改善交互干扰的降压式电源转换器及其方法技术

一种改善降压式电源转换器中交互干扰的方法，所述电源转换器包含一第一转换级将一输入电压转换为一第一输出电压和一第二转换级将所述第一输出电压转换为一第二输出电压，其特征在于所述方法包括下列步骤：第一步骤：根据一参考电压和一回授电压产生一误差信号，所述回授电压为所述第二输出电压的函数；第二步骤：从所述误差信号产生一向前馈送信号到所述第一转换级以稳定所述第一输出电压。本发明专利技术的改善交互干扰的降压式电源转换器及其方法具有改善电源供应器输出端之间交互干扰的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电源供应器，具体地说，是一种改善电源供应器输出端之间交互 干扰(cross-interference)的降压式电源转换器及其方法。
技术介绍
图1显示传统的降压式电源转换器IO，其包括一输入端Vin连接12V的高压以及 三个输出端Voutl、 Vout2和Vout3分别提供5V、3. 3V和1. 8V的电压。图2显示一简化的 电压转换电路12，用以说明如何将输入电压Vin转换为输出电压Voutl，在电路12中，上桥 开关14和下桥开关16串联在输入电压Vin和地端GND之间，开关14和16分别受控于脉 宽调变(pulse width modulation ;P丽)信号18和20而交互切换，进而产生电感电流IL 通过电感L对电容C充电产生输出电压Voutl 。输出电压Vout2和Vout3也可以用相同的 方式得到。由于输入电压Vin为12V的高压，因此开关14和16必须使用高压组件，故开关 14和16的切换频率较低，约为lMHz以下，因此，电感L和电容C的尺寸也比较大。 图3显示已知的两级式电源转换器22，其中第一转换级24将12V的高压转换为 5V的低压，第二转换器26用以将第一转换级24所输出5V电压再转换为3. 3V和1. 8V的 电压。在转换器22中，由于第一转换级24连接12V的高压，故其必须使用高压组件，而第 二转换级26连接5V的低压，因此无需使用高压组件，故切换频率可以提高到4MHz以上，因 而在第二转换级24中的电容和电感的尺寸也较小，由于两级式电源转换器22使用较少的 高压组件和尺寸较小的电容和电感，故在架构上比传统的电源转换器10更简单，而且成本 也较低。然而，两级式电源转换器22也衍生了新的问题，即是不同输出端电压的相互干扰 (cross-cha皿el-interference)。 —般来说，为了稳定电源转换器的各输出端Voutl、 Vout2和Vout3上的电压，每 一输出端Voutl、 Vout2和Vout3都有一 P丽控制回路来监视其上的电压。图4显示传统 的P丽控制回路28，其包括误差放大器30根据参考电压Vref和回授电压VFB产生误差信 号Vc，P丽比较器32比较误差信号Vc和锯齿波信号34产生P丽信号以切换上桥和下桥开 关，其中回授电压VFB为输出电压Voutl、 Vout2和Vout3的函数。图5用以说明电源供应 器30输出端之间交互干扰，其中波形36为输出端Vout2上的电流IL2，波形38为输出电压 Vout2，波形40为对应输出电压Vout2的误差信号Vc2，波形42为输出端Voutl上的电流 IL1，波形44为输出电压Voutl，波形46为对应输出电压Voutl的误差信号Vcl。参照图3、 图4和图5，当两级式电源转换器22的输出Voutl发生负载瞬时而使输出电压Voutl产生 涟波时，如果转换器22的输出电压Vout2和Vout3设计为电流模式控制时，其将具有快速 的线性瞬时响应来避免输出电压Vout2和Vout3被影响，然而，当两级式电源转换器22的 输出Vout2发生负载瞬时时，如时间tl所示，电流IL2上升而输出电压Vout2下降，如波形 36和38所示，为了稳定输出电压Vout2，误差信号Vc2的准位也跟着上升，如波形40所示， 然而，转换级26的输入端Vin2是连接转换级24的输出端Voutl，因此，当电流IL2上升时， 转换级24的电流IL1也将跟着上升，如波形42所示，进而使输出电压Voutl下降，接着误4差信号Vcl上升以使输出电压Voutl回至原准位。如图5的波形图所示，在两级式电源转 换器22中，当输出电压Vout2因负载发生变化而变化时，输出电压Voutl将受到干扰。 在美国专利号第7，026，800号中提出另一种两级式电源转换器，其同样包括一第 一转换级将一输入电压转换为一调变电压作为一第二转换级的输入，只是所述调变电压并 没作为所述电源转换器的输出，因此所述两级式电源转换器没有输出端之间交互干扰的问 题，但是，所述电源转换器的第一转换级的输出也等于是浪费掉了，这不符合经济效益。 因此已知的电源转换器输出端之间消除交互干扰的方法存在着上述种种不便和 问题。
技术实现思路
本专利技术的目的，在于提出 一种。 为实现上述目的，本专利技术的技术解决方案是 —种改善降压式电源转换器中交互干扰的方法，所述电源转换器包含一第一转换 级将一输入电压转换为一第一输出电压和一第二转换级将所述第一输出电压转换为一第 二输出电压，其特征在于所述方法包括下列步骤 第一步骤根据一参考电压和一回授电压产生一误差信号，所述回授电压为所述 第二输出电压的函数； 第二步骤从所述误差信号产生一向前馈送信号到所述第一转换级以稳定所述第 一输出电压。 本专利技术的改善降压式电源转换器中交互干扰的方法还可以采用以下的技术措施 来进一步实现。 前述的方法，其中所述产生一向前馈送信号的步骤包括滤波所述误差信号产生所 述向前馈送信号。前述的方法，其中所述产生一向前馈送信号的步骤包括 第一步骤滤波所述误差信号； 第二步骤放大或衰减所述滤波后的误差信号产生所述向前馈送信号。 前述的方法，其中所述稳定所述第一输出电压的步骤包括 第一步骤根据一第二参考电压和一第二回授信号产生一第二误差信号，所述第 二回授信号为所述第一输出电压的函数； 第二步骤比较所述第二回授信号和一锯齿波信号产生一 P丽信号； 第三步骤结合所述向前馈送信号以及所述第二参考电压、第二回授信号、第二误 差信号和锯齿波信号中的一或多个以调节所述P丽信号，进而稳定所述第一输出电压。 前述的方法，其中所述稳定所述第一输出电压的步骤包括 第一步骤根据一第二参考电压和一第二回授信号产生一第二误差信号，所述第 二回授信号为所述第一输出电压的函数； 第二步骤使所述向前馈送信号和一直流偏压通过一高通滤波器产生一第一信号 和一第二信号； 第三步骤利用一多输入P丽比较器接收所述第二误差信号、一锯齿波信号、所述 第一信号和所述第二信号产生一 P丽信号以稳定所述第一输出电压。 前述的方法，其中所述稳定所述第一输出电压的步骤包括 第一步骤根据一第二参考电压的一第二回授信号产生一第二误差信号，所述第 二回授信号为所述第一输出电压的函数； 第二步骤使所述向前馈送信号通过一低通滤波器产生一被滤波的信号； 第三步骤利用一多输入P丽比较器接收所述第二误差信号、一锯齿波信号、所述向前馈送信号和所述被滤波的信号产生一 P丽信号以稳定所述第一输出电压。—种改善交互干扰的降压式电源转换器，其特征在于，包括 —第一转换级，将一输入电压转换为一第一输出电压； —第二转换级，将所述第一输出电压转换为一第二输出电压； —误差放大器，根据一参考电压和一回授电压产生一误差信号，所述回授电压为 所述第二输出电压的函数； —加法模拟电路，根据一向前馈送信号稳定所述第一输出电压，所述向前馈送信 号为所述误差信号的函数。 本专利技术的电源转换器还可以采用以下的技术措施来进一步实现。 前述的电源转换器，其中更包括一滤波器滤波所述误差信号产生所述向前馈送信号。 前述的电源转换器，其中更包括 —滤波器，滤波所述误差信号； —放大或衰减电路，放大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改善降压式电源转换器中交互干扰的方法，所述电源转换器包含一第一转换级将一输入电压转换为一第一输出电压和一第二转换级将所述第一输出电压转换为一第二输出电压，其特征在于所述方法包括下列步骤：第一步骤：根据一参考电压和一回授电压产生一误差信号，所述回授电压为所述第二输出电压的函数；第二步骤：从所述误差信号产生一向前馈送信号到所述第一转换级以稳定所述第一输出电压。

【技术特征摘要】
一种改善降压式电源转换器中交互干扰的方法，所述电源转换器包含一第一转换级将一输入电压转换为一第一输出电压和一第二转换级将所述第一输出电压转换为一第二输出电压，其特征在于所述方法包括下列步骤第一步骤根据一参考电压和一回授电压产生一误差信号，所述回授电压为所述第二输出电压的函数；第二步骤从所述误差信号产生一向前馈送信号到所述第一转换级以稳定所述第一输出电压。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述产生一向前馈送信号的步骤包括滤波 所述误差信号产生所述向前馈送信号。3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述产生一向前馈送信号的步骤包括 第一步骤滤波所述误差信号；第二步骤放大或衰减所述滤波后的误差信号产生所述向前馈送信号。4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述稳定所述第一输出电压的步骤包括 第一步骤根据一第二参考电压和一第二回授信号产生一第二误差信号，所述第二回授信号为所述第一输出电压的函数；第二步骤比较所述第二回授信号和一锯齿波信号产生一 P丽信号； 第三步骤结合所述向前馈送信号以及所述第二参考电压、第二回授信号、第二误差信号和锯齿波信号中的一或多个以调节所述P丽信号，进而稳定所述第一输出电压。5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述稳定所述第一输出电压的步骤包括 第一步骤根据一第二参考电压和一第二回授信号产生一第二误差信号，所述第二回授信号为所述第一输出电压的函数；第二步骤使所述向前馈送信号和一直流偏压通过一高通滤波器产生一第一信号和一 第二信号；第三步骤利用一多输入P丽比较器接收所述第二误差信号、一锯齿波信号、所述第一 信号和所述第二信号产生一 P丽信号以稳定所述第一输出电压。6. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述稳定所述第一输出电压的步骤包括 第一步骤根据一第二参考电压的一第二回授信号产生一第二误差信号，所述第二回授信号为所述第一输出电压的函数；第二步骤使所述向前馈送信号通过一低通滤波器产生一被滤波的信号；第三步骤利用一多输入P丽比较器接收所述第二误差信号、一锯齿波信号、所述向前馈送信号和所述被滤波的信号产生一 P丽信号以稳定所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘景萌，
申请(专利权)人：立锜科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]