一种基于开关电流积分器的纹波控制Buck变换器制造技术

一种基于开关电流积分器的纹波控制Buck变换器，属于模拟集成电路技术领域。本发明专利技术基于纹波注入技术，采样电感电流纹波叠加到反馈电压上，引入采样保持电路消除电感电流纹波的直流分量，提高输出电压的精度。在此基础上，开关电流积分器替代原架构中的固定带宽滤波器，有效提升了高工作频率时系统的响应速度，并在全频率范围内兼顾稳定性与响应速度。以全频率范围内环路稳定性作为设计基本准则，本文中设计的Buck变换器在高开关频率下响应速度得到了有效的提升。了有效的提升。了有效的提升。

【技术实现步骤摘要】
一种基于开关电流积分器的纹波控制Buck变换器


[0001]本专利技术涉及集成电路领域与开关电源领域，更具体来说，涉及纹波控制恒定导通时间(Ripple
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Based Constant On
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Time，RB
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COT)模式Buck变换器电路。

技术介绍

[0002]基于纹波的恒定导通时间(Ripple
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Based Constant On
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Time，RB
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COT)控制方式，需要输出电容的等效串联电阻(ESR)足够大来提供足够的电流信息，以此避免出现次谐波振荡。通常情况下，输出电容与输出电容的ESR的乘积要大于导通时间的一半。较大的ESR会使得重负载下的效率降低，同时增加输出电压的纹波。为了提高效率以及减低输出电压纹波，商业电源管理产品通常更倾向于使用ESR低、寿命长的陶瓷电容。因此，为了使RB
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COT控制模式能在使用低ESR输出电容时正常工作，国内外的研究团队提出了多种方法。
[0003]一种方法是采样电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于开关电流积分器的纹波控制Buck变换器，其特征在于，包括COT控制主环路和直流分量提取电路；所述COT控制主环路包括第一开关管、第二开关管、功率电感、采样电阻、输出电容、第一反馈电阻、第二反馈电阻、驱动模块、Ton计时模块、环路比较器和第一加法器；第一开关管的栅极连接到驱动模块的输出端，其漏极连接Buck变换器的输入电压源，其源极连接第二开关管的漏极并连接到功率电感的一端；功率电感的另一端连接所述Buck变换器的输出端；第二开关管的源极连接功率地；输出电容连接到Buck变换器的功率地和输出端之间；第一反馈电阻与第二反馈电阻串联并连接到Buck变换器的功率地和输出端之间，其串联节点连接到第一加法器的一个正输入端；采样电阻采样电感电流并连接到第一加法器的另一个正输入端；环路比较器的负输入端连接至第一加法器的输出，环路比较器的正输入端连接至基准电压源，环路比较器的输出端连接到Ton计时模块的输入端；Ton计时模块的输出端连接到驱动模块的输入端；所述直流分量提取电路包括第一采样保持单元、LPF模块和开关电流积分器；第一采样保持单元的输入端接上述采样电阻的输出端，其输出端接开关电流积分器的输入端；LPF模块的输入端接开关电流积分器的输出端，其输出端接第一加法器的负输入端；所述开关电流积分器包括第一增益单元、第二采样保持单元、第二加法器、第三采样保持单元和第二增益单元；第一增益单元的输入端连接至第一采样保持单元的输出端，其输出端连接到第二加法器的第一输入端和第二采样保持单元，其增益系数为Aπ/(1+Aπ)，其中A为大于零小于一的实数；第二采样保持单元的输出端连接至第二加法器的第二输入端；第二加法器的输出端连接到LPF模块的输入端和第三采样保持单元输入端；第二增益单元的输入端连接至第三采样保持单元的输出端，其输出端连接至第二加法器的第三输入端，其增益系数为(1
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Aπ)/(1+Aπ)，其中系数A与第一增益单元的增益系数中相同。2.根据权利要求1所述的一种基于开关电流积分器的纹波控制Buck变换器，其特征在于，所述开关电流积分器及LP...

【专利技术属性】
技术研发人员：甄少伟，程雨凡，梁景博，刘子意，张波，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：