一种基于双路径开关电流积分器的纹波控制Buck变换器制造技术

本发明专利技术属于集成电路领域与开关电源技术领域，具体来说是涉及一种基于双路径开关电流积分器的纹波控制Buck变换器。本发明专利技术基于纹波注入技术，采样基准电压和反馈电压之间的偏差电压，引入开关电流积分器对其放大并消除直流分量后叠加到反馈电压上，提高输出电压的精度。同时引入一条快速通路，将偏差电压直接叠加至基准上而不经过开关电流积分器，减小输出电压的下冲和过冲，并提升Buck变换器的瞬态响应速度。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变换器的输出电压精度和瞬态响应速度得到了有效的提升。度和瞬态响应速度得到了有效的提升。度和瞬态响应速度得到了有效的提升。

【技术实现步骤摘要】
一种基于双路径开关电流积分器的纹波控制Buck变换器


[0001]本专利技术属于集成电路领域与开关电源
，具体来说是涉及一种基于双路径开关电流积分器的纹波控制Buck变换器。

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输出电容时避免出现次谐波振荡，正常工作，国内外的研究团队提出了多种方法。
[0003]一种方法是采样电感电流叠加到反馈电压上，如图1所示，该种方法能够有效避免输出电容太小带来的次谐波振荡问题，但是会使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双路径开关电流积分器的纹波控制Buck变换器，其特征在于，包括COT控制主环路和精度与瞬态提升电路；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和功率电感的一端，功率电感的另一端连接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精度与瞬态提升电路的输出端，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；所述精度与瞬态提升电路包括第一积分单元、第二积分单元、第十一PMOS管、第十二PMOS管、第十三PMOS管、第十四PMOS管、第十五PMOS管、第十六PMOS管、第十七PMOS管、第十八PMOS管、第十五NMOS管、第十六NMOS管、第十七NMOS管、第十八NMOS管；第一积分单元电路包括第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管、第七PMOS管、第八PMOS管、第九PMOS管、第十PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管、第六NMOS管、第七NMOS管、第八NMOS管、第九NMOS管、第十NMOS管、第十一NMOS管、第十二NMOS管、第十三NMOS管、第十四NMOS管、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第一传输门、第二传输门、第三传输门和第四传输门；第一PMOS管的源极接第二PMOS管的漏极，第一PMOS管的漏极接第二PMOS管的栅极并连接到第一积分单元电路的一个输入端I
P
，第一PMOS管的栅极连接到第一偏置电压源V
bias1
、第三PMOS管的栅极、第五PMOS管的栅极、第七PMOS管的栅极和第九PMOS管的栅极；第二PMOS管的源极连接电源INTVCC，其栅极接第四PMOS管的栅极、第五电容的一端和第二传输门的一端；第五电容的另一端连接电源INTVCC；第二传输门的另一端接第六电容的一端和第六PMOS管的栅极；第六电容的另一端连接电源INTVCC；第三PMOS管的源极接第四PMOS管的漏极，第三PMOS管的漏极连接第五PMOS管的漏极、第七PMOS管的漏极、第五NMOS管的漏极、第七NMOS管的漏极、第九NMOS管的漏极、第十NMOS管的栅极、第十四NMOS管的栅极、第三电容的一端和第四传输门的一端；第三电容的另一端接地；第四传输门的另一端连接第十二NMOS管的栅极和第四电容的一端；第四电容的另一端接地；第四PMOS管的源极连接电源INTVCC；第五PMOS管的源极接第六PMOS管的漏极；第六PMOS管的源极连接电源INTVCC；第七PMOS管的源极接第八PMOS管的漏极；
...

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