一种高速开关稳压器驱动电路制造技术

一种高速开关稳压器驱动电路，提供了一个双极开关稳压器驱动高速集成电路的电路。该电路运行在兆赫频率，而且是有效率的，因为以前已有的双极集成电路开关稳压器工作在比较低的频率。

【技术实现步骤摘要】
—种高速开关稳压器驱动电路
:本专利技术涉及一种用于提供一个高速开关式稳压器的电路和方法。更具体地说，本专利技术涉及的电路和方法提供了一个高速，双极集成电路的开关稳压器，其可在兆赫频率切换，而且其效率与之前已有的工作在低频率的开关稳压器是可比的或者效率更高。
技术介绍
:随着电池供电的便携式计算机的出现，高效率的直流-直流电源转换的需求正不断提高。对于便携式系统而言，电池寿命是最重要的。其他重要的考虑是减少空间，重量和成本。开关稳压器长期以来提供了一种高效率的将便携式系统的电池电压转换为其他电压的装置。然而，问题是以前的双极集成电路稳压器的开关是在相对较低的频率上工作(例如，接近100千赫兹)。这些低频，当使电路以合理的效率工作时，需要使用相对较大的外部电感器和其它元件组成的开关稳压器。先前可用的高速，双极型开关稳压器使用更小的外部元件面临着效率低下的问题，以及消耗太多电池电源。鉴于上述情况，为了减少外部电感器和稳压器一起使用的其他组件的空间，重量和成本，这就需要提供一种改进的集成电路，工作在高频率的双极型开关稳压器。还需要提供这样一种工作在高效率的集成电路开关稳压器，以延长便携式系统中的电池寿命。
技术实现思路
:鉴于上述情况，本专利技术的一个目的是提供一种改进的集成电路，在高频率工作的双极型开关稳压器，目的是减少外部电感器和与稳压器一起使用的其他组件的空间，重量和成本。本专利技术的另一个目的是，提供这样一种能工作在高频率集成电路开关稳压器，目的是延长便携式系统中的电池寿命。本专利技术的技术解决方案:本专利技术的目的和其他一些目的被一种改进的集成电路，双极型开关稳压器电路达至IJ。该电路可以工作在兆赫(MHz)频率范围内，而且其效率与之前已有的工作在低频率的开关稳压器是可比的或者效率更高。该电路提供了三个开关的驱动电流:第一(额定值)连续电流，保持低电流或为零，以节省电能；开关从断开转换到闭合时，以提高开关元件打开的速度，提供第二(升压)电流；在开关闭合以维持在所希望的饱和点时，提供第三(驱动器)电流。此外，以节省电力，驱动器或升压电流随开关上负载的函数变化。附加电路瞬间提升开关的基本放电电流的同时，开关从闭合转换到断开，以高效、节电的方式提高开关断开的速度。本专利技术的电路还提高了转换开关的速度，且开关闭合之前启动驱动电流(所以，当开关闭合时，其驱动电流已经上升)。本专利技术提供的附加电路，使用一个共用的误差放大器(减少元件数量和电路的复杂性)能使稳压器来调节双极性输出(或正或负)。该电路还提供了可用于关闭稳压器或同步稳压器的多功能节点。提供的电路进一步被用于改善来自输出过冲情况的恢复。最后，一种防止开关工作过于饱和的改进钳位(开关会减慢下来，降低效率)，与先前已知的设计相比，提高了抗饱和回路的稳定性。对比专利文献:CN201188701Y LED照明灯驱动电路200820018229.8【附图说明】:下面将更详尽的描述本专利技术的上述目的和优点，采取相应的【附图说明】，各元件的参考符号都在图中标明。图1是结合本专利技术原则的一个电流模式的开关稳压器的原理示意图；图2是结合本专利技术原则的一个集成电路开关稳压器的一个典型实施例的原理图；图3是用于在开关断开时期降低开关驱动电流的现有技术的电路结构的简化原理图；图4是开关驱动器的电流随图2电路的时间函数曲线图；图5是用于为图2电路产生定时信号的振荡器的一个典型实施例的原理图；图6是一个使用图2的电路产生控制信号的典型逻辑电路原理图；图7所示为图5的振荡电路产生的输出曲线图；图8是用于关闭图2电路的一个典型的关断电路原理图；图9是图1电路的误差放大器和负反馈网络的一个典型原理图；图10所不为图5和图8电路的同步功能和关闭功能之间关系的曲线图；图11所示为图2晶体管254，256和114集电极电压随时间变化的曲线图；图12所示为图2开关集电极电压随时间变化的曲线图，并示出本专利技术的开关钳位电路稳定性增强的曲线图。【具体实施方式】:图1所示为结合本专利技术原则的一个电流模式的开关稳压器的原理示意图。虽然本专利技术原理的描述考虑到电流模式稳压器，对于本领域技术人员将是显而易见的，下面描述的许多原理也同样适用于其他稳压电路。开关稳压器100可包括低压降稳压器102，修整后的振荡器104，修整后的参考电压106,误差放大器108,电流放大器110,电流比较器112,以驱动一个开关114。正如下文所述，按照本专利技术原则，稳压器100还可能包括逻辑电路116和驱动开关114的驱动器电路118，以及驱动升压电路120。此外，稳压器100可能包括关闭和同步组合电路12，它利用一个单一输入引脚，一个负反馈调节网络124和振荡器频率移位网络126。正如在图9中更详细地描述，负反馈网络124可能包括一个反馈放大器128，电阻器130和132，以及在其输出变为低电平时，作为一个阻止放大器输出的装置，如图1所示的一个简单二极管134。电流放大器110通过使用低电阻值的电阻136 (例如，0.1欧姆)测量通过开关114的电流。从下面详细的讨论中，节点SD/SYNC，负反馈放大电路，FB, VC, SWO和VIN的功能也将是显而易见的。图2所示为结合本专利技术原则的一个集成电路的开关稳压器驱动部分的一个典型实施例的详细原理图。该电路的设计，用于耦合到与端子VIN和GND并联的施加直流输入的电压源。在图2电路中，开关由功率NPN晶体管114组成。PNP型晶体管226E与晶体管250的组合提供开关的驱动电流。终端SWO是开关输出端，用于连接到外部负载(未示出)，依次连接到源极电势。这种外部负载通常包括一个或多个电流控制二极管、电感元件，其他元件以传统方式(例如，降压，反激式或升压配置)排列来实现一个完整的开关稳压器。终端ISW是一个节点，可以测量(通过使用电阻136)通过开关114的电流。例如，当图2电路用于一个电流模式的开关稳压器时，电阻器136两端的电压被使用以确定何时断开开关114。测量的电压与一个参考电压进行比较，该电压被设定表示当前的断开点。当测量的电压超过参考电压时，电流触发点已经达到且开关114是关闭的(当电路已被关闭或存在高阻抗状态，电阻224防止无意中打开开关114过量的漏电流)。开关114的闭合和断开是由通过NPN晶体管240，242，254和256的一个信号，SffON来完成。当SWON被拉低的时候，晶体管240和254处于关闭状态。这使得PNP型晶体管226C和226D集电极提供的电流驱动晶体管242和256的基极，打开这些晶体管。(如下面进一步讨论的，晶体管226A-E形式的可控电流源。虽然所示为五个单独的晶体管，在本
的技术人员将认识到，晶体管226A-E可能被替代实现，因为在电路的实际实施例中，作为一个单一晶体管226具有并联集电极A-E。无论在哪一种情况下，晶体管226由电阻器202连接到其基极并在关闭期间或高阻抗情况下保持关闭状态。)当晶体管242打开时，晶体管250的基极拉低以关闭该晶体管(晶体管250通过电阻器220保持关闭状态)。这可以防止达到晶体管114的基极驱动，因此开关是断开的。正如下面进一步讨论，晶体管256可以转变和维持开关114断开(以及二极管264被用来提高晶体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速开关稳压器驱动电路，其特征是：用于限制电压稳压器过冲情况的方法，该电压稳压器具有一个误差放大器和一个过冲恢复电路，该过冲恢复电路包括一个控制电路，该方法包括：在过冲恢复电路变得活跃的地方上设置一个点；在所述误差放大器的一个平衡状态期间，关闭所述控制电路，使得所述过冲恢复电路关闭；发生在所述点上的误差放大器的一个平衡状态，接通所述控制电路以便操作过冲恢复电路来限制电压稳压器中过冲情况。

【技术特征摘要】
1.一种高速开关稳压器驱动电路，其特征是:用于限制电压稳压器过冲情况的方法，该电压稳压器具有一个误差放大器和一个过冲恢复电路，该过冲恢复电路包括一个控制电路，该方法包括:在过冲恢复电路变得活跃的地方上设置一个点；在所述误差放大器的一个平衡状态期间，关闭所述控制电路，使得所述过冲恢复电路关闭；发生在所述点上的误差放大器的一个平衡状态，接通所述控制电路以便操作过冲恢复电路来限制电压稳压器中过冲情况。2.根据权利要求1所述的一种高速开关稳压器驱动电路，其特征是:一个电压稳压器电路包括一个过冲恢复电路装置和一个误差放大器装置，所述过冲恢复电路包括一个控制电路装置，该电路包括:用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志鹏，
申请(专利权)人：苏州贝克微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：