出脈沖信號，以實現恒定頻率下通過減小開關次數，增大占空比來提高輕載和待機的效率，這種模式的脈沖調制信號PFMl的波形圖如圖1所示，然而這種方法同樣會造成輸出紋波較高，控制方法并不理想。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于，提供一種基于壓控振蕩器的脈沖頻率調制電路，解決以上技術問題。
[0004]本發明所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現:
[0005]基于壓控振蕩器的脈沖頻率調制電路，其中，包括:
[0006]一第一開關器件組，于一脈沖調制信號作用下交替導通或關斷；
[0007]—設置有儲能元件的工作電路，在所述第一開關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,用以根據一第一參考電壓、一電壓反饋信號、一電流檢測信號和一頻率可變的時鐘信號生成脈沖調制信號；
[0009]所述控制電路包括，
[0010]一誤差放大器，用于對所述第一參考電壓與所述電壓反饋信號進行比較，得到一誤差放大信號；
[0011]—時鐘信號產生器，產生所述時鐘信號，并接受所述誤差放大信號的補償調整所述時鐘信號；所述時鐘信號產生器包括，
[0012]一環形振蕩單元，在一電源電壓的作用下產生一設定頻率的時鐘信號；
[0013]一調整單元，連接于所述電源電壓與所述環形振蕩單元之間，于所述誤差放大信號的作用下調整電路的工作電流，以調整所述時鐘信號。
[0014]優選地，所述環形振蕩單元包括M級串聯耦接的邏輯反相單元，每一所述邏輯反相單元包括輸入節點、輸出節點，一所述邏輯反相單元的輸出節點連接下一個所述邏輯反相單元的輸入節點，第M個邏輯反相單元的輸出節點反饋至第一個邏輯反相單元的輸入節點，其中M為大于或等于3的正整數。
[0015]優選地，所述環形振蕩單元包括一緩沖器，所述第M個邏輯反相單元的輸出節點通過所述緩沖器提供所述時鐘信號。
[0016]優選地，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整單元，通過所述調整單元與所述電源電壓連接，所述第二電壓端接地。
[0017]優選地，所述調整單元采用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，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形振蕩單元。
[0018]優選地，所述控制電路還包括，
[0019]一第一比較器，用于對所述誤差放大信號與所述電流檢測信號進行比較，產生一比較信號；
[0020]一 PffM控制器，依據所述比較信號和所述時鐘信號產生所述脈沖調制信號。
[0021 ] 優選地，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點之間；
[0023]—充放電支路，連接于所述第一交匯結點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點與一接地端之間，所述儲能元件串聯于所述充放電支路上；
[0025]所述工作電路于充電模式時，所述第一開關器件組控制所述充電控制支路及所述充放電支路導通，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所述儲能元件充電；
[0026]所述工作電路于放電模式時，所述第一開關器件組控制所述放電控制支路及所述充放電支路導通，并控制所述充電控制支路斷開，使所述儲能元件對所述輸出端放電。
[0027]優選地，所述控制電路還包括，
[0028]一反饋網絡，連接于所述輸出電壓端與所述接地端之間，用以產生所述電壓反饋信號;
[0029]一電流檢測電路，可控制的并聯于所述輸入電壓端與所述第一交匯結點之間，用以根據所述脈沖調制信號產生所述電流檢測信號。
[0030]有益效果:由于采用以上技術方案，本發明通過誤差放大信號以調整時鐘信號產生器的工作電流大小，從而改變振蕩頻率，最終實現調整時鐘信號的頻率，獲得需要的脈沖調制信號，使得周期穩定，減小輸出電壓的紋波。
【附圖說明】
[0031]圖1為現有技術的脈沖調制信號PFMl的波形圖；
[0032]圖2為本發明的電路結構示意圖；
[0033]圖3為本發明的時鐘信號產生器的電路示意圖；
[0034]圖4為本發明的脈沖調制信號PFM2的波形圖。
【具體實施方式】
[0035]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0036]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0037]下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明，但不作為本發明的限定。
[0038]參照圖2、圖3，基于壓控振蕩器的脈沖頻率調制電路，其中，包括:
[0039]一第一開關器件組，于一脈沖調制信號作用下交替導通或關斷；
[0040]一設置有第一儲能元件的工作電路，在第一開關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,用以根據一第一參考電壓Vrefl、一電壓反饋信號Vfb、一電流檢測信號和一頻率可變的時鐘信號生成脈沖調制信號；
[0042]控制電路包括
[0043]一誤差放大器1，用于對第一參考電壓Vrefl與電壓反饋信號Vfb進行比較，得到一誤差放大信號EAout ；
[0044]—時鐘信號產生器2，產生時鐘信號，并接受誤差放大信號EAout的補償調整時鐘信號；時鐘信號產生器2包括，
[0045]一環形振蕩單元，在一電源電壓VDD的作用下產生一設定頻率的時鐘信號；
[0046]一調整單元，連接于電源電壓VDD與環形振蕩單元之間，于誤差放大信號EAout的作用下調整電路的工作電流，以調整時鐘信號。
[0047]作為本發明的一種優選的實施例，環形振蕩單元包括M級串聯耦接的邏輯反相單元，每一邏輯反相單元包括輸入節點、輸出節點，一邏輯反相單元的輸出節點連接下一個邏輯反相單元的輸入節點，第M個邏輯反相單元的輸出節點反饋至第一個邏輯反相單元的輸入節點，其中M為大于或等于3的正整數。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。優選地，M為奇數。
[0048]作為本發明的一種優選的實施例，環形振蕩單元包括一緩沖器BUF，第N個邏輯反相單元的輸出節點通過緩沖器BUF提供時鐘信號。
[0049]作為本發明的一種優選的實施例，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整單元，通過調整單元與電源電壓VDD連接，第二電壓端接地GND0
[0050]作為本發明的一種優選的實施例，調整單元可以采用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的源極連接環形振蕩單元。
[0051]作為本發明的一種優選的實施例，工作電路包括:
[0052]充電控制支路，連接于輸入電壓端VDD與第一交匯結點Lx之間；
[0053]充放電支路，連接于第一交匯結點Lx與輸出電