一种关断时间控制的高效率降压型开关电源电路制造技术

技术编号:42889945 阅读:32 留言:0更新日期:2024-09-30 15:10
本发明专利技术涉及一种关断时间控制的高效率降压型开关电源电路,属于集成电路领域。提出的新型的具备温度补偿功能的关断时间生成电路减小了外界因素对开关频率的影响,所设计的双路输出误差放大器被用于自适应切换工作模式解决了轻载下的能源转换问题,结合峰值电流模式控制提升了瞬态响应。本发明专利技术提供了一种高效率、快速瞬态响应的低成本Buck芯片的有效解决方案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于集成电路领域,具体涉及一种关断时间控制的高效率降压型开关电源电路


技术介绍

1、在现代电子设备中,对电源稳定性和瞬态响应的要求越来越高,特别是在精密仪器、医疗设备和通信设备等领域。同时,高效能源利用已成为电子设备中的关键考虑因素。通过开发一款快速响应、高效率和紧凑型的buck芯片,可以满足这些需求,提供稳定、正确的电源,并最大程度地减少能量损耗,提高能源利用效率。此外,市场对这样的芯片需求不断增加,一款高效率、快速响应和紧凑型的buck芯片可以在成本效益上具备优势,降低系统成本,减少外部元件的使用。

2、当前,基于导通时间/关断时间控制的开关电源芯片凭借其自身低成本、高瞬态响应的优势成为研究的热门方向。该方法是通过占空比与输入输出电压间的比例关系来获得一个伪恒定的开关频率进行控制。有一项研究通过设计简单的电压选择器,结合自适应导通/关断时间控制,实现了升压/降压自适应切换功能的开关转换器。然而,该研究需要通过外部修调来保证频率的最低偏移量,且自身消耗过多的面积。一项研究提出了一种三模式控制的降压型开关电源芯片,通过检测误差放大器本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种关断时间控制的高效率降压型开关电源电路,其特征在于,提出具备温度补偿功能的关断时间生成电路减小外界因素对开关频率的影响,设计双路输出的误差放大器用于自适应切换工作模式解决轻载下的能源转换问题,并结合峰值电流模式控制提升瞬态响应。

2.根据权利要求1所述的一种关断时间控制的高效率降压型开关电源电路,其特征在于,包括峰值电流比较器PCD、误差放大器、带隙基准电路、软启动电路、过零电流检测器ZCD、过温保护电路OTP、欠压锁定电路UVLO、第一功率管开关、第二功率管开关、数字电路、关断时间生成电路;数字电路与峰值电流比较器PCD、误差放大器、过零电流检测器ZCD、过温保护电...

【技术特征摘要】

1.一种关断时间控制的高效率降压型开关电源电路,其特征在于,提出具备温度补偿功能的关断时间生成电路减小外界因素对开关频率的影响,设计双路输出的误差放大器用于自适应切换工作模式解决轻载下的能源转换问题,并结合峰值电流模式控制提升瞬态响应。

2.根据权利要求1所述的一种关断时间控制的高效率降压型开关电源电路,其特征在于,包括峰值电流比较器pcd、误差放大器、带隙基准电路、软启动电路、过零电流检测器zcd、过温保护电路otp、欠压锁定电路uvlo、第一功率管开关、第二功率管开关、数字电路、关断时间生成电路;数字电路与峰值电流比较器pcd、误差放大器、过零电流检测器zcd、过温保护电路otp、欠压锁定电路uvlo、第一功率管开关、第二功率管开关、关断时间生成电路分别连接,第一功率管开关、第二功率管开关、负载电阻构成负载电路,软启动电路经带隙基准电路与误差放大器第一输入端连接,负载电路与误差放大器第二输入端连接,误差放大器还与峰值电流比较器pcd连接,峰值电流比较器pcd、关断时间生成电路、过零电流检测器zcd还与负载电路连接,峰值电流比较器pcd、关断时间生成电路还连接输入电源。

3.根据权利要求2所述的一种关断时间控制的高效率降压型开关电源电路,其特征在于,误差放大器为双路输出结构,一路用于无缝切换工作模式和检测负载电路负载状态,另外一路将反馈信息传递给峰值电流比较器pcd并构成快速环路。

4.根据权利要求3所述的一种关断时间控制的高效率降压型开关电源电路,其特征在于,误差放大器采用type-ii补偿器进行环路补偿,type-ii补偿器包括电容ca、电容cb和电阻ra,ra与ca串联后与cb并联。

5.根据权利要求2所述的一种关断时间控制的高效率降压型开关电源电路,其特征在于,负载电路还包括电感l、电容cl、反馈电阻rf1、反馈电阻rf2,第一功率管开关的源极与输入电源连接,第一功率管开关的栅极、第二功率管开关的栅极分别与数字电路连接,第一功率管开关的漏极与第二功率管开关的漏极连接,并经l与rf1的一端、cl的一端、负载电阻的一端连接,同时作为整个开关电源电路的输出vout,第二功率管开关的源极与rf2的一端、cl的另一端、负载电阻的另一端相连接至gnd,rf1的另一端与rf2的另一端相连接至误差放大器第二输入端。

6.根据权利要求5所述的一种关断时间控制的高效率降压型开关电源电路,其特征在于,关断时间生成电路包括低通滤波器lpf、第一比较器、第二比较器、第三比较器、反相器、电流源、开关、晶体管m1、晶体管m2、晶体管m3、晶体管m4、晶体管m5、晶体管m6、晶体管m7、晶体管m8、晶体管...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗志聪谢晋张佳伟
申请(专利权)人:福建农林大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1