降压转换器的过冲降低电路制造技术

本发明专利技术提供一种降压转换器的过冲降低电路，包含运算放大器、第一采样电路、脉冲生成电路、脉冲计算电路、第二采样电路以及比较器。运算放大器依据降压转换器的降压转换信号以及运算放大器的电压反馈信号以输出运算放大信号。第一采样电路依据降压转换器的下桥导通信号，采样第一电容电压信号。脉冲生成电路输出脉冲信号。脉冲计算电路依据第一电容电压信号以及脉冲信号以输出第一采样对比信号。第二采样电路依据下桥导通信号采样第二电容电压信号。比较器比较第二电容电压信号与第一采样对比信号以输出比较信号至降压转换器。

【技术实现步骤摘要】
降压转换器的过冲降低电路
本专利技术涉及一种降压转换器，特别是涉及一种降压转换器的过冲降低电路。
技术介绍
电子装置通常包含多个组件，各组件分别需要不同的操作电压。因此，对于电子装置而言，直流-直流电压转换器为不可缺少的装置，用以调整并且稳定电压。多种不同的直流-直流电压转换器基于不同的功率需求被开发出来，包括降压转换器(buckconverter)及升压转换器(boosterconverter)。降压转换器可将输入的直流电压降低至默认电压，而升压转换器可将输入的直流电压提高。随着电路技术的发展，降压转换器及升压转换器也对应地被调整，以应用于不同的系统架构及符合不同的系统需求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种降压转换器的过冲降低电路。降压转换器包含上桥开关、下桥开关以及运算跨导放大器，上桥开关的第一端连接输入电压源，上桥开关的第二端连接下桥开关的第一端，下桥开关的第二端接地，运算跨导放大器的第一输入端连接第一参考电压源，运算跨导放大器的第二输入端连接上桥开关的第二端以及下桥开关的第一端之间的节点。降压转换器的过冲降低电路包含运算放大器、第一采样电路、脉冲生成电路、脉冲计算电路、第二采样电路以及第一比较器。运算放大器具有第一放大输入端以及第二放大输入端。第一放大输入端连接上桥开关的第一端以及下桥开关的第二端之间的节点以取得降压转换信号。运算放大器的输出端通过一分压电路接地。分压电路包含第一电阻以及第二电阻。第二放大输入端连接第一电阻以及第二电阻之间的节点以取得电压反馈信号。运算放大器配置以依据降压转换信号以及电压反馈信号以输出运算放大信号。第一采样电路通过第一电容接地。第一采样电路配置以依据从降压转换器接收的下桥开关的下桥导通信号，采样第一电容的第一电容电压信号。脉冲生成电路配置以依据从降压转换器接收的下桥导通信号，以输出脉冲信号。脉冲计算电路连接第一采样电路以及脉冲生成电路。脉冲计算电路配置储存并依据第一采样电路的第一电容电压信号以及脉冲生成电路的脉冲信号以输出第一采样对比信号。第二采样电路通过第二电容接地。第二采样电路配置以依据从降压转换器接收的下桥开关的下桥导通信号，采样第二电容的第二电容电压信号。第一比较器具有第一比较输入端以及第二比较输入端，分别连接第二采样电路以及脉冲计算电路。第一比较器配置以比较通过第一比较输入端接收的第二电容电压信号与通过第二比较输入端接收的第一采样对比信号，以输出第一比较信号。第二比较器具有第三比较输入端以及第四比较输入端，分别连接第二参考电压源以及运算跨导放大器的输出端，第三比较输入端从第二参考电压源接收参考电压，第四比较输入端从运算跨导放大器接收误差放大信号，第二比较器配置以比较误差放大信号与参考电压以输出第二比较信号。开关驱动电路连接第一比较器、第二比较器以及下桥开关的控制端，配置以依据第一比较信号以及第二比较信号，以输出下桥开关启闭信号至下桥开关，以控制下桥开关的运作。在实施例中，脉冲计算电路配置以计算第一电容电压信号的电压以及脉冲信号的电压的平均值，并据以输出第一采样对比信号至第一比较器。在实施例中，第一比较器的第一比较输入端为非反相输入端以及第二比较输入端为反相输入端，第二比较器的第三比较输入端为非反相输入端以及第四比较输入端为反相输入端；当第一采样对比信号的电压大于第二电容电压信号的电压时，第一比较器输出高电平的第一比较信号至开关驱动电路；当误差放大信号的电压大于第二参考电压源的电压时，第二比较器输出高电平的第二比较信号至开关驱动电路；开关驱动电路依据高电平的第一比较信号以及高电平的第二比较信号，以关闭下桥开关。在实施例中，所述降压转换器的过冲降低电路可还包含第一开关。第一开关的控制端连接运算放大器的输出端。第一开关的第一端连接共享电压源，第一开关的第二端连接第一电阻。在实施例中，所述降压转换器的过冲降低电路可还包含第二开关。第二开关的控制端连接运算放大器的输出端。第二开关的第一端连接共享电压源。第二开关的第二端通过第一采样电路连接第一采样电路。在实施例中，所述降压转换器的过冲降低电路可还包含第三开关。第三开关的控制端连接运算放大器的输出端。第三开关的第一端连接共享电压源。第三开关的第二端连接第二采样电路。在实施例中，所述降压转换器的过冲降低电路可还包含第四开关。第四开关的控制端连接运算放大器的输出端。第四开关的第一端连接共享电压源。第四开关的第二端通过第二采样电路连接第二电容。在实施例中，所述降压转换器的过冲降低电路可还包含第五开关。第五开关的控制端连接脉冲生成电路的输出端。第五开关的第一端连接第二采样电路以及第二电容之间的节点。第五开关的第二端接地。应理解，当负载从重载转换至轻载时，一般降压转换器输出过冲的电压，在卸除过程中的下桥开关的导通时间比正常操作时的导通时间长。因此，如上所述，本专利技术提供降压转换器的过冲降低电路，其可依据降压转换器的下桥开关导通状态，控制下桥开关的运作，特别是在降压转换器的输出电压到达电压阈值和输出电流到达电流阈值之前，关闭降压转换器的下桥开关，使得电流从下桥开关的源极端通过下桥开关的内接二极管流至设置在降压转换器的输出端的电感和电容，由此有效防止降压转换器输出过冲的电压和电流。为使能更进一步了解本专利技术的特征及
技术实现思路
，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与图式，然而所提供的图式仅用于提供参考与说明，并非用来对本专利技术加以限制。附图说明图1为本专利技术实施例的降压转换器的过冲降低电路的电路布局图。图2A为本专利技术一实施例的降压转换器的电路布局图。图2B为本专利技术另一实施例的过冲降低电路应用至降压转换器的电路布局图。图3A为本专利技术实施例的降压转换器在固定输出电流条件下的输出电流以及电感电流的信号波形图。图3B为本专利技术实施例的降压转换器在固定输出电流和固定导通时间条件下的上桥开关启闭信号以及下桥开关启闭信号的信号波形图。图3C为本专利技术实施例的降压转换器于负载从重载转换到轻载时的输出电流、电感电流、上桥开关启闭信号、下桥开关启闭信号以及输出电压的信号波形图。图4A为本专利技术实施例的降压转换器的电感电流的信号波形图。图4B为本专利技术实施例的降压转换器的输出电压的信号波形图。图4C为本专利技术实施例的降压转换器的下桥导通信号的信号波形图。图4D为本专利技术实施例的降压转换器的过冲降低电路的脉冲生成电路的第一脉冲信号的信号波形图。图4E为本专利技术实施例的降压转换器的过冲降低电路的第一采样电路的第一电容电压信号的信号波形图。图4F为本专利技术实施例的降压转换器的过冲降低电路的第二采样电路的第二电容电压信号、脉冲计算电路的第一采样对比信号以及脉冲生成电路的第二脉冲信号的信号波形图。图5A为本专利技术实施例的降压转换器的电感电流的信号波形图。图5B为本专利技术实施例的降压转换器的输出电压的信号波形图。图5C为本专利技术实施例的降压转换器的下桥导通信号的信号波形图。图5D为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降压转换器的过冲降低电路，所述降压转换器包含上桥开关、下桥开关以及运算跨导放大器，所述上桥开关的第一端连接输入电压源，所述上桥开关的第二端连接所述下桥开关的第一端，所述下桥开关的第二端接地，所述运算跨导放大器的第一输入端连接第一参考电压源，所述运算跨导放大器的第二输入端连接所述上桥开关的第二端与所述下桥开关的第一端之间的节点，其特征在于，所述降压转换器的过冲降低电路包含：/n运算放大器，具有第一放大输入端以及第二放大输入端，所述第一放大输入端连接所述上桥开关的第一端与所述下桥开关的第二端之间的节点以取得降压转换信号，所述运算放大器的输出端通过分压电路接地，所述分压电路包含第一电阻以及第二电阻，所述第二放大输入端连接所述第一电阻与所述第二电阻之间的节点以取得电压反馈信号，所述运算放大器配置以依据所述降压转换信号以及所述电压反馈信号以输出运算放大信号；/n第一采样电路，通过第一电容接地，配置以依据从所述降压转换器接收的所述下桥开关的下桥导通信号，采样所述第一电容的第一电容电压信号；/n脉冲生成电路，配置以依据从所述降压转换器接收的所述下桥导通信号，以输出脉冲信号；/n脉冲计算电路，连接所述第一采样电路以及所述脉冲生成电路，配置以储存并依据所述第一电容电压信号以及所述脉冲信号，以输出第一采样对比信号；/n第二采样电路，通过第二电容接地，配置以依据从所述降压转换器接收的所述下桥开关的所述下桥导通信号，采样所述第二电容的第二电容电压信号；以及/n第一比较器，具有第一比较输入端以及第二比较输入端，分别连接所述第二采样电路以及所述脉冲计算电路，配置以比较通过所述第一比较输入端接收的所述第二电容电压信号与通过所述第二比较输入端接收的所述第一采样对比信号，以输出第一比较信号；/n第二比较器，具有第三比较输入端以及第四比较输入端，分别连接第二参考电压源以及所述运算跨导放大器的输出端，所述第三比较输入端从所述第二参考电压源接收参考电压，所述第四比较输入端从所述运算跨导放大器接收误差放大信号，所述第二比较器配置以比较所述误差放大信号与所述参考电压以输出第二比较信号；以及/n开关驱动电路，连接所述第一比较器、所述第二比较器以及所述下桥开关的控制端，配置以依据所述第一比较信号以及所述第二比较信号，以输出一下桥开关启闭信号至所述下桥开关，以控制所述下桥开关的运作。/n...

【技术特征摘要】
20190503 TW 1081154391.一种降压转换器的过冲降低电路，所述降压转换器包含上桥开关、下桥开关以及运算跨导放大器，所述上桥开关的第一端连接输入电压源，所述上桥开关的第二端连接所述下桥开关的第一端，所述下桥开关的第二端接地，所述运算跨导放大器的第一输入端连接第一参考电压源，所述运算跨导放大器的第二输入端连接所述上桥开关的第二端与所述下桥开关的第一端之间的节点，其特征在于，所述降压转换器的过冲降低电路包含：
运算放大器，具有第一放大输入端以及第二放大输入端，所述第一放大输入端连接所述上桥开关的第一端与所述下桥开关的第二端之间的节点以取得降压转换信号，所述运算放大器的输出端通过分压电路接地，所述分压电路包含第一电阻以及第二电阻，所述第二放大输入端连接所述第一电阻与所述第二电阻之间的节点以取得电压反馈信号，所述运算放大器配置以依据所述降压转换信号以及所述电压反馈信号以输出运算放大信号；
第一采样电路，通过第一电容接地，配置以依据从所述降压转换器接收的所述下桥开关的下桥导通信号，采样所述第一电容的第一电容电压信号；
脉冲生成电路，配置以依据从所述降压转换器接收的所述下桥导通信号，以输出脉冲信号；
脉冲计算电路，连接所述第一采样电路以及所述脉冲生成电路，配置以储存并依据所述第一电容电压信号以及所述脉冲信号，以输出第一采样对比信号；
第二采样电路，通过第二电容接地，配置以依据从所述降压转换器接收的所述下桥开关的所述下桥导通信号，采样所述第二电容的第二电容电压信号；以及
第一比较器，具有第一比较输入端以及第二比较输入端，分别连接所述第二采样电路以及所述脉冲计算电路，配置以比较通过所述第一比较输入端接收的所述第二电容电压信号与通过所述第二比较输入端接收的所述第一采样对比信号，以输出第一比较信号；
第二比较器，具有第三比较输入端以及第四比较输入端，分别连接第二参考电压源以及所述运算跨导放大器的输出端，所述第三比较输入端从所述第二参考电压源接收参考电压，所述第四比较输入端从所述运算跨导放大器接收误差放大信号，所述第二比较器配置以比较所述误差放大信号与所述参考电压以输出第二比较信号；以及
开关驱动电路，连接所述第一比较器、所述第二比较器以及所述下桥开关的控制端，配置以依据所述第一比较信号以及所述第二比较信号，以输出一下桥开关启闭信号至所述下桥开关，以控制所述下桥开关的运作。


2.根据权利要求1所述的降压转换器的过冲降低电...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏持恒，潘圣文，
申请(专利权)人：茂达电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71