直流-直流转换电路系统及其形成方法技术方案

本申请公开了一种直流‑直流转换电路系统及其形成方法，涉及电路设计领域。该系统包括主开关电路、充放电电路和次开关电路；主开关电路的供压端被施加第一直流电压，主开关电路的输出端与充放电电路的输入端连接，充放电电路的第一输出端输出第二直流电压，次开关电路的供压端被施加第一直流电压，次开关电路的输出端与主开关电路的输出端连接；其中，主开关电路用于控制充放电电路进行充放电，当充放电电路的充电电流或放电电流大于相应的阈值时，次开关电路对充电电流或放电电流进行分流。本申请能够有效抑制输出电压的纹波，提高直流‑直流转换电路系统的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
直流-直流转换电路系统及其形成方法
本申请涉及电路设计领域，尤其涉及一种直流-直流转换电路系统及其形成方法。
技术介绍
DCDC(直流转换直流)作为电源模块被广泛的应用在各类电子产品中，为它的后级电路提供高效且稳定的工作电压。在应用环节中，使用者比较在乎的是DCDC的稳定性和它的输出效率，为了得到波动较小的DCDC输出，一般情况下，使用者会在输出级用比较大的电感电容分立元件。但是使用大的分立元件虽然能减少DCDC的输出波动，但是带来很多负面效应。大的分立元件使成本上升，功耗增加，电磁干扰严重。如何在不加大分立元件的情况下，使DCDC的输出波动减小成为一个问题。
技术实现思路
本申请要解决的一个技术问题是提供一种能够有效抑制输出电压的纹波的直流-直流转换电路系统及其形成方法。根据本申请一方面，提出一种直流-直流转换电路系统，包括：主开关电路，该主开关电路的供压端被施加第一直流电压；充放电电路，该充放电电路的输入端与主开关电路的输出端连接，充放电电路的第一输出端输出第二直流电压；次开关电路，该次开关电路的供压端被施加第一直流电压，次开关电路的输出端与主开关电路的输出端连接；其中，主开关电路用于控制充放电电路进行充放电，当充放电电路的充电电流或放电电流大于相应的阈值时，次开关电路对充电电流或放电电流进行分流。在一个实施例中，主开关电路包括第一PMOS晶体管和第一NMOS晶体管；次开关电路包括第二PMOS晶体管和第二NMOS晶体管；其中，第二PMOS晶体管的尺寸小于第一PMOS晶体管的尺寸，第二NMOS晶体管的尺寸小于第一NMOS晶体管的尺寸。在一个实施例中，第二PMOS晶体管的尺寸是第一PMOS晶体管尺寸的1/30到1/10，第二NMOS晶体管的尺寸是第一NMOS晶体管尺寸的1/5到1/2。在一个实施例中，第二PMOS晶体管的尺寸是第一PMOS晶体管尺寸的1/20，第二NMOS晶体管的尺寸是第一NMOS晶体管尺寸的1/3。在一个实施例中，该系统还包括：反馈电路，用于向主开关电路和次开关电路提供控制信号，其中，反馈电路的第一端与充放电电路的第二输出端连接，反馈电路的第二端与主开关电路的信号端连接，反馈电路的第二端通过分频电路与次开关电路的信号端连接。在一个实施例中，分频电路包括：第一分频电路，第一分频电路的输入端与反馈电路的第二端连接，第一分频电路的输出端与与非门电路的第一输入端连接；第二分频电路，第二分频电路的输入端与反馈电路的第二端连接，第二分频电路的输出端与与非门电路的第二输入端连接；与非门电路，与非门电路的输出端与次开关电路的信号端连接。在一个实施例中，第一分频电路为偶分频电路；第二分频电路为奇分频电路。在一个实施例中，第一分频电路为二分频电路；第二分频电路为五分频电路。根据本申请的另一方面，还提出一种形成直流-直流转换电路系统的方法，包括：提供主开关电路、充放电电路和次开关电路；在主开关电路的供压端施加第一直流电压；将充放电电路的输入端与主开关电路的输出端连接，以便充放电电路的第一输出端输出第二直流电压；在次开关电路的供压端施加第一直流电压，将次开关电路的输出端与主开关电路的输出端连接；其中，主开关电路用于控制充放电电路进行充放电，当充放电电路的充电电流或放电电流大于相应的阈值时，次开关电路对充电电流或放电电流进行分流。在一个实施例中，该方法还包括：向主开关电路和次开关电路提供控制信号的反馈电路；其中，将反馈电路的第一端与直流转换电路的第一输出端连接，将反馈电路的第二端与主开关电路的信号端连接，将反馈电路的第二端通过分频电路与次开关电路的信号端连接。在一个实施例中，分频电路包括第一分频电路、第二分频电路和与非门电路；将第一分频电路的输入端与反馈电路的第二端连接，将第一分频电路的输出端与与非门电路的第一输入端连接；将第二分频电路的输入端与反馈电路的第二端连接，将第二分频电路的输出端与与非门电路的第二输入端连接；将与非门电路的输出端与次开关电路的信号端连接。与相关技术相比，本申请的直流-直流转换电路系统，包括主开关电路、充放电电路和次开关电路，通过主开关电路来控制充放电电路进行充放电，当充放电电路的充电电流或放电电流大于相应的阈值时，次开关电路可以对充电电流或放电电流进行分流，即对充放电电路输出的瞬时电流起抑制作用，因此，能够有效抑制输出电压的纹波，提高直流-直流转换电路系统的稳定性。通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明构成说明书的一部分的附图描述了本申请的实施例，并且连同说明书一起用于解释本申请的原理。参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本申请，其中：图1为相关技术中DCDC模型的一个示意图。图2为本申请直流-直流转换电路系统的一个实施例的结构示意图。图3为本申请直流-直流转换电路系统的另一个实施例的结构示意图。图4为相关技术中DCDC模型中电压输出波形和开关控制信号示意图。图5为本申请直流-直流转换电路系统的控制信号的示意图。图6为本申请直流-直流转换电路系统的电压输出波形示意图。图7为本申请形成直流-直流转换电路系统的方法的一个实施例的流程示意图。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本申请进一步详细说明。图1为相关技术中DCDC模型的一个示意图。该DCDC模型包括一个开关元件，开关元件的输出接RCL分立元件，其中，R0、L0、C0分别为负载和LC滤波。R1和R2组成的串联电阻构成分压电路，形成一个反馈电压，该反馈电压和参考电压VREF通过误差放大器进行比较，根据比较结果决定是否继续对电容C0进行充电。其中，R3和R4两个电阻是模拟实际应用过程中电感L0和电容C0自身的电阻。在工作过程中，误差放大器的输出与三角波构成了第二级比较器的输入，而第二级比较器的输出信号为控制开关元件的PWM信号。在一个稳定周期内，如果使输出电压波形上升缓慢，输出的电压波动就会变小，但是使输出电压变化缓慢不能通过调节负载达到要求。专利技术人通过多次试验，通过引入一个通路改变输出电流的瞬态变化，可以使得输出电压上升缓慢，减少电压输出的波动，即在改变瞬时电流的同时不能改变输出的整体电流，能够有效减小了输出的纹波，同时并未对输出电压波形造成影响。如图2所示，为本申请直流-直流转换本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流‑直流转换电路系统，其特征在于，包括：主开关电路，所述主开关电路的供压端被施加第一直流电压；充放电电路，所述充放电电路的输入端与所述主开关电路的输出端连接，所述充放电电路的第一输出端输出第二直流电压；次开关电路，所述次开关电路的供压端被施加所述第一直流电压，所述次开关电路的输出端与所述主开关电路的输出端连接；其中，所述主开关电路用于控制所述充放电电路进行充放电，当所述充放电电路的充电电流或放电电流大于相应的阈值时，所述次开关电路对所述充电电流或所述放电电流进行分流。

【技术特征摘要】
1.一种直流-直流转换电路系统，其特征在于，包括：主开关电路，所述主开关电路的供压端被施加第一直流电压；充放电电路，所述充放电电路的输入端与所述主开关电路的输出端连接，所述充放电电路的第一输出端输出第二直流电压；次开关电路，所述次开关电路的供压端被施加所述第一直流电压，所述次开关电路的输出端与所述主开关电路的输出端连接；其中，所述主开关电路用于控制所述充放电电路进行充放电，当所述充放电电路的充电电流或放电电流大于相应的阈值时，所述次开关电路对所述充电电流或所述放电电流进行分流。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述主开关电路包括第一PMOS晶体管和第一NMOS晶体管；所述次开关电路包括第二PMOS晶体管和第二NMOS晶体管；其中，所述第二PMOS晶体管的尺寸小于所述第一PMOS晶体管的尺寸，所述第二NMOS晶体管的尺寸小于所述第一NMOS晶体管的尺寸。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述第二PMOS晶体管的尺寸是所述第一PMOS晶体管尺寸的1/30到1/10，所述第二NMOS晶体管的尺寸是所述第一NMOS晶体管尺寸的1/5到1/2。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：所述第二PMOS晶体管的尺寸是所述第一PMOS晶体管尺寸的1/20，所述第二NMOS晶体管的尺寸是所述第一NMOS晶体管尺寸的1/3。5.根据权利要求1-4任一所述的系统，其特征在于，还包括：反馈电路，用于向所述主开关电路和所述次开关电路提供控制信号；其中，所述反馈电路的第一端与所述充放电电路的第二输出端连接，所述反馈电路的第二端与所述主开关电路的信号端连接，所述反馈电路的第二端通过分频电路与所述次开关电路的信号端连接。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述分频电路包括：第一分频电路，所述第一分频电路的输入端与所述反馈电路的第二端连接，所述第一分频电路的输出端与与非...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁芊，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31