一种多输入单输出DC/DC转换器制造技术

本发明专利技术公开了一种多输入单输出DC/DC转换器，其包括输出电路和电感电流分段控制电路。所述输出电路包括第一输入电源和第二输入电源。所述电感电流分段控制电路包括反馈控制单元和逻辑驱动单元，所述反馈控制单元采样所述输出电路的输出电压，并根据所述输出电压以及一个参考电压生成周期性的脉宽调制信号。对第一输入电源的供电优先级高于第二输入电源的供电优先级，当第一输入电源提供的电流达到预定电流阈值且对负载供电不足时，启动第二输入电源进行供电，从而满足系统供电的即时需要。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及降压DC/DC转换器领域，特别是涉及ー种多输入单输出DC/DC转换器。背景技木降压DC/DC转换器(Buck DC/DC Converter)是ー种常见的、应用广泛的电源管理电路。请參考图I所示，其示出了现有技术中单输入单输出降压型DC/DC转换器的电路示意图。所述降压DC/DC转换器100包括降压输出电路110和反馈控制电路120。所述降压输出电路110包括输入电源VIN、第一功率开关K1、第二功率开关K2、电感LI和电容Cl，所述输入电源VIN通过依次串联的第一功率开关Kl和第二功率开关K2接地，电感LI和电容Cl依次串联的连接于第一功率开关Kl和第二功率开关K2之间的连接节点和地之间，电感LI和电容Cl之间的连接节点作为所述降压输出电路110的输出端V0。所述降压输出电路110通过第一功率开关Kl和第二功率开关K2的导通和关断将输入电源VIN的电压进行降 压以得到输出电压V0。所述反馈控制电路120包括与第一功率开关Kl的控制端相连的第ー输出端和与第二功率开关K2的控制端相连的第二输出端，其根据所述降压输出电路110的输出电压VO通过第一输出端输出控制第一功率开关Kl导通或者关断的第一控制信号和通过第二输出端输出控制第二功率开关K2导通或者关断的第二控制信号，使第一功率开关Kl和第二功率开关K2交替导通，从而将输出电压VO调整到某个设定值。请參考图2所示，其示出了图I中的单输入单输出降压型DC/DC转换器稳态吋，电感LI上的电流IL和负载电流Io的波形示意图。从图中可以看出电感电流IL为锯齿形的三角波形，负载电流Io为水平的直线波形，且电感电流IL的平均值等于负载电流Io的平均值。稳态时，电感电流IL上升的斜率等于(VIN-VO)/LI，其中VIN为输入电源VIN的电压值，VO为所述降压输出电路110的输出电压，LI为电感LI的电感值。电感电流IL的下降斜率等于V0/L1，其中，VO为所述降压输出电路110的输出电压，LI为电感LI的电感值。请參考图3所示，其示出了现有技术中多输入单输出降压型DC/DC转换器的电路示意图。所述降压DC/DC转换器200包括降压输出电路210、第一反馈控制电路A220、第二反馈控制电路B230和选择电路240。所述降压输出电路210和所述图I中的降压输出电路110的区别在于，所述降压输出电路210还包括第二输入电源VIN2和第三功率开关K3，所述第二输入电源VIN2通过第三功率开关K3与第一功率开关Kl和第二功率开关K2之间的连接节点相连。所述反馈控制电路A220包括与所述降压输出电路210的输出端相连的输入端、第ー输出端KlA和第二输出端K2A。所述反馈控制电路A230包括与所述降压输出电路210的输出端相连的输入端、第一输端K3B和第二输出端K2B。所述选择电路240的第一输入端和第二输入端分别与所述反馈控制电路A220的第一输出端KlA和第二输出端K2A相连；其第三输入端和第四输入端分别与所述反馈控制电路A230第一输端K3B和第二输出端K2B相连；其第一输出端与第一功率开关Kl的控制端相连，其第二输出端与第二功率开关K2的控制端相连，其第三输出端与第三功率开关K3的控制端相连。当所述选择电路240选择将反馈控制电路A220接入所述降压输出电路210时，所述反馈控制电路220比较所述降压输出电路210的输出电压VO和參考电压(图中未示出)，通过输出端KlA输出控制第一功率开关Kl导通或者关断的第一控制信号，通过输出端K2A输出控制第二功率开关K2导通或者关断的第二控制信号，从而使第一输入电源VINl独立供电以产生输出电压V0。当所述选择电路240选择将反馈控制电路A230接入所述降压输出电路210时，所述反馈控制电路230比较所述降压输出电路210的输出电压VO和參考电压(图中未示出)，通过输出端K2B输出控制第二功率开关K2导通或者关断的第二控制信号，通过输出端K3B输出控制第三功率开关K3导通或者关断的第三控制信号，从而使第二输入电源VIN2独立供电以产生输出电压VO。图3中的DC-DC转换器具有两个输入电压，但是功率开关Kl和K3不会在ー个控制周期内同时导通，其可以由第一输入电源VINl独立供电，也可以由第二输入电源VIN2独 立供电，其电感电流和负载电流的波形与图2相似，只是当VINl独立供电时，电感电流的上升斜率为(VINl-VO)/L，下降斜率为V0/L，其中VINl为输入电压VINl的电压值，VO为输出电压，L为电感LI的电感值。当VIN2独立供电时，电感电流的上升斜率为(VIN2-V0)/L，下降斜率为V0/L，其中VIN2为输入电压VIN2的电压值，VO为输出电压，L为电感LI的电感值。可以看出，如图3所示的多输入单输出降压型DC/DC转换器具有多个输入电压选择，可以通过输入选择信号，指定某个输入电压单独供电，以方便用户根据需要选择切換。其中ー个应用例子是新型平电脑，其同时存在来自适配器(Adapter)电源电压和来自锂电池的输入电源电压，其可以选择通过适配器供电或者选择电池供电。在实际应用中，当插入适配器时，系统希望优先用适配器供电，这样有助于延长适配器被移除时，电池所支持的エ作时间和待机时间。但便携适配器又要求尺寸小而限制其最大输出电流能力，有时会出现其最大输出电流无法满足系统瞬间大电流需求，从而给用户带来不便。为此，有必要提供一种新的技术方案来解决上述问题。
技术实现思路
本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的ー些方面以及简要介绍ー些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。本专利技术的目的在于提供一种多输入单输出DC/DC转换器，其可以按照优先顺序在多个输入电源之间进行切换供电。为了达到本专利技术的目的，本专利技术提出一种多输入单输出DC/DC转换器，其包括输出电路和电感电流分段控制电路。所述输出电路包括第一输入电源、第二输入电源、第一功率开关、第二功率开关、第三开关器件、电感和电容，第一输入电源通过第一功率开关与所述电感的第一连接端相连，所述电感的第一连接端通过第三开关器件接地，第二输入电源通过第二功率开关与所述电感的第一连接端相连，所述电感的第二连接端通过所述电容接地，所述电感的第二连接端作为所述输出电路的输出端。所述电感电流分段控制电路包括反馈控制単元和逻辑驱动单元，所述反馈控制单元采样所述输出电路的输出电压，并根据所述输出电压以及ー个參考电压生成周期性的脉宽调制信号。在脉宽调制信号的ー个周期中，当脉宽调制信号为第一逻辑电平时，所述第三开关器件关断，所述逻辑驱动单元先控制第一功率开关导通和第二功率开关关断，此时如果所述电感的电流达到预定电流阈值，那么所述逻辑驱动单元控制第一功率开关关断和第二功率开关导通；当脉宽调制信号为第二逻辑电平时，所述第三开关器件导通，所述逻辑驱动单元控制第一功率开关关断和第二功率开关关断。与现有技术相比，本专利技术的多输入单输出DC/DC转换器的多个输入电源之间存在供电优先级，在当前级输入电源的电感电流达到了预定电流阈值时，启动更高ー级的输入电源供电，从而满足系统供电的即时需本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多输入单输出DC/DC转换器，其包括输出电路和电感电流分段控制电路，所述输出电路包括第一输入电源、第二输入电源、第一功率开关、第二功率开关、第三开关器件、电感和电容，第一输入电源通过第一功率开关与所述电感的第一连接端相连，所述电感的第一连接端通过第三开关器件接地，第二输入电源通过第二功率开关与所述电感的第一连接端相连，所述电感的第二连接端通过所述电容接地，所述电感的第二连接端作为所述输出电路的输出端，其特征在于，所述电感电流分段控制电路包括反馈控制单元和逻辑驱动单元，所述反馈控制单元采样所述输出电路的输出电压，并根据所述输出电压以及一个参考电压生成周期性的脉宽调制信号，在脉宽调制信号的一个周期中，当脉宽调制信号为第一逻辑电平时，所述第三开关器件关断，所述逻辑驱动单元先控制第一功率开关导通和第二功率开关关断，此时如果所述电感的电流达到预定电流阈值，那么所述逻辑驱动单元控制第一功率开关关断和第二功率开关导通；当脉宽调制信号为第二逻辑电平时，所述第三开关器件导通，所述逻辑驱动单元控制第一功率开关关断和第二功率开关关断。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王钊，尹航，田文博，
申请(专利权)人：无锡中星微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：