本发明属于电力电子，具体涉及一种能够应用于buck变换器的自适应导通时间产生电路。
背景技术：
1、作为电子设备的供电模块，电源管理芯片对电子设备的正常运行起着关键作用。在各种控制模式的buck变换器种，固定导通时间（constant on time,cot）控制buck变换器由于电路结构简单，无需环路补偿，轻载下效率高等优点得到广泛应用，但其开关频率受输入输出电压影响，不适用与emi要求较高的应用。可以引入输入电压和输出电压两个变量进入自适应导通时间产生模块，实现自适应导通时间控制。
2、buck变换器在高频大降压比的应用中，导通时间过短容易导致电路稳定性变差，功耗增加，同时由于消隐时间的限时，buck变换器的导通时间不能太短。因此引入最小导通时间限制。
技术实现思路
1、针对上述cot控制buck变换器频率漂移的问题，本发明提出一种自适应导通时间产生电路，该电路引入输入输出电压作为变量，使本发明的导通时间ton与buck变换器的输出电压成正比，与输入电压成反比。同时通过使能信号的延时设置最小导通时间限制。
2、本发明的技术方案是：
3、 一种应用于自适应导通时间（adaptive constant on time，acot）控制buck变换器的自适应导通时间产生电路，用于产生自适应输入输出变化的导通时间ton；
4、所述自适应导通时间产生电路包括偏置与充电模块、比较器模块和最小导通时间限制模块；
5、所属偏置与充电模块用于为电路提供偏置，同时所述充电电流iin对电容充电产生电压vc作为所述比较器模块的输入端。
6、具体的，所述偏置与充电模块包括第一电流源i1，nmos管mn1、mn2、mn3、mn8、mn9，pmos管mp1……mp6，第一反相器inv1，第一电阻r1，第一电容c1；
7、第一电流源i1输入到第一nmos管mn1的漏极，mn1，mn2，mn3构成电流镜，镜像i1为电路提供偏置，mn2的漏极与mp1的漏极相连，mp1的栅极与mp3,mp5的栅极相连，mp1的栅极电压为由mp2，mp3，mp4，mp5构成的低压cascode电流镜做偏置；
8、第一电阻r1连接mp5的栅极并通过第一电容c1连接到地；
9、与输入电压成正比的电流iin输入到mp3的漏极，mp2的栅极与mp3的漏极相连并连接到mp4的栅极，mp4镜像电流iin，当控制信号vcon由低电平变为高电平后，经第一反相器inv1反相，mn8和mn9关断，镜像电流通过mp5和r1为c1充电产生充电电压vc；
10、所述比较器模块用于比较充电电压vc和buck变换器的输出电压vout，产生自适应导通时间。
11、具体的，所述比较器模块包括nmos管mn4……mn6，pmos管mp6……mp13，第三电阻r3，第四电阻r4，第三电容c3；
12、比较器模块由三级放大器构成，一级放大器由pmos管mp7,mp8,mp9，第三电容c3，电阻r3,r4共同组成，mp7的栅极连接mp6的栅极，与mp6组成电流镜，作为所述一级放大器的尾电流源；
13、pmos管mp8的栅极连接充电电压vc作为一级放大器第一输入端即比较器模块的负端输入，其漏极为所述一级放大器的第一输出端；mp9的栅极连接buck的输出电压vout作为所述一级放大器的第二输入端即比较器模块的正端输入，其漏极为所述一级放大器的第二输出端；第三电容c3连接在mp8和mp9的漏极之间作为补偿电容。
14、电阻r3连接在mp8的漏极和地之间；
15、电阻r4连接在mp9的漏极和地之间。
16、所述比较器模块的二级放大器是由pmos管mp10、mp11、mp12，nmos管mn4和mn5构成的五管ota，其作用在于将所述一级放大器的双端输出转换为单端输出；
17、 pmos管mp10与mp6组成电流镜，作为所述五管ota的尾电流源；
18、pmos管mp11的栅极与mp9的漏极相连，作为所述五管ota的第一输入端；pmos管mp12的漏极与mp8的漏极相连，作为所述五管ota的第二输入端，其漏极作为所述五管ota的输出端；
19、所述比较器模块的三级放大器是由pmos管mp13和nmos管mn6构成的有源负载共源极放大器，mp13的栅极与mp6的栅极相连，与mp6组成电流镜作为mn6的负载；mn6的栅极连接二级放大器的输出端，其漏极作为三级放大器的输出端，同时也是所述比较器模块的输出端。
20、所述最小导通时间限制模块由pmos管mp14，nmos管mn7，反相器in2、inv3、in4、in5、in6，与非门nor1、nor2，电阻r2,电容c2构成，其作用在于通过电容和电阻对控制信号vcon产生延时从而设置最小导通时间；
21、具体的，比较器模块的输出经反相器inv2反相后连接到与非门nor1的第一输入端；控制信号vcon经反相器inv1反相后输入到inv3，in3的输出连接mp14和mn7的栅极，mp14和mn7的漏极相连，电阻r2连接在mp14的源极和电源电压intvcc之间，电容c2连接在mp14和mn7的漏极与地之间；
22、inv4的输入连接mp14和mn7的漏极，输出连接inv5的输入，inv5的输出连接与非门nor1的第二输入端；
23、与非门nor1的输出连接反相器inv6的输入端，inv6的输出端连接与非门nor2的第一输入端，nor2的另第二输入端连接电源电压，nor2的输出端即为所述自适应导通时间产生电路的输出端，输出自适应导通时间ton。
24、本发明的工作过程为：
25、每个周期开始时，控制电压vcon跳变为高电平，nmos管mn11和mn12关断，vcon经反相器逻辑处理，输入高电平到与非门nor1的第二输入端；与输入电压成正比的电流iin经电流镜镜像后对电容c1充电，得到充电电压vc；比较器模块将充电电压vc与buck变换器的输出电压vout进行比较，当vc上升到vout时比较器模块输出端翻转为低电平，经反相器inv2反相后输入到nor1的第一输入端，电路输出端ton由高电平跳变为低电平，从而产生一个与iin成反比即与输入电压vin成反比，与输出电压vout成正比的自适应导通时间ton；控制电压vcon在ton跳变后跳变为低电平，等待下一个周期的到来。vcon跳变为高电平后经反相器inv1和inv3的反相，输入低电平到mp14和mn7的栅极，mp14导通，由于mp14是倒比管以及电阻r2和电容c2的作用，其输出由低电平跳变为高电平的延时较长，故从vcon跳变为高电平到inv5的输出跳变为高电平存在一个延时，所以在此延时时间内，即使比较器模块的输出已经发生跳变，电路输出ton的输出也不会发生跳变，ton保持高电平直至inv5的输出端上升沿到来,这段时间内buck上功率管保持开启，从而达到最小导通时间限制的目的。
26、本发明的有益效果为：本发明适用于buck变换器，用于产生随其应用电路输入电压和输出电压调整的自适应导通时间，加快了电路的瞬态响应速度，改善了传统cot控制buck变换器开关频率受输入输出电压影响的问题；同时设置了最小导通时间的限制，避免了电路在极低占空比时，电路不稳定的问题。
1.一种用于buck变换器的自适应导通时间产生电路，包括偏置与充电计时模块、比较器模块、最小导通时间限制模块，充电电流iin输入到所述充电计时模块的输入端，作为所述自适应导通时间产生电路的第一输出端，产生充电电压连接所述比较器模块的反相输入端；所述比较器模块的正相输入端连接输出电压vout，作为所述自适应导通时间产生电路的第二输入端；所述比较器模块输出端连接到反相器inv2作为所述最小导通时间限制模块的第一输入端；控制信号vcon经反相器inv1连接到反相器inv3作为最小导通时间限制模块的第二输入端；最小导通时间限时模块的输出端ton作为所述自适应导通时间产生模块的输出端；
2.根据权利要求1所述一种用于buck变换器的自适应导通时间产生电路，其特征在于，所述比较器模块包括nmos管mn4……mn6，pmos管mp6……mp13，第三电阻r3，第四电阻r4，第三电容c3；
3.根据权利要求1或2所述一种用于buck变换器的自适应导通时间产生电路，其特征在于，所述最小导通时间限制模块包括pmos管mp14，nmos管mn7，反相器in2、inv3、in4、in5、in6，与非门nor1、nor2，电阻r2,电容c2；
