带线损补偿的DC-DC转换器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种带线损补偿的DC-DC转换器，其包括控制电路以及滤波电路，输入电压经过所述的控制电路和滤波电路后产生芯片的输出电压，相比于现有技术，所述的控制电路还包括线损补偿模块，所述的芯片的输出电压经过反馈电阻后反馈至所述的控制电路中的误差放大器的反向输入端，所述的线损补偿模块根据所述的误差放大器的输出端的电压改变输入至所述的误差放大器的正向输入端的参考电压，以对负载的输出电压进行补偿。采用该种结构的带线损补偿的DC-DC转换器，利用误差放大器的输出电压VEA来控制补偿幅度，补偿幅度和输出电流之间有良好的线性关系，线损补偿功能完全集成在芯片内部，外部无需其他辅助器件，无需复杂的调试计算。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电路领域，尤其涉及电源电路，具体是指一种带线损补偿的DC-DC转换器。
技术介绍
目前手机、PAD等便携式设备的充电电流越来越大，在大电流充电的过程中输出连接线上的电压损失越来越显著，特别是在输出连接线较长的情况下这种线损就更加严重。会造成最后到充电设备的充电电压明显降低，由于充电电压降低充电设备内部的充电管理模块会自动降低充电电流来适应，所以会导致充电功率明显下降，充电时间变长、甚至无法进行正常充电等问题。为了应对此种情况，现在普遍有两种应对方法。第一种方法就是直接设定一个高于额定充电电压的输出电压值，比如针对额定5V的充电电压，将输出电压直接设定为5.3V。即空载条件下输出电压为5.3V，随着充电电流的增大最后到充电设备的电压会逐渐下降，使得在额定电流充电时的充电电压不致于降低过多。这种方法虽然简单，但是缺点也十分明显，它只是将在各种充电电流情况下的电压整体抬高，并没有改善充电电压的分布特性。第二种方法就是利用外部的运放来采集实际的负载电流信号，将采集到的电流信号放大以后再去控制反馈端的电压。具体的实现方式如图1所示，图1中左边为普通降压电路，输出端VOUT经过电阻R1和电阻R2分压之后反馈到FB脚，外部运放负责采集流过采样电阻Rs的电流信号并进行放大，放大后的信号通过电阻R3耦合到FB脚。通过合理设置电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻Rs以及运放的放大倍数A，可以实现所需要的补偿目标。举例如下，<br>如果补偿设计的要求为：空载Io＝0A时要求输出电压VOUT为5V，满载Io＝2A时要求输出电压VOUT为5.5V，采样电阻Rs为0.01Ω，反馈参考电压VFB为0.8V，运放的电压放大倍数为50。根据以上条件，可以分别列出空载和满载时对于的等式如下(5V-0.8V)/R1+(2.5V-0.8V)/R3＝0.8V/R2(空载)(5.5V-0.8V)/R1+(2.5V-0.01Ω×2A×50-0.8V)/R3＝0.8V/R2(满载)可得R1＝6.3125×R2，R3＝12.625×R2设定R2＝4.7KΩ，则可计算的R1＝29.7KΩ，R3＝59.3KΩ；此种方式能够精确地控制所需要的补偿幅度，但是需要外接运放来实现，增加了成本和设计难度，并且设计一旦确定，其补偿幅度就不能改变，缺乏灵活性。
技术实现思路
本技术的目的是克服了上述现有技术的至少一个缺点，提供了一种能够实现的。为了实现上述目的，本技术的具有如下构成：该带线损补偿的DC-DC转换器，其包括控制电路以及滤波电路，输入电压经过所述的控制电路和滤波电路后产生芯片的输出电压，其主要特点是，所述的控制电路还包括线损补偿模块，所述的芯片的输出电压经过反馈电阻后反馈至所述的控制电路中的误差放大器的反向输入端，所述的线损补偿模块根据所述的误差放大器的输出端的电压改变输入至所述的误差放大器的正向输入端的参考电压，以对负载的输出电压进行补偿。进一步地，所述的线损补偿模块包括第三电阻、第四电阻以及缓冲器，所述的缓冲器的输入端与所述的误差放大器的输出端相连接，所述的缓冲器的输出端与所述的第四电阻的第一端相连接，所述的第四电阻的第二端与所述的第三电阻的第一端相连接，所述的第三电阻的第二端接地，所述的第三电阻的第一端还与数个串联的分压电阻的一端相连接，所述的数个串联的分压电阻的另一端与所述的控制电路中的基准模块的输出端相连接。更进一步地，所述的第三电阻、所述的第四电阻均包括数个串联的电阻，所述的线损补偿模块还包括数个双联开关，所述的控制电路通过控制所述的数个双联开关的开启和关断以改变所述的第三电阻以及所述的第四电阻的阻值，从而改变所述的误差放大器的正向输入端的参考电压。再进一步地，所述的控制电路包括数个交联开关的交联开关控制模块，所述的交联开关控制模块通过所述的芯片的LINE引脚外接一控制电阻，所述的交联开关控制模块包括与所述的数个交联开关的数量相等的数个比较器，以及生成与所述的数个交联开关的数量相等的数个电压的固定电压单元，所述的数个比较器的反向输入端与所述的芯片的LINE引脚相连接，所述的芯片的LINE引脚还与一电流源相连接，所述的数个比较器的正向输入端与所述的数个电压相连接，且一个比较器的正向输入端与所述的数个电压中的一个电压相连接，所述的数个比较器的输出端分别与所述的数个交联开关相连接，且一个比较器的输出端连接一个交联开关。采用了该技术中的带线损补偿的DC-DC转换器具有以下有益的技术效果：1、利用误差放大器的输出电压VEA来控制补偿幅度，补偿幅度和输出电流之间有良好的线性关系。2、线损补偿功能完全集成在电路内部，外部无需其他辅助器件，无需复杂的调试计算。3、具体的线损补偿强度根据实际需要可灵活调整，且调整十分方便。附图说明图1为现有技术中的降压电路的电路图。图2为本技术的带线损补偿的DC-DC转换器的结构示意图。图3为本技术的一实施例中的反馈电路以及滤波电路的电路图。图4为本技术的一实施例中的线损补偿模块的电路图。图5为本技术的一实施例中的交联开关控制模块的电路图。图6为本技术中的芯片的输出电压与负载电流的关系图。具体实施方式为了能够更清楚地描述本技术的
技术实现思路
，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。请参阅图2至图6所示，本技术所描述的带线损补偿的DC-DC转换器结构如图2，其主要架构和当前主流的电流控制模式的DC-DC转换器相似，除各种保护模块以外控制电路主要由基准模块、误差放大器、比较器、控制模块、第一开关管、第二开关管和第一驱动级、第二驱动级、自举模块、电流放大器、振荡器和斜率补偿模块构成，控制电路的SW端与滤波电路(参见图3，其中电感L1和电容C1起滤波作用，作用是将SW脚输出的开关波形过滤成需要直流输出电压)相连接后产生芯片的输出电压，在其他的实施方式中，滤波电路可以设置在芯片的内部，也可以不设置在芯片的内部。基准模块负责产生稳定的基准电压，比如1.2V；然后此基准电压可以通过电阻分压(如图2中的第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3)得到一个输入到误差放大器正相输入端的参考电压Vref，比如0.8V。误差放大器的反相输入端连接到外部管脚FB，FB脚外部设置一个输出电压的电阻分压网络来决定具体输出电压值，如图3中虚线框内(第五电阻R5、第六电阻R6)。第五电阻R5和第六电阻R6连接在输出到地之间，其作用是将输出电压信号反馈到FB脚并输入到误差放本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带线损补偿的DC‑DC转换器，其包括控制电路以及滤波电路，输入电压经过所述的控制电路和滤波电路后产生芯片的输出电压，其特征在于，所述的控制电路还包括线损补偿模块，所述的芯片的输出电压经过反馈电阻后反馈至所述的控制电路中的误差放大器的反向输入端，所述的线损补偿模块根据所述的误差放大器的输出端的电压改变输入至所述的误差放大器的正向输入端的参考电压，以对负载的输出电压进行补偿。

【技术特征摘要】
1.一种带线损补偿的DC-DC转换器，其包括控制电路以及滤波电路，输入电压经过所
述的控制电路和滤波电路后产生芯片的输出电压，其特征在于，所述的控制电路还包括线损
补偿模块，所述的芯片的输出电压经过反馈电阻后反馈至所述的控制电路中的误差放大器的
反向输入端，所述的线损补偿模块根据所述的误差放大器的输出端的电压改变输入至所述的
误差放大器的正向输入端的参考电压，以对负载的输出电压进行补偿。
2.根据权利要求1所述的带线损补偿的DC-DC转换器，其特征在于，所述的线损补偿
模块包括第三电阻(R3)、第四电阻(R4)以及缓冲器，所述的缓冲器的输入端与所述的误
差放大器的输出端相连接，所述的缓冲器的输出端与所述的第四电阻(R4)的第一端相连接，
所述的第四电阻(R4)的第二端与所述的第三电阻(R3)的第一端相连接，所述的第三电阻
(R3)的第二端接地，所述的第三电阻(R3)的第一端还与数个串联的分压电阻的一端相连
接，所述的数个串联的分压电阻的另一端与所述的控制电路中的基准模块的输出端相连接。
3.根据权利要求2所述的带线损补偿的DC-DC转换器，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：周景晖，陈继辉，卢晞，张勤，
申请(专利权)人：无锡华润矽科微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32