本发明涉及集成电路，具体涉及一种降压型开关电源恒压控制电路。
背景技术：
1、低电源电压系统诸如单片机、通讯模块等所需的供电电压在3~5伏特，如果由开关电源直接将市电交流电源作为输入，开关电源的输入电压和输出电压比值高达上百倍，通常需要体积较大的变压器或者多级开关电源。
2、对于一些小功率应用场景，可以采用单级单电感降压拓扑，以获得更小的体积和更低的成本，但由于输入电压和输出电压比值过高，导致输出电流峰值和输出电压纹波都较大，需要较大的输出电容来抑制输出纹波，或者需要增加一级线性稳压电源。增加输出电容会增加体积，增加一级线性稳压电源会降低能效。
3、目前的这类单级单电感降压拓扑通过在控制芯片内部集成较大的补偿电容，来升高并稳定功率开关的工作频率，以达到降低输出电容的目的，但代价是增加了控制芯片的成本，并且增加的补偿电容引入了新的极点，升高了系统稳定性的风险。
4、此外，这类单级单电感降压拓扑通过芯片外部的采样二极管对输出电压进行采样，需要芯片内部消耗较大的功耗才能使外部的采样二极管导通。这导致系统待机功耗较高，无法满足越来越严格的能耗标准。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种降压型开关电源恒压控制电路，以提升整体效率，精准升高并稳定功率开关的切换频率，从而降低负载电容的体积和成本。
2、为了实现上述目的，本发明提供一种降压型开关电源恒压控制电路，包括依次串联于电压输入端和电压输出端之间的功率开关、采样电阻和功率电感，连接于功率电感的两端的输出电压采样组件，以及控制芯片；
3、所述控制芯片包括导通比较器、关断比较器和逻辑控制模块，所述的逻辑控制模块的输出端与所述功率开关的控制端连接以向功率开关输出一驱动控制信号；
4、所述导通比较器的一个输入端与所述输出电压采样组件连接以接收一电压采样信号，另一个输入端连接一基准电压，其输出端向逻辑控制模块输出一导通指示信号，使得导通指示信号在电压采样信号达到基准电压时指示逻辑控制模块驱动功率开关导通；
5、所述关断比较器的一个输入端接收一限流参考电压，所述关断比较器的另一个输入端与所述功率开关和采样电阻的连接点连接以接收一电流采样信号，输出端向逻辑控制模块输出一关断指示信号，使得关断指示信号在电流采样信号达到限流参考电压时指示逻辑控制模块驱动功率开关关断；
6、在所述的功率开关每个开关周期内，从所述的采样二极管由正向导通切换至反向截止的时刻开始，至所述的功率开关由断开状态切换至导通状态的时刻结束，在此期间内所述的电压采样信号持续下降，其下降的幅度用于控制所述的功率开关的切换频率，所述的电压采样信号下降的幅度越大，所述的功率开关的切换频率越低。
7、所述输出电压采样组件包括采样二极管和采样电容，所述的采样二极管的阳极连接所述电压输出端，所述的采样二极管的阴极连接所述采样电容的一端，所述采样电容的另一端连接采样电阻和功率电感的连接点，所述输出电压采样组件的输出端为采样二极管和采样电容的连接点，用于输出电压采样信号。
8、所述采样电阻和功率电感的连接点用于输出一开关充放电电压，所述的控制芯片接收所述的电压采样信号作为其控制芯片的供电电压，接收所述开关充放电电压用作控制芯片的参考地。
9、所述采样电阻与功率电感的连接点连接一功率二极管的阴极，功率二极管的阳极接系统地，所述电压输出端与一接系统地的负载电容连接。
10、所述功率开关和采样电阻集成在所述控制芯片的内部；和/或所述电压采样信号经过电阻分压或者电平移位后输入到所述导通比较器的反相输入端。
11、所述控制芯片包括采样放电电路，其输出端输出一第一采样放电电流并连接所述电压采样信号；采样放电电路用于对所述的采样电容进行放电，使所述的电压采样信号能够在采样二极管反向截止时持续降低。
12、所述控制芯片还包括包含放电计时电路，所述放电计时电路和采样放电电路设置为：在采样二极管反向截止期间，使得所述的电压采样信号先以第一斜率下降，再以小于第一斜率的第二斜率下降。
13、所述放电计时电路的输入端接收一第二计时开始信号，其输出端输出采样放电信号，在第二计时开始信号的电平切换时，将所述采样放电信号置为高电平并重新开始计时，自第二计时开始信号后的计时达到一放电计时时间后，将所述采样放电信号置为低电平；
14、所述采样放电电路的输入端接收所述采样放电信号，当所述的采样放电信号为高电平时，其输出端输出所述的第一采样放电电流到所述的电压采样信号，对所述的采样电容进行放电，使所述的电压采样信号以第一斜率下降；当所述的采样放电信号为低电平时，其输出端输出一第二采样放电电流到所述的电压采样信号，对所述的采样电容进行放电，使所述的电压采样信号以第二斜率下降；其中，所述第二计时开始信号是所述导通指示信号、关断指示信号或驱动控制信号。
15、所述限流参考电压由一个关断电流调节模块生成，所述关断电流调节模块设置为：获取开关频率信号的最近一次切换周期，将开关频率信号的最近一次切换周期与基准计时时间进行比较；如果最近一次切换周期小于基准计时时间，则限流参考电压上升，以通过电流采样信号更晚到达限流参考电压来降低功率开关的切换频率；反之，限流参考电压下降；
16、其中，所述开关频率信号包括导通指示信号、关断指示信号和所述的驱动控制信号中的至少一种；所述开关频率信号的最近一次切换周期为功率开关的最近一次导通或关断时间间隔。
17、所述关断电流调节模块包括调节计时模块和所述电流调节子模块；所述的调节计时模块的输入端接收所述开关频率信号，其输出端输出一计时基准信号，所述调节计时模块设置为：在开关频率信号的计时切换时刻，将所述的计时基准信号置为高电平并重新开始计时，计时达到一基准计时时间后，将所述的计时基准信号置为低电平；
18、所述电流调节子模块的第一输入端接收所述的计时基准信号，其第二输入端接收所述的开关频率信号，其输出端输出所述的限流参考电压；所述电流调节子模块设置为对所述开关频率信号的下一个计时切换时刻和计时基准信号的下降沿时刻进行比较，若开关频率信号的下一个计时切换时刻晚于计时基准信号的下降沿时刻，则在开关频率信号的再下一个计时切换时刻之前使限流参考电压下降；否则，使限流参考电压上升。
19、所述电流调节子模块包括频率检测模块、电荷泵、积分电容；
20、所述的频率检测模块的第一输入端构成所述的电流调节子模块的第一输入端，用于接收所述的计时基准信号，其第二输入端构成所述的电流调节子模块的第二输入端，用于接收所述的导通指示信号，其第一输出端输出一增量控制信号，其第二输出端输出一减量控制信号；
21、所述的电荷泵的第一输入端接收所述的增量控制信号，其第二输入端接收所述的减量控制信号，其输出端连接所述的积分电容用于输出所述的限流参考电压；
22、所述的积分电容的另一端接地；
23、所述电流调节子模块设置为：开关频率信号的下一个计时切换时刻晚于计时基准信号的下降沿时刻，则所述的减量控制信号输出一个脉冲信号，控制所述的电荷泵的输出端对所述的积分电容进行一次放电，反之，则所述的增量控制信号输出一个脉冲信号，控制所述的电荷泵的输出端对所述的积分电容进行一次充电。
24、本发明的降压型开关电源恒压控制电路通过导通比较器实现了输出电压的谷值控制，使输出电压谷值不随输出纹波变化，负载电流iload最小时平均压降最大，在其输出后级作为线性稳压电源的应用时避免了线性稳压电源同时出现大电压和大电流的条件，显著地提升了效率，提升了系统整体能效。
25、将控制环路补偿信号叠加在输出采样信号上，利用芯片外部的采样电容来实现环路补偿功能，省掉了控制芯片内部的补偿电容，不仅降低了成本，而且因为减少了控制环路一个容性节点，从而消除了控制环路的稳定性风险。
26、本发明的降压型开关电源恒压控制电路采用关断电流调节模块来实现电流的闭环控制，可以精准的升高并稳定控制功率开关的切换频率，从而降低负载电容的体积和成本。本发明的降压型开关电源恒压控制电路采用控制芯片来实现自适应的采样放电，降低了开关电源空载待机状态下的功耗。
1.一种降压型开关电源恒压控制电路，其特征在于，包括依次串联于电压输入端（vin）和电压输出端之间的功率开关（sw）、采样电阻（rcs）和功率电感（ind），连接于功率电感（ind）的两端的输出电压采样组件，以及控制芯片（101）；
2.根据权利要求1所述的降压型开关电源恒压控制电路，其特征在于，所述输出电压采样组件包括采样二极管（ds）和采样电容（cfb），所述的采样二极管（ds）的阳极连接所述电压输出端，所述的采样二极管（ds）的阴极连接所述采样电容（cfb）的一端，所述采样电容（cfb）的另一端连接采样电阻（rcs）和功率电感（ind）的连接点，所述输出电压采样组件的输出端为采样二极管（ds）和采样电容（cfb）的连接点，用于输出电压采样信号（vfb）。
3.根据权利要求1所述的降压型开关电源恒压控制电路，其特征在于，所述采样电阻（rcs）和功率电感（ind）的连接点用于输出一开关充放电电压（vsw），所述的控制芯片（101）接收所述的电压采样信号（vfb）以作为其控制芯片（101）的供电电压，接收所述开关充放电电压（vsw）以用作控制芯片（101）的参考地。
4.根据权利要求1所述的降压型开关电源恒压控制电路，其特征在于，所述采样电阻（rcs）与功率电感（ind）的连接点连接一功率二极管（dp）的阴极，功率二极管（dp）的阳极接系统地，所述电压输出端与一接系统地的负载电容（cl）连接。
5.如权利要求1所述的降压型开关电源恒压控制电路，其特征在于，所述功率开关（sw）和采样电阻（rcs）集成在所述控制芯片（101）的内部；和/或
6.如权利要求2所述的降压型开关电源恒压控制电路，其特征在于，所述控制芯片（101）包括采样放电电路（bld），其输出端输出一第一采样放电电流并连接所述电压采样信号（vfb）；采样放电电路（bld）用于对所述的采样电容（cfb）进行放电，使所述的电压采样信号（vfb）能够在采样二极管（ds）反向截止时持续降低。
7.如权利要求6所述的降压型开关电源恒压控制电路，其特征在于，所述控制芯片（101）还包括包含放电计时电路（tmb），所述放电计时电路（tmb）和采样放电电路（bld）设置为：在采样二极管（ds）反向截止期间，使得所述的电压采样信号（vfb）先以第一斜率下降，再以小于第一斜率的第二斜率下降。
8.如权利要求7所述的降压型开关电源恒压控制电路，其特征在于，所述放电计时电路（tmb）的输入端接收一第二计时开始信号，其输出端输出采样放电信号（tb），在第二计时开始信号的电平切换时，将所述采样放电信号（tb）置为高电平并重新开始计时，自第二计时开始信号后的计时达到一放电计时时间后，将所述采样放电信号（tb）置为低电平；
9.如权利要求1所述的降压型开关电源恒压控制电路，其特征在于，所述限流参考电压（vlim）由一个关断电流调节模块生成，所述关断电流调节模块设置为：获取开关频率信号的最近一次切换周期，将开关频率信号的最近一次切换周期与基准计时时间进行比较；如果最近一次切换周期小于基准计时时间，则限流参考电压（vlim）上升，以通过电流采样信号（vcs）更晚到达限流参考电压（vlim）来降低功率开关（sw）的切换频率；反之，限流参考电压（vlim）下降；
10.如权利要求9所述的降压型开关电源恒压控制电路，其特征在于，所述关断电流调节模块包括调节计时模块（tmr）和电流调节子模块（201）；
11.如权利要求10所述的降压型开关电源恒压控制电路，其特征在于，所述电流调节子模块（201）包括频率检测模块（fd）、电荷泵（cp）、积分电容（cint）；
