电源转换器制造技术

技术编号:12179885 阅读:68 留言:0更新日期:2015-10-08 18:16
本发明专利技术揭露了一种电源转换器,包含:波形产生器,接收输入电压,根据第一控制信号与第二控制信号将该输入信号转换为方波信号;低通滤波器,对方波信号进行滤波,以产生输出电压;第一控制电路,根据方波信号与输出电压产生第一控制信号;以及第二控制电路,根据方波信号与输出信号产生第二控制信号。本发明专利技术的电源转换器能够提供稳定及精确的输出电压。

【技术实现步骤摘要】

本申请大致有关于一种电源转换器(power converter),特别地,本申请有关于一种直流 _ 直流(Direct Current to Direct Current)转换器。
技术介绍
电源转换器对于许多调制电子设备来说都是必不可少的。除了别的功能,电源转换器能够向上或向下调节电平。电源转换器也能将交流电源转换为直流电源,反之亦然。电源转换器一般都是用一个或多个开关装置来实施,例如是晶体管,其能够开启或关闭来将电源输送到转换器的输出。电源转换器也包含一个或多个电容或电感。
技术实现思路
为了解决现有技术中的问题,本专利技术特提出一种新的电源转换器。本专利技术的一个实施例揭露了一种电源转换器,包含:波形产生器,接收输入电压,根据第一控制信号与第二控制信号将该输入信号转换为方波信号;低通滤波器,对方波信号进行滤波,以产生输出电压;第一控制电路,根据方波信号与输出电压产生第一控制信号;以及第二控制电路,根据方波信号与输出信号产生第二控制信号。本专利技术的电源转换器能够提供稳定及精确的输出电压。【附图说明】图1显示根据本专利技术的实施例的电源转换器的示意图。图2显示根据本专利技术的实施例的电源转换器的示意图。图3A-3D显示根据本专利技术的实施例的第一控制电路的示意图。图4A-4D显示根据本专利技术的实施例的第一控制电路的操作示意图。图5A-5D显示根据本专利技术的实施例的第二控制电路的示意图。图6A-6D显示根据本专利技术的实施例的第二控制电路的操作示意图。【具体实施方式】下列说明提供各种不同的实施例作为实施本专利技术的不同特征的举例。下面描述的元件以及相互连接的具体例子都是将本专利技术的技术方案简化而成。这些,当然都仅仅是举例,而非本专利技术的限定。另外,本说明书可能在不同的例子中重复一些参考标号以及/或参考字母。这些重复是为了简单而明确地描述本专利技术,其本身并不代表不同说明实施例中的关系及/或设置。图1显示根据本专利技术的实施例的电源转换器100的示意图。较佳地,电源转换器100是一个直流-直流转换器。如图1所示,电源转换器100至少包含方波产生器110,低通滤波器120,第一控制电路130以及第二控制电路140。方波产生器110接收输入电压VINo输入电压VIN可以是从直流电源供电电路来的直流供电电压。方波产生器110根据第一控制信号SCl及第二控制信号SC2,将输入信号VIN在开关节点(switch node) NW处转换为方波。低通滤波器120过滤方波信号SI,以在输出节点NT产生输出电压V0UT。理想地,输出电压VOUT可仅包含方波信号SI的直流成分。开关节点NW与输出节点NT进一步被送到第一控制电路130与第二控制电路140,因此方波信号SI与输出电压VOUT被进一步发送回第一控制电路130与第二控制电路140。第一控制电路130根据方波信号SI与输出电压VOUT产生第一控制信号SCI。第二控制电路140根据方波信号SI与输出电压VOUT产生第二控制信号SC2。简单来说,电源转换器100由两个分别的反馈电路控制,并用来提供稳定及精确的输出电压VOUT。第一控制电路130负责控制方波信号SI的下降沿,第二控制电路140负责控制方波信号SI的上升沿。图1中的每个模块的详细结构请参考下面的实施例。可以了解的是每个模块都可以用许多方式来实施,下面的实施例与图示仅仅是例子,而非本专利技术的限制。图2显示根据本专利技术的实施例的电源转换器200的示意图。在图2的实施例中,方波产生器I1包含栅极驱动器(gate driver) 115,第一 PMOS晶体管MPl,第一 NMOS晶体管MN1。栅极驱动器115根据第一控制信号SCl与第二控制信号SC2产生驱动信号S2。举例来说,当栅极驱动器115接收第一控制信号SCl的反信号的脉冲时,栅极驱动器115可将驱动信号S2从逻辑低电平转变为逻辑高电平,并当栅极驱动器115接收第二控制信号SC2的反信号的脉冲时,栅极驱动器115可将驱动信号S2从高逻辑电平转变为低逻辑电平。第一 PMOS晶体管MPl包含用来接收驱动信号S2的栅极,耦接到输入电压VIN的源极,以及耦接到开关节点NW的漏极。第一 NMOS晶体管MNl具有用来接收驱动信号S2的栅极,耦接到地电压VSS (例如0V)的源极,以及耦接到开关节点NW的漏极。开关节点NW用来从方波产生器110输出方波信号SI。第一 PMOS晶体管MPl与第一 NMOS晶体管丽I可组成反相器。驱动信号S2可以是一个大电流,用来驱动及控制反相器的输入端。方波产生器110可根据驱动信号S2,通过周期性地开启及关闭反相器来产生方波信号SI。结果,方波信号SI可具有与输入电压VIN相等的逻辑高电平,以及与地电压VSS相等的逻辑低电平。在图2的实施例中,低通滤波器120包含第一电感LI与第一电容Cl。第一电感LI耦接在开关节点NW与输出节点NT之间。第一电容Cl耦接在输出节点NT与地电压VSS之间。输出节点NT用来从低通滤波器120输出输出电压V0UT。低通滤波器120可从方波信号SI中大致消除交流成分,因此输出电压VOUT大致由方波信号SI的直流成分组成。组成两条分别的反馈路径的第一控制电路130与第二控制电路140,可用各种电路元件来实施。请参考下面的实施例与图示来理解。图3A显示根据本专利技术的实施例的第一控制电路130A的示意图。在图3A的实施例中,第一控制电路130A包含第一比较器310,第一直流电压源320,第一电流源330,第一开关340以及第二电容C2。第一比较器310具有第一正输入端,耦接到第一节点NI的第一负输入端,以及用来输出第一控制信号SCl的第一输出端。第一直流电压源320提供电压差VH。第一直流电压源320具有耦接到第一正输入端的正电极,以及耦接到参考电压VREF的负电极。第一电流源330输出第一电流Il至第一节点NI。第二电容C2耦接在第一节点NI与输出电压VOUT之间。第一开关340耦接在第一节点NI与输出电压VOUT之间(也就是说,第一开关与340与第二电容C2是平行耦接的),并根据方波信号SI选择性地关闭及开启。图4A显示根据本专利技术的实施例的第一控制电路130A的操作示意图。请一并参考图3A与图4A。输出电压VOUT包含直流成分与相对小的交流成分,而参考电压VREF约等于直流成分。方波信号SI包含交错的逻辑高与逻辑低的时段。第一开关340由方波信号SI控制,并在方波信号SI的逻辑高时段内开启,在方波信号SI的逻辑低时段内关闭。当第一开关340开启时,第二电容C2由第一电流Il充电,第一节点NI处的电压从原始输出电压VOUT开始渐渐增加。接着,第一节点NI处的电压被拉升至一个阈值,其是参考电压VREF加上电压差VH0此时,第一比较器310产生第一控制信号SCl的反信号,以控制方波产生器110来结束方波信号SI的当前逻辑高时段,第一开关340也相应关闭。更具体地,第一控制信号SCl的反信号的脉冲可拉升栅极驱动器115的驱动信号S2,来关闭第一 PMOS晶体管MPl并开启第一 NMOS晶体管丽1,如此方波信号SI的当前逻辑高时段被结束。当第一开关340关闭时,第一节点NI处的电压重设至原始输出电压VOUT,其可在方波信号SI下次进入逻辑高时段之前都本文档来自技高网...
电源转换器

【技术保护点】
一种电源转换器,包含:波形产生器,接收输入电压,根据第一控制信号与第二控制信号将该输入信号转换为方波信号;低通滤波器,对该方波信号进行滤波,以产生输出电压;第一控制电路,根据该方波信号与该输出电压产生该第一控制信号;以及第二控制电路,根据该方波信号与该输出信号产生该第二控制信号。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:林宏志王弘毅洪浩评管建葳颜永智
申请(专利权)人:联发科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:中国台湾;71

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