多电平输出电源转换器的电位切换装置制造方法及图纸

技术编号:9008814 阅读:141 留言:0更新日期:2013-08-08 12:49
一种多电平输出电源转换器的电位切换装置,包括一分压电路,一电阻,一MOS晶体管和一下冲过冲消除器,其特征在于:所述分压电路,自所述多电平输出电源转换器的输出端取得与输出端上输出信号相关的一反馈信号,所述分压电路包括一个反馈端,所述反馈信号于所述反馈端输出;所述电阻,与所述MOS晶体管串联;所述MOS晶体管,与所述电阻串联在所述反馈端及接地端之间;所述下冲过冲消除器,设置在所述电位切换装置中,用以调整所述MOS晶体管由全开变为全关或由全关变为全开的速度。本发明专利技术的多电平输出电源转换器的电位切换装置具有改善所述输出信号的过冲或下冲情况的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种多电平输出电源转换器,具体地说,是一种多电平输出电源转换器的电位切换装置
技术介绍
图1显示已知的可以改变输出电位的电源转换器10,其包括控制电路14提供信号PWM驱动功率级12以产生电感电流IL经电感L对电容Cout充电产生输出电压Vout,电阻Rl连接在输出端16及反馈端18之间,电阻R2连接在反馈端18及接地端GND之间,电阻R3与开关MS串联在反馈端18及接地端GND之间,控制电路14根据反馈端18上的反馈信号VFB产生信号PWM。其中,反馈信号VFB包含输出电压及电流的信息,而且反馈信号VFB为影响工作周期比、切换频率、工作时间(on-time)及非工作时间(off-time)的参数之一,当反馈信号VFB改变时,将使得输出电压及电流快速改变。图2显示电源转换器10发生上升瞬时(up transition)时信号的波形图,其中波形20为反馈信号VFB,波形22为输出电压Vout,波形24为电感电流IL。当要把输出电压Vout由低电位转为高电位时,如时间tl,打开(turn on)开关MS使电阻R2及R3并联,进而使反馈信号VFB突然且迅速的下降,如波形20所示,当反馈信号VFB小于一默认值时,表示电源转换器10需要立即对电容Cout充电,也就是说,为了达成最好的输出响应,电源转换器10将以其最大扭率(slew-rate)对电容Cout充电,以使输出电压Vout上升,如波形22所示。当反馈信号VFB达到默认值时,如时间t2所示,电感L上所储存的能量大于稳态时的能量,如波形24所示,这些能量的大部分将被传送至输出端16,因而造成输出电压Vout过冲(overshoot)。图3显示电源转换器10发生下降瞬时(down transition)时信号的波形图,其中波形30为反馈信号32为 输出电压Vout,波形34为电感电流IL。相反的,当要把输出电压Vout由高电位切换为低电位时,将开关MS由打开状态切换为关闭(turn off)状态,此时反馈信号VFB突然且迅速的上升,如时间t3所示,故反馈信号VFB大于所述默认值,导致电容Cout开始放电,进而使输出电压Vout及电感电流IL下降。当反馈信号VFB再下降至接近所述默认值时,如时间t4,此时的电感电流IL可能低于稳态时的电位,因而造成输出电压Vout过低(undershoot)。由图2及图3可知,当反馈信号VFB迅速且突然的改变时,将使得电源转换器10过度反应(over-react)。目前已有许多方法可以减轻下冲及过冲的情形,最常见的方法包括减小电感L以减少储存在电感L上的能量、增加电容Cout以使输出电压Vout的改变速度变慢以及增加低通滤波器减少反馈信号VFB的涟波变化,然而这些方法都是由芯片外部作调整。因此已知的在芯片外部作调整的方法存在着上述种种不便和问题。
技术实现思路
本专利技术的目的,在于提出一种改变反馈信号切换所述电源转换器的输出电位的多电平输出电源转换器的电位切换装置。本专利技术的另一目的,在于提出一种能改善下冲及过冲的情形的多电平输出电源转换器的电位切换装置。为实现上述目的,本专利技术的技术解决方案是:一种多电平输出电源转换器的电位切换装置,包括一分压电路,一电阻,一 MOS晶体管和一下冲过冲消除器,其特征在于:所述分压电路,自所述多电平输出电源转换器的输出端取得与输出端上输出信号相关的一反馈信号,所述分压电路包括一个反馈端,所述反馈信号于所述反馈端输出;所述电阻,与所述MOS晶体管串联;所述MOS晶体管,与所述电阻串联在所述反馈端及接地端之间;所述下冲过冲消除器,设置在所述电位切换装置中,用以调整所述MOS晶体管由全开变为全关或由全关变为全开的速度。本专利技术的电位切换装置还可以采用以下的技术措施来进一步实现。前述的电位切换装置,其中所述分压电路包括:一第二电阻,连接在所述多电平输出电源转换器输出端及所述反馈端之间:一第三电阻,连接在所述反馈端及一接地端之间。前述的电位切换装置,其中所述下冲过冲消除器包括一电容连接在所述MOS晶体管的漏极与门极之间。`前述的电位切换装置,其中所述下冲过冲消除器还包括:一第一阻抗组件,连接在所述MOS晶体管的漏极与门极之间;一第二阻抗组件,连接在所述MOS晶体管的门极及所述接地端之间;一第三阻抗组件,连接在所述MOS晶体管的漏极及所述接地端之间;一电流源,控制所述MOS晶体管的开关。前述的电位切换装置,其中所述第一阻抗组件包括一电容。前述的电位切换装置,其中所述电流源为可变电流源。前述的电位切换装置,其中所述电流源为定电流源。一种多电平输出电源转换器,包括一功率级,一分压电路,一电阻,一 MOS晶体管,一下冲过冲消除器和一控制电路,其特征在于:所述功率级,提供一输出信号;所述分压电路,分压所述输出信号产生一反馈信号,所述分压电路包括一个反馈端,所述反馈信号于所述反馈端输出;所述电阻,与所述MOS晶体管串联;所述MOS晶体管,与所述电阻串联在所述反馈端及接地端之间;所述下冲过冲消除器,用以调整所述MOS晶体管由全开变为全关或由全关变为全开的速度;所述控制电路,根据所述反馈信号产生一脉宽调变信号驱动所述功率级。本专利技术的多电平输出电源转换器还可以采用以下的技术措施来进一步实现。前述的多电平输出电源转换器,其中所述分压电路包括:—第二电阻,连接在所述多电平输出电源转换器输出端及所述反馈端之间:一第三电阻,连接在所述反馈端及一接地端之间。前述的多电平输出电源转换器,其中所述下冲过冲消除器包括一电容连接在所述MOS晶体管的漏极与门极之间。前述的多电平输出电源转换器,其中所述下冲过冲消除器还包括:一第一阻抗组件,连接在所述MOS晶体管的漏极与门极之间;一第二阻抗组件,连接在所述MOS晶体管的门极及所述接地端之间;一第三阻抗组件,连接在所述MOS晶体管的漏极及所述接地端之间;—电流源,控制所述MOS晶体管的开关。前述的多电平输出电源转换器,其中所述第一阻抗组件包括一电容。前述的多电平输出电源转换器,其中所述电流源为可变电流源。前述的多电平输出电源转换器,其中所述电流源为定电流源。 采用上述技术方案后,本专利技术的多电平输出电源转换器的电位切换装置具有改善所述输出信号的过冲或下冲情况的优点。附图说明图1为已知的可以改变输出电位的电源转换器示意图;图2为图1中电源转换器发生上升瞬时时信号的波形图;图3为图1中电源转换器发生下降瞬时时信号的波形图;图4为本专利技术的第一实施例示意图;图5为本专利技术的第二实施例示意图;图6为没有使用本专利技术的下冲过冲消除器的多电平输出电源转换器在上升瞬时时的模拟图;图7为本专利技术的下冲过冲消除器的多电平输出电源转换器在上升瞬时时的模拟图;图8为没有使用本专利技术的下冲过冲消除器的多电平输出电源转换器在下降瞬时时的模拟图;图9为本专利技术的下冲过冲消除器的多电平输出电源转换器在下降瞬时时的模拟图。具体实施例方式以下结合实施例及其附图对本专利技术作更进一步说明。现请参阅图4,图4是本专利技术的第一实施例示意图。如图所示,在所述多电平输出电源转换器40中,控制电路44根据反馈信号VFB产生脉宽调变信号PWM驱动功率级42以产生电感电流IL对电容Cout充电产生输出电压Vout,电位切换装置50用以切换电源转换器本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种多电平输出电源转换器的电位切换装置,包括一分压电路,一电阻,一MOS晶体管和一下冲过冲消除器,其特征在于:所述分压电路,自所述多电平输出电源转换器的输出端取得与输出端上输出信号相关的一反馈信号,所述分压电路包括一个反馈端,所述反馈信号于所述反馈端输出;所述电阻,与所述MOS晶体管串联;所述MOS晶体管,与所述电阻串联在所述反馈端及接地端之间;所述下冲过冲消除器,设置在所述电位切换装置中,用以调整所述MOS晶体管由全开变为全关或由全关变为全开的速度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张乔杰王克丞
申请(专利权)人:立锜科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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