一種dc-dc轉(zhuǎn)換電路輸出電壓負過沖抑制裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出電壓負過沖抑制裝置及方法，是用于抑制DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出的電壓負過沖，輸出電壓負過沖抑制裝置連接在DC-DC轉(zhuǎn)換電路的輸出端，所述輸出電壓負過沖抑制裝置包括一個電容EC45，所述電容EC45并聯(lián)在DC-DC轉(zhuǎn)換電路的輸出端，且電容EC45的電容值是DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出電容值的數(shù)倍。本發(fā)明消除由雜散電感和電容構(gòu)成的諧振源，完全消除負過沖電壓。本發(fā)明的抑制裝置是采用數(shù)倍于DC-DC轉(zhuǎn)換電路（直流模塊電源）輸出電容值的大電容并聯(lián)在直流模塊電源的輸出端，使直流模塊電源輸入斷電后，輸出電流突變時那些雜散電感不能與電容產(chǎn)生諧振，完全消除諧振，沒了諧振，輸出電壓就會正常降壓，達到了消除直流模塊電源輸出電壓負過沖的目的。
【專利說明】一種DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出電壓負過沖抑制裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電源領(lǐng)域，更具體地，涉及一種DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出電壓負過沖抑制裝置及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在直流轉(zhuǎn)直流模塊電源使用中，有的直流模塊電源存在當輸入電壓斷電后輸出電壓下降到零伏特后繼續(xù)下降，越過零電位變成負電壓，使得輸出電壓的負過沖嚴重的問題，這個負過沖電壓超出使用要求的范圍，因為很多芯片的供電電壓的負電壓都很小，大多數(shù)芯片的負電壓極限值為負零點幾伏特(-0.1V至-0.3V)，因此，輸出電壓負過沖處理不好會對負載端的芯片造成危害，降低了負載端芯片的安全度，給整個電路的整體性能帶來隱患。已知引起直流模塊電源輸出電壓產(chǎn)生很大負過沖的主要原因是直流模塊電源電路中存在一定的雜散電感，這些雜散電感與電路中電容產(chǎn)生了諧振(輸出端雜散電感、雜散電容都是寄生電路參數(shù))，即當輸出電壓突然下降時，負載電流由最大跳變?yōu)樽钚?，變化的電流就在雜散的電感上產(chǎn)生諧振瞬變的電壓，這個諧振瞬變電壓越過零電位，變成了負過沖電壓(見圖1)。而由于電源電路輸出端的雜散電感、雜散電容是寄生電路參數(shù)，是很難完全消除的。在相同的負載情況下，直流模塊輸出電壓越高，輸出電壓的負過沖則越大，而相同電壓下，輸出負載越大，輸出電壓的負過沖越大，這樣，對于高壓大電流直流模塊電源，限制甚至消除輸出電壓負過沖顯得尤為重要。
[0003]在很多芯片供電電壓要求中，芯片的負電壓有特別的要求，如果直流模塊電源的輸出電壓負過沖嚴重超出芯片負電壓的要求，直流模塊電源就是不合格的，不能使用，那么抑制電壓負過沖是非常有必要的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為克服上述現(xiàn)有技術(shù)所述的至少一種缺陷(不足)，本發(fā)明首先提供一種DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出電壓負過沖抑制裝置，能夠限制甚至消除輸出電壓負過沖。
[0005]本發(fā)明的又一目的是提出一種DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出電壓負過沖抑制方法。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出電壓負過沖抑制裝置，用于抑制DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出的電壓負過沖，輸出電壓負過沖抑制裝置連接在DC-DC轉(zhuǎn)換電路的輸出端，所述輸出電壓負過沖抑制裝置包括一個電容EC45，所述電容EC45并聯(lián)在DC-DC轉(zhuǎn)換電路的輸出端，且電容EC45的電容值是DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出電容值的6至10倍。
[0007]為了完全消除負過沖電壓，其最主要的是要消除由雜散電感和電容構(gòu)成的諧振源，本發(fā)明的抑制裝置是采用數(shù)倍于DC-DC轉(zhuǎn)換電路(直流模塊電源)輸出電容值的大電容并聯(lián)在直流模塊電源的輸出端，使直流模塊電源輸入斷電后，輸出電流突變時那些雜散電感不能與電容產(chǎn)生諧振，完全消除諧振，沒了諧振，輸出電壓就會正常降壓，達到了消除直流模塊電源輸出電壓負過沖的目的。
[0008]一種DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出電壓負過沖抑制方法，用于抑制DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出的電壓負過沖，是在DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出端并聯(lián)一個輸出電壓負過沖抑制裝置，該輸出電壓負過沖抑制裝置包括一個電容EC45，所述電容EC45并聯(lián)在DC-DC轉(zhuǎn)換電路的輸出端，且電容EC45的電容值是DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出電容值的6至10倍。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果是:本發(fā)明在直流模塊輸出端并聯(lián)一個大電容，使得直流模塊電源輸出電壓斷電后負過沖電壓完全消除，使這種存在嚴重負過沖電壓的直流模塊性能更加完善，這樣的直流模塊給芯片負載供電時，減少了不必要的不良情況。本發(fā)明使得直流模塊輸出電壓存在負過沖的問題不是問題，顯著的提高了供電系統(tǒng)的可靠性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為現(xiàn)有電源輸出產(chǎn)生的負過沖電壓波形圖。
[0011]圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
[0012]圖3為本發(fā)明的電路原理圖。

【具體實施方式】
[0013]附圖僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制；
為了更好說明本實施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，并不代表實際產(chǎn)品的尺寸；
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說明可能省略是可以理解的。
[0014]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的說明。
[0015]如圖2、3，一種DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出電壓負過沖抑制裝置，用于抑制DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出的電壓負過沖，輸出電壓負過沖抑制裝置連接在DC-DC轉(zhuǎn)換電路的輸出端，所述輸出電壓負過沖抑制裝置包括一個電容EC45，所述電容EC45并聯(lián)在DC-DC轉(zhuǎn)換電路的輸出端，且電容EC45的電容值是DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出電容值的數(shù)倍，其具體倍數(shù)是按照實驗實際數(shù)據(jù)改動，在本實施方式中，其倍數(shù)一般為6-10倍。
[0016]具體的，輸出電壓負過沖抑制裝置還包括M0S49管、電阻R107、R859、R895、R898、R899、二極管D46和三極管Q22等，
在直流模塊電源輸出端，輸出端的VO-連接M0S49的漏極，輸出端的VO+連接EC45電容的正極，EC45的負極連接在N-M0S49的源極。R107、D46是N-M0S49驅(qū)動元件，R107與D46并聯(lián)后一端連接在N-M0S49的門極，另一端連接在PNP型三極管Q22集電極，PNP型三極管Q22的發(fā)射極通過R899連接在VIN電源上。直流模塊電源的輸出端VO+通過分壓電阻R895、R898分壓控制PNP型三極管Q22的基極，當直流模塊正常輸出即VO+為高電平時，Q22截止，M0S49關(guān)斷，EC45不能并聯(lián)在直流模塊電源的輸出端。當直流模塊的輸入電壓斷電后，直流模塊的輸出電壓為0，即VO+低電平，此時Q22導(dǎo)通，VIN電源電壓加到M0S49的門極，M0S49導(dǎo)通，那么大容值電容EC45就并在直流模塊電源的輸出端，抑制了直流模塊電源斷電后瞬間，電路中的雜散電感與電容之間的諧振，完全消除了直流模塊輸出電壓的負過沖。當直流模塊電源輸入端上電時，輸出電壓即刻變?yōu)楦唠娖剑藭rPNP型三極管Q22截至，導(dǎo)致M0S49關(guān)斷，即可將這個大容值的電容從直流模塊電源的輸出端斷開，使這個直流模塊電源無需再帶額外的容性負載。
[0017]本發(fā)明是利用諧振原理反面，即不許產(chǎn)生諧振的思路來構(gòu)思消除直流模塊電源輸出電壓斷電后負過沖偏大的問題的方案，當直流模塊電源輸出電路中雜散電感與電容諧振時，會使得輸入電壓斷電后輸出電壓不能歸零電位，而若在輸入電壓斷電后立刻在輸出端并聯(lián)一個大容值的電容，這個諧振就振不起來，也就是輸出電壓就不會有負過沖電壓產(chǎn)生，達到了完全消除直流模塊電源輸出電壓斷電負過沖過大的目的。
[0018]相同或相似的標號對應(yīng)相同或相似的部件；
附圖中描述位置關(guān)系的用于僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制；
顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出電壓負過沖抑制裝置，用于抑制DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出的電壓負過沖，其特征在于，輸出電壓負過沖抑制裝置連接在DC-DC轉(zhuǎn)換電路的輸出端，所述輸出電壓負過沖抑制裝置包括一個電容EC45，所述電容EC45并聯(lián)在DC-DC轉(zhuǎn)換電路的輸出端，且電容EC45的電容值是DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出電容值的6至10倍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出電壓負過沖抑制裝置，其特征在于，所述輸出電壓負過沖抑制裝置還包括M0S49管、電阻R107、R859、R895、R898、R899、二極管D46和三極管Q22 ； 在DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出端，輸出端的VO-連接M0S49管的漏極，輸出端的VO+連接電容EC45的正極，電容EC45的負極連接M0S49管的源極；電阻R107和二極管D46構(gòu)成是M0S49管驅(qū)動元件，電阻R107和二極管D46并聯(lián)后一端連接在M0S49管的門極，另一端連接在三極管Q22集電極，三極管Q22的發(fā)射極通過R899連接在電源VIN上；輸出端VO+通過電阻R895、R898分壓控制三極管Q22的基極。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出電壓負過沖抑制裝置，其特征在于，所述M0S49管為N型MOS管；三極管Q22為PNP型三極管。
4.一種DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出電壓負過沖抑制方法，用于抑制DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出的電壓負過沖，其特征在于，是在DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出端并聯(lián)一個輸出電壓負過沖抑制裝置，該輸出電壓負過沖抑制裝置包括一個電容EC45，所述電容EC45并聯(lián)在DC-DC轉(zhuǎn)換電路的輸出端，且電容EC45的電容值是DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出電容值的6至10倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出電壓負過沖抑制方法，其特征在于，所述輸出電壓負過沖抑制裝置還包括M0S49管、電阻R107、R859、R895、R898、R899、二極管D46和三極管Q22 ； 在DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出端，輸出端的VO-連接M0S49管的漏極，輸出端的VO+連接電容EC45的正極，電容EC45的負極連接M0S49管的源極；電阻R107和二極管D46構(gòu)成是M0S49管驅(qū)動元件，電阻R107和二極管D46并聯(lián)后一端連接在M0S49管的門極，另一端連接在三極管Q22集電極，三極管Q22的發(fā)射極通過R899連接在電源VIN上；輸出端VO+通過電阻R895、R898分壓控制三極管Q22的基極。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出電壓負過沖抑制方法，其特征在于，所述M0S49管為N型MOS管；三極管Q22為PNP型三極管。
【文檔編號】H02M1/14GK104518652SQ201410824066
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月26日
【發(fā)明者】帥孟奇 申請人:廣東威創(chuàng)視訊科技股份有限公司