一种三电平降压DC-DC转换器的飞行电容电压平衡电路制造技术

本发明专利技术涉及一种三电平降压DC‑DC转换器的飞行电容电压平衡电路，属于电子电路技术领域。包括采样保持电路、比较选择电路、逻辑控制电路和VCF调节电路；采样保持电路的输入端接三电平DC‑DC主电路的VA端，其输出信号V

【技术实现步骤摘要】
一种三电平降压DC-DC转换器的飞行电容电压平衡电路
本专利技术属于电子电路
，尤其涉及三电平降压DC-DC转换器的飞行电容电压平衡电路。
技术介绍
电压转换器作为电源传输电路的关键元件，直接影响着电子产品的尺寸大小、功率效率等。随着计算机和通信产品对电压转换器小型化需求的不断增加，高功率密度负载点(POL)转换器拓扑结构成为现代电子设备领域的迫切需要。相对于传统二电平的降压转换器，三电平降压转换器在减小器件电压应力和电感电流纹波、降低开关损耗和传导损耗、提高转换效率和功率密度方面具有独特的优势。然而由于开关频率变化、飞行电容和功率开关寄生电容存在以及控制信号之间的时间不匹配等因素，会导致飞行电容电压无法平衡到输入电压VIN的一半，从而对系统的能量转换效率产生较为显著的影响。目前针对三电平转换器飞行电容平衡问题的研究主要如文献【X.Liu，C.Huang，andP.K.T.Mok，“Ahigh-frequencythree-levelBuckconverterwithreal-timecalibrationandwideoutpu本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三电平降压DC-DC转换器的飞行电容电压平衡电路，其特征在于包括采样保持电路、比较选择电路、逻辑控制电路和V

【技术特征摘要】
1.一种三电平降压DC-DC转换器的飞行电容电压平衡电路，其特征在于包括采样保持电路、比较选择电路、逻辑控制电路和VCF调节电路；所述的采样保持电路的输入端接三电平DC-DC主电路的VA端，其输出信号VHOLD与比较选择电路的输入端相连；逻辑控制信号的输入端接比较选择电路的输出信号VCMP2、VCMP3以及相位φ2和φ4阶段的检测信号Vφ2和Vφ4；VCF调节电路的输入信号接逻辑控制电路的输出信号VCH，其输出信号与三电平DC-DC主电路的VA端相连接，从而构成一个闭合环路。


2.根据权利要求1所述的一种三电平降压DC-DC转换器的飞行电容电压平衡电路，其特征在于所述的采样保持电路包括第一延迟单元模块和第二延迟单元模块、第一下降沿检测电路和第二下降沿检测电路、开关S1和S2、以及采样电容CSAMP和保持电容CHOLD；第一延迟单元模块的输入接三电平DC-DC主电路的VLX端，其输出信号VLX_DLY与下降沿检测电路的输入端相连；下降沿检测电路的一个输出SAM接第二延迟单元模块的输入端，另一个输出CON_SAMP与开关S1相连；第二下降沿检测电路的输入端与第二延迟单元模块的输出端SAM_DLY相连，其输出信号CON_HOLD与开关S2相连；开关S1的一端接三电平DC-DC主电路的VA端，另一端与开关S2相连；采样电容CSAMP的上极板接在开关S1和开关S2之间，下极板接地；保持电容CHOLD的上极板接开关S2的VHOLD端，下极板接地。


3.根据权利要求1所述的一种三电平降压DC-DC转换器的飞行电容电压平衡电路，其特征在于所述的比较选择电路包括比较器CMP2、CMP3，其负向端与采样保持电路的输出端VHOLD相连；比较器CMP2的正向端接固定电压VIN/2+△V，输出信号为VCMP2；比较器CMP3的正向端接固定电压VIN/2-△V，输出信号为VCMP3。


4.根据权利要求1所述的一种三电平降压DC-DC转换器的飞行电容电压平衡电路，其特征在于所述的逻辑控制电路包括两个与门AND1和AND2、两个或非门NOR1和NOR2、以及一个或门OR；与门AND1的输入一端接比较器CMP2的输出信号VCMP2，另一端接相位φ2阶段的检测信号Vφ2，其输出与或非门N...

【专利技术属性】
技术研发人员：马彦昭，陈智通，孙宇飞，樊晓桠，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61