直流-直流转换控制器制造技术

本发明专利技术提供一种直流‑直流转换控制器，耦接输出级与外部电阻网络，且提供脉宽调变信号控制输出级提供输出电压。直流‑直流转换控制器包括感测电路、下降电流电路、第一接脚与脉宽调变信号控制回路。感测电路耦接输出级，且提供感测电流。下降电流电路耦接感测电路并依据感测电流提供下降电流。第一接脚耦接下降电流电路与外部电阻网络并接收下降电流与第一参考电压。第一接脚提供下降电流以使外部电阻网络提供第二参考电压。脉宽调变信号控制回路耦接外部电阻网络并依据输出电压与第二参考电压产生脉宽调变信号。下降电流随预设时间而降低至预设值。本发明专利技术可提升输出电压的稳定性。

DC-DC Converter Controller

【技术实现步骤摘要】
直流-直流转换控制器
本专利技术是与电源转换有关，尤其是关于一种直流-直流转换控制器。
技术介绍
一般而言，为了避免负载由轻载切换至重载(亦即抽载)时，瞬间的大电流造成负载损坏，传统的直流-直流转换控制器通常会在此时提供直流电(DC)型式的负载掉压(Loadlinedroop)功能，例如在回授电路中的参考电压供应回路上提供固定值的下降电流(Droopcurrent)，通过外部电阻改变回授信号的参考电压，进而实现负载掉压的功能。然而，在某些特定的使用情况下，例如中央处理器(CentralProcessingUnit,CPU)超频，输出电压的稳定性会特别受到重视，此时若在重载发生时出现掉压的现象，将会导致输出电压不稳定而影响负载的正常工作。此外，在某些特定的应用中，例如图形处理器(GraphicsProcessingUnit,GPU)，常会出现轻载与重载快速切换的情况，因而导致输出电压在快速切换期间容易出现过冲(Overshoot)与欠冲(Undershoot)的现象，造成过冲峰值与欠冲峰值之间的峰值间电压差(Peak-to-peakvoltagedifference)过大，亦导致输出电压不稳定而严重影响负载的正常工作。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出一种直流-直流转换控制器，以有效解决现有技术所遭遇到的上述种种问题。依据本专利技术的一具体实施例为一种直流-直流转换控制器。在此实施例中，直流-直流转换控制器耦接输出级与外部电阻网络，且提供脉宽调变信号控制输出级提供输出电压。直流-直流转换控制器包括感测电路、下降电流电路、第一接脚与脉宽调变信号控制回路。感测电路耦接输出级并提供感测电流。下降电流电路耦接感测电路并依据感测电流提供下降电流。第一接脚耦接下降电流电路与外部电阻网络并接收下降电流与第一参考电压。第一接脚提供下降电流以使得外部电阻网络提供第二参考电压。脉宽调变信号控制回路耦接外部电阻网络并依据第二参考电压及与输出电压相关的回馈电压产生脉宽调变信号。下降电流随预设时间而降低至预设值。在一实施例中，直流-直流转换控制器还包括第二接脚。第二接脚通过外部电阻网络与第一接脚耦接，下降电流通过外部电阻网络在第二接脚产生第二参考电压。在一实施例中，直流-直流转换控制器还包括第三接脚。第三接脚耦接输出级并用以接收回馈电压。在一实施例中，脉宽调变信号控制回路包含比较器，比较器的两接收端分别耦接第二接脚与第三接脚且接收第二参考电压与回馈电压，比较器依据第二参考电压与回馈电压产生脉宽调变信号。在一实施例中，下降电流电路还耦接至第二接脚与脉宽调变信号控制回路之间，且下降电流电路亦产生下降电流至第二接脚与脉宽调变信号控制回路之间。在一实施例中，下降电流电路先依据感测电流产生随时间递增的上升电压，再依据上升电压产生下降电流。在一实施例中，下降电流电路包括内部电容，且下降电流电路通过感测电流对内部电容充电以产生随时间递增的上升电压。在一实施例中，下降电流电路依据感测电流产生固定电压，再依据固定电压与随时间递增的上升电压产生下降电流。在一实施例中，调整电路包括电流镜。电流镜包括两晶体管且两晶体管的闸极彼此对接。下降电流电路通过电流镜复制多个下降电流后输出。相较于现有技术，依据本专利技术的直流-直流转换控制器通过下降电流电路将其感测到的总输出电流转换成随时间而递减的下降电流，并使此下降电流通过设置在DAC接脚与EAP接脚之间的外部电阻而在EAP接脚产生随时间而递减的参考电压，不仅可改善直流-直流转换控制器的输出电压在短期间内抽载与卸载快速切换时所出现的过冲与欠冲现象，有效减少输出电压曲线的过冲峰值与欠冲峰值之间的峰值间电压差，亦可避免正常运作时的负载掉压，以提升输出电压的稳定性。关于本专利技术的优点与精神可以通过以下的专利技术详述与所附图式得到进一步的了解。附图说明图1是依据本专利技术的一具体实施例中的直流-直流转换控制器的示意图。图2是图1中的下降电流电路12依据感测电流ISEN产生下降电流IDP的一实施例。图3是图2中的感测电流ISEN、第一节点电压VN1～第四节点电压VN4与下降电流IDP在第一时间由轻载转为重载且在第二时间由重载转为轻载的情况下的时序图。图4是本专利技术的第二输出电压曲线VOUT2与现有技术的第一输出电压曲线VOUT1的时序图。主要元件符号说明：1：直流-直流转换控制器10：感测电路12：下降电流电路14：脉宽调变信号控制回路141：脉宽调变信号产生器DAC：第一接脚EAP：第二接脚FB：第三接脚REF：第四接脚PWM：第五接脚OS：输出级ERN：外部电阻网络CP1：比较器CP2：电压随耦器SPWM：脉宽调变信号VOUT：输出电压ISEN：感测电流ISEN1：感测结果IDP：下降电流VFB：回馈电压VREF1：第一参考电压VREF2：第二参考电压+：正输入端－：负输入端CINT：内部电容R1～R3：电阻N1～N4：第一节点～第四节点VN1～VN4：第一节点电压～第四节点电压CM：电流镜M1～M3：晶体管CP3：电压随耦器CP4：比较器T1：第一时间T2：第二时间T3：第三时间T4：第四时间VOUT1：第一输出电压曲线VOUT2：第二输出电压曲线VL：欠冲峰值VH1～VH2：过冲峰值具体实施方式现在将详细参考本专利技术的示范性实施例，并在附图中说明所述示范性实施例的实例。在图式与实施方式中所使用相同或类似标号的元件/构件是用来代表相同或类似部分。依据本专利技术的一具体实施例为一种直流-直流转换控制器。在此实施例中，直流-直流转换控制器感测输出级的输出电流并通过下降电流电路将其转换为随时间而递减的下降电流，使得在短期间内抽载与卸载快速切换时输出电压曲线的峰值之间(Peak-to-peak)的电压差能够变小，由以维持输出电压的稳定。请参照图1，图1为此实施例中之直流-直流转换控制器的示意图。如图1所示，直流-直流转换控制器1耦接输出级OS与外部电阻网络ERN。直流-直流转换控制器1提供脉宽调变信号SPWM至输出级OS，以控制输出级OS提供输出电压VOUT。在实际应用中，外部电阻网络ERN可包括至少一外部电阻且输出级OS可包括彼此串接的两晶体管开关与其驱动积体电路，但不以此为限。在此实施例中，直流-直流转换控制器1包括感测电路10、下降电流电路12、脉宽调变信号控制回路14、第一接脚DAC、第二接脚EAP、第三接脚FB、第四接脚REF、第五接脚PWM与电压随耦器CP2。感测电路10耦接在输出级OS与下降电流电路12之间；下降电流电路12可耦接第一接脚DAC、电压随耦器CP2、第二接脚EAP与脉宽调变信号控制回路14；脉宽调变信号控制回路14分别耦接第二接脚EAP、第三接脚FB与第五接脚PWM，且脉宽调变信号控制回路14可包括比较器CP1与脉宽调变信号产生器141，但不以此为限；电压随耦器CP2分别耦接第一接脚DAC与第四接脚REF；外部电阻网络ERN耦接在第一接脚DAC与第二接脚EAP之间；输出级OS分别耦接第三接脚FB、第五接脚PWM与感测电路10；第一接脚DAC分别耦接外部电阻网络ERN与电压随耦器CP2；第二接脚EAP分别耦接外部电阻网络ERN与脉宽调变信号控制回路14；第三接脚FB分别耦接输出级OS与脉宽调变信号控制回路14；第四本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流‑直流转换控制器，耦接一输出级与一外部电阻网络，且提供一脉宽调变信号控制上述输出级提供一输出电压，其特征在于，上述直流‑直流转换控制器包括：一感测电路，耦接上述输出级，且提供一感测电流；一下降电流电路，耦接上述感测电路，且依据上述感测电流提供一下降电流；一第一接脚，耦接上述下降电流电路与上述外部电阻网络，且接收上述下降电流与一第一参考电压，其中上述第一接脚提供上述下降电流至上述外部电阻网络，使得上述外部电阻网络提供一第二参考电压；以及一脉宽调变信号控制回路，耦接上述外部电阻网络，且依据上述第二参考电压与上述该输出电压相关的一回馈电压来产生上述脉宽调变信号，其中，上述下降电流随一预设时间而降低至一预设值。

【技术特征摘要】
2018.02.02 TW 1071038901.一种直流-直流转换控制器，耦接一输出级与一外部电阻网络，且提供一脉宽调变信号控制上述输出级提供一输出电压，其特征在于，上述直流-直流转换控制器包括：一感测电路，耦接上述输出级，且提供一感测电流；一下降电流电路，耦接上述感测电路，且依据上述感测电流提供一下降电流；一第一接脚，耦接上述下降电流电路与上述外部电阻网络，且接收上述下降电流与一第一参考电压，其中上述第一接脚提供上述下降电流至上述外部电阻网络，使得上述外部电阻网络提供一第二参考电压；以及一脉宽调变信号控制回路，耦接上述外部电阻网络，且依据上述第二参考电压与上述该输出电压相关的一回馈电压来产生上述脉宽调变信号，其中，上述下降电流随一预设时间而降低至一预设值。2.如权利要求1所述的直流-直流转换控制器，其特征在于，上述直流-直流转换控制器还包括：一第二接脚，通过上述外部电阻网络与上述第一接脚耦接，其中上述下降电流通过上述外部电阻网络在上述第二接脚产生上述第二参考电压。3.如权利要求2所述的直流-直流转换控制器，其特征在于，上述直流-直流转换控制器还包括：一第三接脚，耦接上述输出级，用以接收上述回馈电压。4.如权利要求3所述的直流-直流转换控制器...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志廉，赖敏瑞，
申请(专利权)人：力智电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71