一種降壓直流轉換器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種降壓直流轉換器。
【背景技術】
[0002]早期使用的傳統(tǒng)buck架構降壓轉換器，當其動態(tài)的負載發(fā)生轉換時，其產生的輸出電壓峰值很大，此時需要更大的電容或是更高速頻率響應來改善。如圖1所示，傳統(tǒng)的buck架構降壓轉換器，單純利用反饋電壓FB，經由誤差放大器1’將其與參考電壓Vref比較后，得到一個誤差補償電壓C0MP，通過該誤差補償電壓C0MP經由比較器2’和RS觸發(fā)器3’即可調整buck架構降壓轉換器的工作責任周期(PWM Duty)，通過該PWM Duty可控制驅動器4’使得輸出級PM0S/NM0S管輸出一個有能量的工作責任周期于SW引腳上，最后經過LC濾波器后，輸出一個直流的穩(wěn)定電壓Vout。當該降壓轉換器的負載從重載轉換成輕載時，由于輕載時需要的PWM Duty小，重載時需要的PWM Duty大，所以當重載轉換成輕載時，會造成輸出電壓Vout上升，此時則可通過誤差放大器1’得到的誤差補償電壓C0MP，來調整PWMDuty，使之隨著誤差補償電壓C0MP的不斷減小而減小，進而調整過高的輸出電壓Vout峰值(如圖2所示)。然而，由于誤差補償電壓C0MP在補償電容Cc的作用下，減小速度緩慢，使得整個環(huán)路的反應速度較慢，即，使PWM Duty下降到滿足輕載要求需要一段時間，從而造成了一個重載轉輕載的輸出峰值電壓。
【實用新型內容】
[0003]為了解決上述現有技術存在的問題，本實用新型旨在提供一種降壓直流轉換器，以減少動態(tài)負載轉換時的輸出電壓峰值。
[0004]本實用新型所述的一種降壓直流轉換器，其包括一誤差放大器、一比較器、一補償電阻以及一補償電容，其中，所述誤差放大器的負輸入端接收一反饋電壓，其正輸入端接收一參考電壓，其輸出端連接至所述比較器的負輸入端，所述補償電阻與補償電容彼此串聯地連接在所述誤差放大器的輸出端與地之間，所述轉換器還包括:
[0005]—偵測電路，其負輸入端連接至所述誤差放大器的輸出端，其正輸入端連接在所述補償電阻與所述補償電容之間；以及
[0006]— M0S管，其柵極與所述偵測電路的輸出端連接，其漏極與源極分別與所述誤差放大器的輸出端以及與地連接。
[0007]在上述的降壓直流轉換器中，所述轉換器還包括:
[0008]— RS觸發(fā)器，其R端與所述比較器的輸出端連接，其S端接收一主頻信號；
[0009]—驅動器，其輸入端與所述RS觸發(fā)器的Q端連接，其輸出端分別與一 PM0S管以及一 NM0S管的柵極連接；
[0010]所述PM0S管的源極接收一輸入電壓，其漏極與所述NM0S管的漏極相連至一濾波電路，所述NM0S管的源極接地，所述濾波電路輸出一輸出電壓；以及
[0011]串聯在所述濾波電路的輸出端與地之間的第一電阻和第二電阻；
[0012]所述誤差放大器的負輸入端連接至所述第一電阻和第二電阻之間。
[0013]在上述的降壓直流轉換器中，所述濾波電路包括：
[0014]—濾波電感，其一端連接至所述NMOS管的漏極；
[0015]—濾波電容，其一端連接至所述濾波電感的另一端，其另一端接地；以及
[0016]—濾波電阻，其串聯在所述濾波電容與地之間。
[0017]在上述的降壓直流轉換器中，所述比較器的正輸入端接收一三角波。
[0018]由于采用了上述的技術解決方案，本實用新型通過利用偵測電路偵測補償電容上的電位變化，以判斷是否為動態(tài)負載的轉換，從而通過控制MOS管，而在重載轉換成輕載時使得誤差放大器輸出的誤差補償電壓快速下降，進而快速調整并獲得輕載時需要的工作責任周期，以此來縮小重載轉輕載時造成的峰值電壓。
【附圖說明】
[0019]圖I是傳統(tǒng)buck架構降壓轉換器的結構示意圖；
[0020]圖2是傳統(tǒng)buck架構降壓轉換器的工作波形圖；
[0021]圖3是本實用新型一種降壓直流轉換器的結構示意圖；
[0022]圖4是本實用新型一種降壓直流轉換器的工作波形圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖，給出本實用新型的較佳實施例，并予以詳細描述。
[0024]如圖3、4所示，本實用新型，即一種降壓直流轉換器，其包括：
[0025]誤差放大器1，其負輸入端接收一反饋電壓FB，其正輸入端接收一參考電壓Vref，其輸出端輸出一誤差補償電壓COMP ；
[0026]比較器2，其負輸入端連接至誤差放大器I的輸出端，其正輸入端接收一三角波；
[0027]補償電阻Re和補償電容Ce，該兩者彼此串聯地連接在誤差放大器I的輸出端與地之間；
[0028]偵測電路3，其負輸入端連接至誤差放大器I的輸出端，其正輸入端連接在補償電阻Re與補償電容Ce之間；
[0029]MOS管4，其柵極與偵測電路3的輸出端連接，其漏極與源極分別與誤差放大器I的輸出端以及與地連接；
[0030]RS觸發(fā)器5，其R端與比較器2的輸出端連接，其S端接收一主頻信號Clk ;
[0031 ] 驅動器6，其輸入端與RS觸發(fā)器5的Q端連接，其輸出端分別與PMOS管以及NMOS管的柵極連接；
[0032]PMOS管的源極接收一輸入電壓VI，其漏極與NMOS管的漏極相連至一濾波電路，NMOS管的源極接地，濾波電路輸出一輸出電壓Vout ;以及
[0033]串聯在濾波電路的輸出端與地之間的第一電阻Rl和第二電阻R2，誤差放大器I的負輸入端連接至第一電阻Rl和第二電阻R2之間，以接收反饋電壓FB。
[0034]在本實施例中，濾波電路包括：
[0035]濾波電感L，其一端連接至NMOS管的漏極；
[0036]濾波電容C，其一端連接至濾波電感L的另一端，其另一端接地；以及
[0037]濾波電阻R，其串聯在濾波電容C與地之間。
[0038]另外，該濾波電路的輸出端與地之間還連接有一電阻RL。
[0039]上述電路的工作原理與現有傳統(tǒng)的buck架構降壓轉換器基本一致，區(qū)別在于，當負載由重載轉輕載時，輸出電壓Vout上升，反饋電壓FB大于參考電壓Vref，誤差補償電壓C0MP開始下降，此時，補償電阻Rc上的電位反轉，通過偵測電路3比較誤差補償電壓C0MP與補償電阻Rc和補償電容Cc之間中點電壓Vcl的電壓差，即可偵測到補償電阻Rc的反轉電位，從而通過控制M0S管4而使得誤差補償電壓C0MP快速下降，由此即可快速調整PWMDuty，以使其滿足輕載需要，進而即可有效減小輸出電壓Vout的峰值(如圖4所示)。
[0040]綜上所述，本實用新型改善了傳統(tǒng)buck架構降壓轉換器在動態(tài)負載轉換時的輸出電壓峰值，使得輸出時的輕/重載轉換，能獲得更小的電壓峰值，進而可以使用更小的電容值。
[0041]以上所述的，僅為本實用新型的較佳實施例，并非用以限定本實用新型的范圍，本實用新型的上述實施例還可以做出各種變化。即凡是依據本實用新型申請的權利要求書及說明書內容所作的簡單、等效變化與修飾，皆落入本實用新型專利的權利要求保護范圍。本實用新型未詳盡描述的均為常規(guī)技術內容。
【主權項】
1.一種降壓直流轉換器，其包括一誤差放大器、一比較器、一補償電阻以及一補償電容，其中，所述誤差放大器的負輸入端接收一反饋電壓，其正輸入端接收一參考電壓，其輸出端連接至所述比較器的負輸入端，所述補償電阻與補償電容彼此串聯地連接在所述誤差放大器的輸出端與地之間，其特征在于，所述轉換器還包括: 一偵測電路，其負輸入端連接至所述誤差放大器的輸出端，其正輸入端連接在所述補償電阻與所述補償電容之間；以及 一 MOS管，其柵極與所述偵測電路的輸出端連接，其漏極與源極分別與所述誤差放大器的輸出端以及與地連接。2.根據權利要求1所述的降壓直流轉換器，其特征在于，所述轉換器還包括: 一 RS觸發(fā)器，其R端與所述比較器的輸出端連接，其S端接收一主頻信號； 一驅動器，其輸入端與所述RS觸發(fā)器的Q端連接，其輸出端分別與一 PMOS管以及一NMOS管的柵極連接； 所述PMOS管的源極接收一輸入電壓，其漏極與所述NMOS管的漏極相連至一濾波電路，所述NMOS管的源極接地，所述濾波電路輸出一輸出電壓；以及 串聯在所述濾波電路的輸出端與地之間的第一電阻和第二電阻； 所述誤差放大器的負輸入端連接至所述第一電阻和第二電阻之間。3.根據權利要求2所述的降壓直流轉換器，其特征在于，所述濾波電路包括: 一濾波電感，其一端連接至所述NMOS管的漏極； 一濾波電容，其一端連接至所述濾波電感的另一端，其另一端接地；以及 一濾波電阻，其串聯在所述濾波電容與地之間。4.根據權利要求1、2或3所述的降壓直流轉換器，其特征在于，所述比較器的正輸入端接收一三角波。
【專利摘要】本實用新型涉及一種降壓直流轉換器，其包括一誤差放大器、一比較器、一補償電阻以及一補償電容，其中，所述誤差放大器的負輸入端接收一反饋電壓，其正輸入端接收一參考電壓，其輸出端連接至所述比較器的負輸入端，所述補償電阻與補償電容彼此串聯地連接在所述誤差放大器的輸出端與地之間，所述轉換器還包括：一偵測電路，其負輸入端連接至所述誤差放大器的輸出端，其正輸入端連接在所述補償電阻與所述補償電容之間；以及一MOS管，其柵極與所述偵測電路的輸出端連接，其漏極與源極分別與所述誤差放大器的輸出端以及與地連接。本實用新型改善了傳統(tǒng)buck架構降壓轉換器在動態(tài)負載轉換時的輸出電壓峰值，使得輸出時的輕/重載轉換，能獲得更小的電壓峰值。
【IPC分類】H02M3/156
【公開號】CN204993057
【申請?zhí)枴緾N201520398123
【發(fā)明人】羅杰, 曾冠仁
【申請人】上海燦瑞科技股份有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年6月10日