CN105811760B - 改善瞬态响应的dc-dc转换器 - Google Patents
改善瞬态响应的dc-dc转换器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105811760B CN105811760B CN201410844577.0A CN201410844577A CN105811760B CN 105811760 B CN105811760 B CN 105811760B CN 201410844577 A CN201410844577 A CN 201410844577A CN 105811760 B CN105811760 B CN 105811760B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- control
- transient response
- charge
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
本发明涉及电子技术领域，具体涉及一种DC‑DC转换器。改善瞬态响应的DC‑DC转换器，包括，一设置有储能元件的工作电路；可切换的连接于一输入端、一输出端、一交汇结点及一接地端之间，于PWM调制信号或PFM调制信号作用下控制所述工作电路于充电模式和放电模式之间交替切换；一控制单元，用以根据一由选择开关选择的输入信号、一采样自所述工作电路的电流检测信号作用下产生PWM调制信号或PFM调制信号。本发明可以在负载瞬间增加时，通过一选择开关对比较器的输入信号及时切换，可以提高电路的瞬态响应，以确保系统稳定。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域，具体涉及一种DC-DC转换器。
背景技术
DC-DC转换器由于电路结构简单、调整方便、可靠性高等优点，被广泛应用于电子通信技术领域；根据控制机制不同，DC-DC转换器分为PWM(Pulse Width Modulation)控制方式、PFM(Pulse Frequency Modulation)控制方式和混合控制方式三种，混合控制方式在重负载情况下，采用PWM工作方式，在轻负载情况下，切换为PFM工作方式，以利用PWM工作方式和PFM工作方式各自的优点，提高转换器的转换效率，被越来越多地应用到开关电源的控制电路中，然而，如图1所示的DC-DC转换器在应用过程中，受控负载突然增加时，电路瞬态响应较差，不利于系统的稳定。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种改善瞬态响应的DC-DC转换器，解决以上技术问题；
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
改善瞬态响应的DC-DC转换器，其中，包括，
一设置有储能元件的工作电路；可切换的连接于一输入端、一输出端、一交汇结点及一接地端之间，于PWM调制信号或PFM调制信号作用下控制所述工作电路于充电模式和放电模式之间交替切换；
一控制单元，用以根据一由选择开关选择的输入信号、一采样自所述工作电路的电流检测信号作用下产生所述调制信号。
本发明的改善瞬态响应的DC-DC转换器，所述控制单元包括，
一比较器，用于对所述输入信号与所述电流检测信号进行比较，产生比较信号；
一时钟单元，用于产生时钟信号；
一PWM/PFM调制器，所述PWM/PFM调制器连接所述时钟信号，用于依据所述比较信号和所述时钟信号产生所述PWM调制信号或所述PFM调制信号。
本发明的改善瞬态响应的DC-DC转换器，所述选择开关在一第一控制信号的作用下于一第一信号和一第二参考信号之间选择其中一路输出作为所述输入信号。
本发明的改善瞬态响应的DC-DC转换器，所述第一信号由一误差放大器提供，所述误差放大器通过对一基准电压与一采样自所述DC-DC转换器的输出端的电压反馈信号进行比较得到一误差放大信号，以所述误差放大信号作为所述第一信号。
本发明的改善瞬态响应的DC-DC转换器，所述第一控制信号通过一逻辑控制单元产生，所述逻辑控制单元的输入端连接所述误差放大信号，用以对所述误差放大信号与一第三基准电压进行比较，依据比较结果产生所述第一控制信号。
本发明的改善瞬态响应的DC-DC转换器，所述工作电路包括，
充电控制支路，连接于所述输入端与所述交汇结点之间；
充放电支路，连接于所述交汇结点与所述输出端之间；
放电控制支路，连接于所述交汇结点与所述接地端之间；
所述储能元件串联于所述充放电支路上；
所述工作电路于充电模式时，所述充电控制支路及所述充放电支路导通，所述放电控制支路断开，使所述输入端输入的电流对所述储能元件充电；
所述工作电路于放电模式时，所述放电控制支路及所述充放电支路导通，并控制所述充电控制支路断开，使所述储能元件对所述输出端放电。
本发明的改善瞬态响应的DC-DC转换器，所述电压反馈信号通过一反馈网络产生，所述反馈网络主要由一电阻分压电路形成，所述电阻分压电路包括预订数量且相互串联地连接于所述输出端与所述接地端之间的分压电阻，所述分压电阻间相连接的点形成分压节点，所述电压反馈信号自所述分压节点引出。
本发明的改善瞬态响应的DC-DC转换器，还包括一补偿网络，连接于所述误差放大信号的输出端与所述接地端之间。
本发明的改善瞬态响应的DC-DC转换器，所述电流检测信号通过一所述电流检测电路产生，所述电流检测电路包括：
一检测电阻，串联于所述电流检测电路上；
一电流采样单元，连接所述检测电阻的两端，用以检测流过所述检测电阻的电流；
一受所述PWM调制信号或PFM调制信号控制通断的检测控制开关，连接于所述电流检测电路上。
有益效果：由于采用以上技术方案，本发明可以在负载瞬间增加时，通过一选择开关对比较器的输入信号及时切换，可以提高电路的瞬态响应，以确保系统稳定。
附图说明
图1为现有技术的DC-DC转换器电路结构图；
图2为现有技术的相关信号的波形图；
图3为本发明的DC-DC转换器电路结构示意图；
图4为本发明的相关信号的波形图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
现有技术的电路结构的波形图如图2所示，负载突然增加时，误差放大器的输出端信号Vea_out缓慢上升，导致电流采样信号CS缓慢上升，系统反应速度过慢，电路瞬态响应差。
本发明提供一种改善瞬态响应的DC-DC转换器，参照图3、图4，包括，
一设置有储能元件的工作电路；可切换的连接于一输入端VDD、一输出端Vout、一交汇结点Lx及一接地端GND之间，于PWM调制信号或PFM调制信号作用下控制工作电路于充电模式和放电模式之间交替切换；
一控制单元，用以根据一由选择开关选择的输入信号、一采样自工作电路的电流检测信号CS作用下产生调制信号。
本发明的改善瞬态响应的DC-DC转换器，控制单元包括，
一比较器2，用于对输入信号与电流检测信号CS进行比较，产生比较信号；
一时钟单元5，用于产生时钟信号；
一PWM/PFM调制器1，PWM/PFM调制器1连接时钟信号，用于依据比较信号和时钟信号产生PWM调制信号或PFM调制信号。
本发明的改善瞬态响应的DC-DC转换器，选择开关9可以在一第一控制信号SEL的作用下于一第一信号和一第二参考信号Vref2之间选择其中一路输出作为输入信号。通过选择开关9的切换，可以使得负载瞬间变大时，将第二参考信号Vref2接入比较器2，使得电流采样信号CS的反应不至于太过缓慢，可以改善电路的瞬态响应，以确保系统稳定。
本发明的改善瞬态响应的DC-DC转换器，第一信号由一误差放大器6提供，误差放大器6通过对一基准电压Vref与一采样自DC-DC转换器的输出端的电压反馈信号Vfb进行比较，以得到的误差放大信号Vea_out作为第一信号。
本发明的改善瞬态响应的DC-DC转换器，第一控制信号SEL通过一逻辑控制单元8产生，逻辑控制单元8的输入端VDD连接误差放大信号Vea_out，用以对误差放大信号Vea_out与一第三基准电压进行比较，依据比较结果产生第一控制信号SEL。逻辑控制单元8在负载突然增加时，产生第一控制信号SEL。
本发明的改善瞬态响应的DC-DC转换器，工作电路包括，
充电控制支路，连接于输入端VDD与交汇结点Lx之间；
充放电支路，连接于交汇结点Lx与输出端Vout之间；
放电控制支路，连接于交汇结点Lx与接地端之间；
储能元件L串联于充放电支路上；
工作电路于充电模式时，充电控制支路及充放电支路导通，放电控制支路断开，使输入端VDD输入的电流对储能元件L充电；
工作电路于放电模式时，放电控制支路及充放电支路导通，并控制充电控制支路断开，使储能元件L对输出端Vout放电。
本发明的改善瞬态响应的DC-DC转换器，电流检测信号CS通过一电流检测电路产生，电流检测电路包括：
一检测电阻Rb，串联于电流检测电路上；
一电流采样单元3，连接检测电阻Rb的两端，用以检测流过检测电阻Rb的电流；
一受PWM调制信号或PFM调制信号控制通断的检测控制开关Msen，连接于电流检测电路上。
本发明的改善瞬态响应的DC-DC转换器，电压反馈信号Vfb通过一反馈网络产生，反馈网络主要由一电阻分压电路形成，电阻分压电路包括预订数量且相互串联地连接于输出端Vout与接地端之间的分压电阻，分压电阻间相连接的点形成分压节点，电压反馈信号自分压节点引出。
一种具体实施例，充电控制支路上串联一P沟道MOS管Mp，放电控制支路上串联一N沟道MOS管Mn，一电容C连接于输出端Vout与接地端GND之间，输出端Vout与接地端GND之间还连接相互串联的电阻R1和电阻R2，电压反馈信号自电阻R1和电阻R2相连接的点处引出。
本发明的改善瞬态响应的DC-DC转换器，还包括一补偿网络，连接于误差放大器的输出端与接地端GND之间。补偿网络可以由一电阻R3和一电容C2串联构成。
本发明的改善瞬态响应的DC-DC转换器，还包括一过零检测电路7，与PWM/PFM调制器1连接。可以采用现有技术的过零检测电路来实现，在此不作赘述。
本发明可以在负载瞬间增加时，通过一选择开关选择第二参考信号Vref2接入比较器，与电流检测信号CS进行比较以产生相应的调制信号，实现了对比较器的输入信号及时切换，可以提高电路的瞬态响应，以确保系统稳定。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.改善瞬态响应的DC-DC转换器，其特征在于，包括，
一设置有储能元件的工作电路；可切换的连接于一输入端、一输出端、一交汇结点及一接地端之间，于PWM调制信号或PFM调制信号作用下控制所述工作电路于充电模式和放电模式之间交替切换；
一控制单元，用以根据一由选择开关选择的输入信号、一采样自所述工作电路的电流检测信号作用下产生所述调制信号；
所述选择开关在一第一控制信号的作用下于一第一信号和一第二参考信号之间选择其中一路输出作为所述输入信号；
所述第一信号由一误差放大器提供，所述误差放大器通过对一基准电压与一采样自所述DC-DC转换器的输出端的电压反馈信号进行比较得到一误差放大信号，以所述误差放大信号作为所述第一信号。
2.根据权利要求1所述的改善瞬态响应的DC-DC转换器，其特征在于，所述控制单元包括，
一比较器，用于对所述输入信号与所述电流检测信号进行比较，产生比较信号；
一时钟单元，用于产生时钟信号；
一PWM/PFM调制器，所述PWM/PFM调制器连接所述时钟信号，用于依据所述比较信号和所述时钟信号产生所述PWM调制信号或所述PFM调制信号。
3.根据权利要求1所述的改善瞬态响应的DC-DC转换器，其特征在于，
所述第一控制信号通过一逻辑控制单元产生，所述逻辑控制单元的输入端连接所述误差放大信号，用以对所述误差放大信号与一第三基准电压进行比较，依据比较结果产生所述第一控制信号。
4.根据权利要求1所述的改善瞬态响应的DC-DC转换器，其特征在于，
所述工作电路包括，
充电控制支路，连接于所述输入端与所述交汇结点之间；
充放电支路，连接于所述交汇结点与所述输出端之间；
放电控制支路，连接于所述交汇结点与所述接地端之间；
所述储能元件串联于所述充放电支路上；
所述工作电路于充电模式时，所述充电控制支路及所述充放电支路导通，所述放电控制支路断开，使所述输入端输入的电流对所述储能元件充电；
所述工作电路于放电模式时，所述放电控制支路及所述充放电支路导通，并控制所述充电控制支路断开，使所述储能元件对所述输出端放电。
5.根据权利要求1所述的改善瞬态响应的DC-DC转换器，其特征在于，所述电压反馈信号通过一反馈网络产生，所述反馈网络主要由一电阻分压电路形成，所述电阻分压电路包括预订数量且相互串联地连接于所述输出端与所述接地端之间的分压电阻，所述分压电阻间相连接的点形成分压节点，所述电压反馈信号自所述分压节点引出。
6.根据权利要求3所述的改善瞬态响应的DC-DC转换器，其特征在于，还包括一补偿网络，连接于所述误差放大信号的输出端与一接地端之间。
7.根据权利要求1所述的改善瞬态响应的DC-DC转换器，其特征在于，所述电流检测信号通过一所述电流检测电路产生，所述电流检测电路包括：
一检测电阻，串联于所述电流检测电路上；
一电流采样单元，连接所述检测电阻的两端，用以检测流过所述检测电阻的电流；
一受所述PWM调制信号或PFM调制信号控制通断的检测控制开关，连接于所述电流检测电路上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410844577.0A CN105811760B (zh) | 2014-12-30 | 2014-12-30 | 改善瞬态响应的dc-dc转换器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410844577.0A CN105811760B (zh) | 2014-12-30 | 2014-12-30 | 改善瞬态响应的dc-dc转换器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105811760A CN105811760A (zh) | 2016-07-27 |
| CN105811760B true CN105811760B (zh) | 2018-08-10 |
Family
ID=56420113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410844577.0A Active CN105811760B (zh) | 2014-12-30 | 2014-12-30 | 改善瞬态响应的dc-dc转换器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105811760B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102016216086A1 (de) * | 2016-08-26 | 2018-03-01 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren zum Betrieb zweier Gleichspannungswandler in einem Fahrzeugbordnetz und Spannungswandlerschaltung |
| CN108429464B (zh) * | 2018-04-20 | 2021-03-09 | 晶晨半导体(上海)股份有限公司 | 一种环路稳定的电源系统 |
| US11239758B2 (en) | 2018-04-20 | 2022-02-01 | Amlogic (Shanghai) Co., Ltd. | Power supply system with stable loop |
| CN108471236B (zh) * | 2018-04-20 | 2020-06-09 | 晶晨半导体(上海)股份有限公司 | 一种环路稳定的电源系统 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1543046A (zh) * | 2003-04-16 | 2004-11-03 | 罗姆股份有限公司 | 电源设备 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4487680B2 (ja) * | 2004-08-11 | 2010-06-23 | 富士電機システムズ株式会社 | 半導体装置 |
| JP2011061989A (ja) * | 2009-09-10 | 2011-03-24 | Renesas Electronics Corp | スイッチングレギュレータ |
-
2014
- 2014-12-30 CN CN201410844577.0A patent/CN105811760B/zh active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1543046A (zh) * | 2003-04-16 | 2004-11-03 | 罗姆股份有限公司 | 电源设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105811760A (zh) | 2016-07-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI622260B (zh) | 具有斜坡補償的升降壓變換器及其控制器和控制方法 | |
| CN104158399B (zh) | 单电感正负电压输出装置 | |
| CN107147292B (zh) | 一种导通时间受控的降压变换器 | |
| CN102946129B (zh) | 一种电池充电电路及其控制电路和控制方法 | |
| CN102810984B (zh) | 一种开关电源电路 | |
| CN105811761B (zh) | 一种电流采样电路及集成电流采样电路的boost电路 | |
| CN103501032B (zh) | 电池放电电路及放电方法 | |
| CN106817024B (zh) | 提升瞬态响应性能的降压型电源转换器 | |
| CN102904435B (zh) | 一种改进的补偿电路以及应用其的开关电源 | |
| CN103095135A (zh) | 开关变换器及其斜坡补偿电路 | |
| CN105811760B (zh) | 改善瞬态响应的dc-dc转换器 | |
| TW201223089A (en) | System and method for current limiting a DC-DC converter | |
| CN105245100A (zh) | 升压电路及其控制方法 | |
| CN103051187A (zh) | 一种双环控制的开关电源电路 | |
| CN111490679A (zh) | 一种升压dc-dc控制电路 | |
| CN103036427A (zh) | 一种同步降压转换器 | |
| CN112104203B (zh) | 开关限流电路及电源芯片 | |
| CN104283430A (zh) | 软启动切换电源转换装置 | |
| CN105162325B (zh) | 基于参考电压比较振荡器的脉冲频率调制电路 | |
| CN105099179A (zh) | 一种提高电源电路瞬态响应的系统 | |
| CN105337497B (zh) | 改善直流升压电路瞬态响应的系统 | |
| CN106160467B (zh) | 增强瞬态响应的升压型dc-dc转换器 | |
| CN203135724U (zh) | 开关变换器及其斜坡补偿电路 | |
| CN106160458B (zh) | 改善瞬态响应的boost电路 | |
| CN106817022A (zh) | 优化瞬态响应特性的电源转换器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |