CN116111833B - 一种伪LDO辅助的SIMO Buck DC-DC变换器 - Google Patents

一种伪LDO辅助的SIMO Buck DC-DC变换器 Download PDF

Info

Publication number
CN116111833B
CN116111833B CN202211664853.6A CN202211664853A CN116111833B CN 116111833 B CN116111833 B CN 116111833B CN 202211664853 A CN202211664853 A CN 202211664853A CN 116111833 B CN116111833 B CN 116111833B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ldo
output
current
signal
pseudo
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
Application number
CN202211664853.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116111833A (zh
Inventor
李斌
刘育洋
吴朝晖
郑彦祺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South China University of Technology SCUT
Original Assignee
South China University of Technology SCUT
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South China University of Technology SCUT filed Critical South China University of Technology SCUT
Priority to CN202211664853.6A priority Critical patent/CN116111833B/zh
Publication of CN116111833A publication Critical patent/CN116111833A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116111833B publication Critical patent/CN116111833B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/06—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider
    • H02M3/07—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider using capacitors charged and discharged alternately by semiconductor devices with control electrode, e.g. charge pumps
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本发明公开了一种伪LDO辅助的SIMO Buck DC‑DC变换器，涉及SIMO技术，针对现有技术中最后一条输出支路交叉调制等问题提出本方案。主要包括伪LDO辅助单元和电流环路单元；所述的伪LDO辅助单元，用于调制最后一路的第i+1输出支路的输出电压，并将误差电压信号Vc(i+1)和Vcldo输入所述的电流环路单元；所述的电流环路单元，用于根据各输出支路的误差电压信号调制电感电流IL。其优点在于，具有更好的交叉调制性能；无空置周期，不会引入额外的电感电流，引入的LDO功率管要远小于空置周期的大尺寸功率开关，效率和芯片面积损失更小；仅引入一个伪LDO，在向下阶跃负载瞬态过程中，直流输出不会出现大电压过冲。

Description

一种伪LDO辅助的SIMO Buck DC-DC变换器
技术领域
本发明涉及SIMO技术，尤其涉及一种伪LDO辅助的SIMO Buck DC-DC变换器。
背景技术
单电感多输出(Single Inductor Multiple Outputs，SIMO)Buck DC-DC，后文简称SIMO，是一种开关电感变换技术。能够使用一个电感产生多路直流输出，相对于传统单输出开关DC-DC和低压差线性稳压器(Low Dropout Regulator，LDO)具有小体积优势和高效率潜力，符合集成电路和片上系统(System on Chip，SoC)应用的发展趋势。
由于SIMO需要调制多个负载，总电感电流较大，需要使用按能量分配控制(OrderPower Distribution Control，OPDC)时序对电感电流进行分配。OPDC时序下，电感电流在一个开关周期Tsw内依次对各输出支路充电，充电时长分别为D1～D4，这种时序的电感电流IL为负载电流Io1～Io4之和。OPDC时序能增大负载上限，减小电感电流纹波。但OPDC时序共用电感电流的特点使得交叉调制现象严重，具体表现为当某一输出支路的负载电流发生变化时，引起其他输出支路的电压变化，抑制交叉调制现象在负载较重的情况尤其重要，如图1至图3所示。
为了抑制OPDC时序SIMO的交叉调制现象，存在电荷控制法和LDO-SIMO并行混合架构两种技术[1-9]。文献[1-3]使用电荷控制法且开关频率固定，应用电荷控制法的输出支路具有接近理想的交叉调制性能，但由于开关频率固定，最后一条输出支路无法应用电荷控制法，使得该支路最易受交叉调制效应影响，交叉调制性能最差。为了使电荷控制法应用于所有输出支路，文献[4]在最后一条输出支路后插入一个空置周期，该周期内电感电流无输出端，空置放电，并设法对电感电流进行回收，但空置周期需要额外引入一个大尺寸功率开关，且引起电感电流增大，造成效率和芯片面积的损失。文献[5,9]通过一个PLL锁定开关频率，在不引入空置周期的情况下将电荷控制法应用于所有输出支路，但由于开关频率不固定，该电荷控制法不具有接近理想的交叉调制性能。文献[6-8]使用LDO-SIMO并行混合架构技术，该技术将LDO并联在SIMO的输出端，利用LDO优异的瞬态响应能力改善SIMO的交叉调制性能。但文献[6]中LDO和SIMO的电流分配不合理，在向下阶跃(Step Down)负载瞬态过程中，输出电压会有过冲现象，该大过冲电压持续触发保护电路，引起电路的可靠性问题。文献[7-8]中，LDO兼顾了功率开关的偏置功能，使得输出支路数量固定为二，且输出电压无法调节，不支持动态电压调整技术。
[1]Yuyang L,Bin L,Yanqi Z,et al.An Effective PFM Control Strategy forCharge Control in SIMO DC-DC[C].2019IEEE International Conference on ElectronDevices and Solid-State Circuits,2019.
[2]Pham N-S,Yoo T,Kim T T-H,et al.A 0.016mV/mA Cross-Regulation 5-Output SIMO DC–DC Buck Converter Using Output-Voltage-Aware Charge ControlScheme[J].IEEE Transactions on Power Electronics,2018,33(11):9619-9630.
[3]Pizzutelli A,Ghioni M.Novel Control Technique for Single InductorMultiple Output Converters Operating in CCM with Reduced Cross-Regulation[C].Applied Power Electronics Conference and Exposition,2008.APEC 2008.Twenty-Third Annual IEEE,2008:1502-1507.
[4]Kuan C-W,Lin H-C.Near-Independently Regulated 5-Output Single-Inductor DC-DC Buck Converter Delivering 1.2W/mm2 in 65nm CMOS[C].Solid-StateCircuits Conference Digest of Technical Papers(ISSCC),2012IEEE International,2012:274-276.
[5]Liu Y,Wu Z,Li B,et al.PLL-Based Charge Control Scheme for SIMOBuck DC-DC Converter[J].IEICE Electronics Express,2021,18(20).
[6]Zhang Y,Ma D.A Fast-Response Hybrid SIMO Power Converter withAdaptive Current Compensation and Minimized Cross-Regulation[J].IEEE Journalof Solid-State Circuits,2014,49(5):1242-1255.
[7]Ma Y-S,Yang W-H,Lin Y-T,et al.A Low Quiescent Current and CrossRegulation Single-Inductor Dual-Output Converter with Stacking MOSFET DrivingTechnique[C].ESSCIRC 2017-43rd IEEE European Solid State Circuits Conference,2017:352-355.
[8]Chen H,Huang C-J,Kuo C-C,et al.A Single-Inductor Dual-OutputConverter With The Stacked MOSFET Driving Technique for Low Quiescent Currentand Cross Regulation[J].IEEE Transactions on Power Electronics,2019,34(3):2758-2770.
[9]CN 110492738 A。
发明内容
本发明目的在于提供一种伪LDO辅助的SIMO Buck DC-DC变换器，借鉴LDO-SIMO并联混合架构的理念，用伪LDO辅助固定开关频率且无空置周期电荷控制SIMO的最后一条输出支路，通过抑制最后一条输出支路的交叉调制现象，结合电荷控制法接近理想的交叉调制性能，可实现优异的交叉调制性能。
本发明中所述一种伪LDO辅助的SIMO Buck DC-DC变换器，包括OPDC时序逻辑单元、驱动单元、功率转换单元和i路电荷控制单元；所述功率转换单元包括i+1路共点于输入干路的输出支路；且所述i路电荷控制单元一一对应前i路输出支路；
还包括伪LDO辅助单元和电流环路单元；
所述的伪LDO辅助单元，用于调制最后一路的第i+1输出支路的输出电压，并将误差电压信号Vc(i+1)和Vcldo输入所述的电流环路单元；
所述的电流环路单元，用于根据各输出支路的误差电压信号调制电感电流IL；
其中i为输出支路的序号。
第i路的电荷控制单元包括比例积分器PIi、比较器CPi、开关管Msni、反相器INVi和一个积分电容Ccri；比例积分器PIi的正向输入端接参考电压信号Vrefi，反向输入端接输出支路的输出电压Voi，输出端接比较器CPi的正向输入端并输出误差电压信号Vci；比较器CPi的反向输入端与积分电容Ccri非接地的一端和开关管Msni的漏极相接，输出端输出关断标志信号Si至所述OPDC时序逻辑单元；开关管Msni的源极接地，栅极接反相器INVi的输出端；反相器INVi的输入端接占空比信号Di；积分电容Ccri非接地的一端还被采样电流信号IL/AL充电，另一端接地；AL是固定常数。
所述伪LDO辅助单元包括功率管Mldo、误差放大器OPA、比例积分器PI(i+1)和补偿电容Cldo；功率管Mldo的源端接源电压Vsource，栅极接误差放大器OPA的输出端，漏极接最后一路输出支路的输出电压Vo(i+1)；流过功率管Mldo的电流为Ildo，方向从源电压Vsource到当前输出支路的输出电压Vo(i+1)；误差放大器OPA的正向输入端接比例积分器PI(i+1)的正向输入端并连接参考电压信号Vref(i+1)，误差放大器OPA的反向输入端接比例积分器PI(i+1)的反向输入端并连接输出电压Vc(i+1)；比例积分器PI(i+1)的输出端输出误差电压信号Vc(i+1)；补偿电容Cldo的一端被采样电流信号Ildo/Aldo充电，并被参考电流信号Iref放电，并输出误差电压Vcldo；补偿电容Cldo的另一端接地；Aldo是固定常数；参考电流信号Iref为伪LDO辅助单元的最大放电电流的1/(2Aldo)，且该最大放电电流远小于电感电流IL。
所述电流环路单元包括反馈电阻Rf、比例积分器PIL、比较器CPL及若干阻值相同的分压电阻；
比例积分器PIL的正向输入端分别通过各分压电阻输入每一输出支路的误差电压信号Vc1～Vc(i+1)和Vcldo，反向输入端接反馈电阻Rf非接地的一端，并被采样电流信号IL/AL充电，输出端连接比较器CPL的正向输入端；比较器CPL的反向输入端输入锯齿波信号Vsaw，锯齿波信号Vsaw为一个周期持续上升的电压信号，上升速率恒定且在每个周期起始降为0，频率和参考频率信号Fref相同，比较器CPL的输出端输出关断标志信号S。
本发明中所述一种伪LDO辅助的SIMO Buck DC-DC变换器，其优点在于，相比于无空置周期的电荷控制SIMO，本发明具有更好的交叉调制性能；相比于有空置周期的电荷控制SIMO，本发明无空置周期，不会引入额外的电感电流，引入的LDO功率管要远小于空置周期的大尺寸功率开关，效率和芯片面积损失更小；相比于LDO-SIMO并联混合结构SIMO，本发明仅引入一个伪LDO，在向下阶跃负载瞬态过程中，直流输出不会出现大电压过冲。本发明输出支路数量可以大于二，输出电压可以调节。
附图说明
图1为现有技术中通用的SIMO降压型DC-DC结构示意图图。
图2为现有技术中OPDC时序的电感电流波形示意图。
图3为现有技术中交叉调制效应示意图。
图4为本发明中所述SIMO Buck DC-DC变换器的结构示意图。
图5为本发明中所述电荷控制单元i的结构示意图(i＝1～3)。
图6为本发明中所述伪LDO辅助单元的结构示意图。
图7为本发明中所述电流环路单元的结构示意图。
图8为本发明中所述OPDC时序逻辑单元的时序图。
具体实施方式
在本实施例中，i取值为3，即本实施例提供一个具有四条输出支路的SIMO BuckDC-DC变换器结构。如图4至图8所示，本发明中所述一种伪LDO辅助的SIMO Buck DC-DC变换器。
功率级，用于储藏和转换输入的能量，控制电感电流IL，及分配输出电压Vo1～Vo4。
电流传感器1，用于实时采集电感电流IL，并等比例的输出采样电流信号IL/AL，AL为固定常数。
电流传感器2，用于实时采集伪LDO辅助单元输出的充电电流Ildo，并等比例的输出采样电流信号Ildo/Aldo，Aldo为固定常数。
电荷控制单元1，用于调制第一条输出支路的输出电压Vo1。
电荷控制单元2，用于调制第二条输出支路的输出电压Vo2。
电荷控制单元3，用于调制第三条输出支路的输出电压Vo3。
伪LDO辅助单元，用于调制第四条输出支路的输出电压Vo4。
电流环路单元，用于调制电感电流IL。
OPDC时序逻辑单元，用于产生OPDC时序。
驱动单元包括了电平转换、死区控制和功率开关驱动三个功能。用于增强OPD C时序逻辑单元输出信号对功率级中功率管的驱动能力，并插入死区时间以避免功率管同时导通，充当OPDC时序逻辑单元和功率级的界面。
所述功率级，包括功率管MP和功率管MN、电感L、功率管M1～M4和输出电容Co1～Co4。功率管MP的源极接源电压Vsource，栅极接使能信号PSp，漏极与功率管MN的漏极和电感L的一端相接为点VX。功率管MN的源极接地，栅极接使能信号PSn。电感L的另一端与功率管M1～M4的源极相接为点VY，流过L的电流为电感电流IL，方向为从VX到VY。功率管M1源极与电感L的一端和功率管M2～M4的源极相接为点VY，栅极接使能信号SN1，漏极与输出电容Co1非接地的一端相连为输出电压Vo1，流过功率管M1的电流为Isw1，方向为从VY到Vo1。功率管M2的源极与电感L的一端、功率管M1的源极、功率管M3的源极和功率管M4的源极相接于点VY，栅极接使能信号SN2，漏极与输出电容Co2非接地的一端相连为输出电压Vo2，流过功率管M2的电流为Isw2，方向为从VY到Vo2。功率管M3的源极与电感L的一端、功率管M1的源极、功率管M2的源极和功率管M4的源极相接于点VY，栅极接使能信号SN3，漏极与输出电容Co3非接地的一端相连为输出电压Vo3，流过功率管M3的电流为Isw3，方向为从VY到Vo3。功率管M4的源极与电感L的一端和功率管M1～M3的源极相接于点VY，栅极接使能信号SN4，漏极与输出电容Co4非接地的一端相连为输出电压Vo4，流过功率管M4的电流为Isw4，方向为从VY到Vo4。输出电容Co1的一端与功率管M1的漏极相连为输出电压Vo1，另一端接地。输出电容Co2的一端与功率管M2的漏极相连为输出电压Vo2，另一端接地。输出电容Co3的一端与功率管M3的漏极相连为输出电压Vo3，另一端接地。输出电容Co4的一端与功率管M4的漏极相连为输出电压Vo4，另一端接地。
电流传感器1、电流传感器2和驱动单元使用现有技术的技术方案，其中电流传感器1和电流传感器2需为全波电流传感器。
电荷控制单元1～3具有相同的功能、结构和参数，仅接入信号不同，其实现电路如图5所示。分别包括比例积分器PIi、比较器CPi、开关管Msni、反相器INVi和一个积分电容Ccri。其中i是输出支路的序号，例如i＝1时，比例积分器PI1、比较器CP1等均属于电荷控制单元1，且对应于i＝1的输出支路。比例积分器PIi的正向输入端接参考电压信号Vrefi，反向输入端接输出电压Voi，输出端接比较器CPi的正向输入端并输出误差电压信号Vci。比较器CPi的正向输入端接比例积分器PIi的输出端，反向输入端与积分电容Ccri非接地的一端和开关管Msni的漏极相接，输出端输出关断标志信号Si。开关管Msni的源极接地，栅极接反相器INVi的输出端，漏端与积分电容Ccri非接地的一端和比较器CPi的反向输入端相接。反相器INVi的输入端接占空比信号Di，输出端接开关管Msni的栅极。积分电容Ccri与开关管Msni的漏极和比较器CPi的反向输入端相接的一端输入采样电流信号IL/AL，IL/AL对该节点充电形成类斜坡信号，Ccri的另一端接地。
伪LDO辅助单元的实现电路如图6所示，包括功率管Mldo、误差放大器OPA、比例积分器PI4和补偿电容Cldo。功率管Mldo的源端接源电压Vsource，栅极接误差放大器OPA的输出端，漏极接输出电压Vo4，流过功率管Mldo的电流为Ildo，方向从Vsource到Vo4，电流Ildo远小于电感电流IL，稳定工作状态时电流Ildo在0和伪LDO辅助单元的最大放电电流之间跳变，波形成阶跃状态。误差放大器OPA的正向输入端接比例积分器PI4的正向输入端并输入参考电压信号Vref4，反向输入端接比例积分器PI4的反向输入端并输入输出电压Vo4，输出端接功率管Mldo的栅极。比例积分器PI4的正向输入端接误差放大器OPA的正向输入端并输入参考电压信号Vref4，反向输入端接误差放大器OPA的反向输入端并输入输出电压Vo4，输出端输出误差电压信号Vc4。补偿电容Cldo的一端输入采样电流Ildo/Aldo和参考电流信号Iref，并输出误差电压Vcldo，电流Ildo/Aldo对该节点充电，电流Iref对该节点放电，参考电流信号Iref为伪LDO辅助单元的最大放电电流的1/(2Aldo)，补偿电容Cldo的另一端接地。
功率管MP和Mldo为PMOS，功率管M1～M4和开关管Msn1～Msn3为NMOS。
电流环路单元的实现电路如图7所示，包括分压电阻Rdiv1～Rdiv5、反馈电阻Rf、比例积分器PIL和比较器CPL。各分压电阻Rdiv1～Rdiv5阻值相同，一端分别输入误差电压信号Vc1～Vc4和Vcldo，另一端彼此相接并接比例积分器PIL的正向输入端。反馈电阻Rf的一端输入采样电流信号IL/AL，IL/AL对该节点充电，反馈电阻Rf的另一端接地。比例积分器PIL的正向输入端分别与分压电阻Rdiv1～Rdiv5的一端相接，反向输入端接反馈电阻Rf非接地的一端，输出端接比较器CPL的正向输入端。比较器CPL的正向输入端接比例积分器PIL的输出端，反向输入端输入锯齿波信号Vsaw，锯齿波信号Vsaw为一个周期持续上升的电压信号，上升速率恒定且在每个周期起始降为0，频率和参考频率信号Fref相同，比较器CPL的输出端输出关断标志信号S。
OPDC时序逻辑单元由数字电路构成，其输入输出信号的时序图如图8所示。参考频率信号Fref和关断标志信号S产生占空比信号D，参考频率信号Fref的上升沿和关断标志信号S的下降沿分别标志占空比信号D的上升沿和下降沿。参考频率信号Fref和关断标志信号S1～S3产生占空比信号D1～D4，参考频率信号Fref的上升沿标志占空比信号D1的上升沿和占空比信号D4的下降沿，关断标志信号S1的上升沿标志占空比信号D2的上升沿和占空比信号D1的下降沿，关断标志信号S2的上升沿标志占空比信号D3的上升沿和占空比信号D2的下降沿，关断标志信号S3的上升沿标志占空比信号D4的上升沿和占空比信号D3的下降沿。
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种伪LDO辅助的SIMOBuckDC-DC变换器，包括OPDC时序逻辑单元、驱动单元、功率转换单元和i路电荷控制单元；所述功率转换单元包括i+1路共点于输入干路的输出支路；且所述i路电荷控制单元一一对应前i路输出支路；
其特征在于，
还包括伪LDO辅助单元和电流环路单元；
所述的伪LDO辅助单元，用于调制最后一路的第i+1输出支路的输出电压，并将误差电压信号Vc(i+1)和Vcldo输入所述的电流环路单元；
所述的电流环路单元，用于根据各输出支路的误差电压信号调制电感电流IL；
其中i为输出支路的序号，OPDC是按能量分配控制；
所述伪LDO辅助单元包括功率管Mldo、误差放大器OPA、比例积分器PI(i+1)和补偿电容Cldo；功率管Mldo的源端接源电压Vsource，栅极接误差放大器OPA的输出端，漏极接最后一路输出支路的输出电压Vo(i+1)；流过功率管Mldo的电流为Ildo，方向从源电压Vsource到当前输出支路的输出电压Vo(i+1)；误差放大器OPA的正向输入端接比例积分器PI(i+1)的正向输入端并连接参考电压信号Vref(i+1)，误差放大器OPA的反向输入端接比例积分器PI(i+1)的反向输入端并连接输出电压Vo(i+1)；比例积分器PI(i+1)的输出端输出误差电压信号Vc(i+1)；补偿电容Cldo的一端被采样电流信号Ildo/Aldo充电，并被参考电流信号Iref放电，并输出误差电压Vcldo；补偿电容Cldo的另一端接地；Aldo是固定常数；参考电流信号Iref为伪LDO辅助单元的最大放电电流的1/(2Aldo)，且该最大放电电流远小于电感电流IL。
2.根据权利要求1所述一种伪LDO辅助的SIMOBuckDC-DC变换器，其特征在于，第i路的电荷控制单元包括比例积分器PIi、比较器CPi、开关管Msni、反相器INVi和一个积分电容Ccri；比例积分器PIi的正向输入端接参考电压信号Vrefi，反向输入端接输出支路的输出电压Voi，输出端接比较器CPi的正向输入端并输出误差电压信号Vci；比较器CPi的反向输入端与积分电容Ccri非接地的一端和开关管Msni的漏极相接，输出端输出关断标志信号Si至所述OPDC时序逻辑单元；开关管Msni的源极接地，栅极接反相器INVi的输出端；反相器INVi的输入端接占空比信号Di；积分电容Ccri非接地的一端还被采样电流信号IL/AL充电，另一端接地；AL是固定常数。
3.根据权利要求1所述一种伪LDO辅助的SIMOBuckDC-DC变换器，其特征在于，所述电流环路单元包括反馈电阻Rf、比例积分器PIL、比较器CPL及若干阻值相同的分压电阻；
比例积分器PIL的正向输入端分别通过各分压电阻输入每一输出支路的误差电压信号Vc1～Vc(i+1)和Vcldo，反向输入端接反馈电阻Rf非接地的一端，并被采样电流信号IL/AL充电，输出端连接比较器CPL的正向输入端；比较器CPL的反向输入端输入锯齿波信号Vsaw，锯齿波信号Vsaw为一个周期持续上升的电压信号，上升速率恒定且在每个周期起始降为0，频率和参考频率信号Fref相同，比较器CPL的输出端输出关断标志信号S；AL是固定常数。
CN202211664853.6A 2022-12-23 2022-12-23 一种伪LDO辅助的SIMO Buck DC-DC变换器 Active CN116111833B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211664853.6A CN116111833B (zh) 2022-12-23 2022-12-23 一种伪LDO辅助的SIMO Buck DC-DC变换器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211664853.6A CN116111833B (zh) 2022-12-23 2022-12-23 一种伪LDO辅助的SIMO Buck DC-DC变换器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116111833A CN116111833A (zh) 2023-05-12
CN116111833B true CN116111833B (zh) 2023-09-26

Family

ID=86258957

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211664853.6A Active CN116111833B (zh) 2022-12-23 2022-12-23 一种伪LDO辅助的SIMO Buck DC-DC变换器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116111833B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105515376A (zh) * 2015-12-31 2016-04-20 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 基于单电感多输出的电压调节电路及其控制方法
CN113934248A (zh) * 2020-06-29 2022-01-14 三星电子株式会社 电源调制器
CN115485958A (zh) * 2020-06-26 2022-12-16 英特尔公司 Simo dc-dc转换器

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3432454B1 (en) * 2017-07-21 2023-07-19 Solaredge Technologies Ltd. Multiple-output converter and control thereof
US10505454B2 (en) * 2017-12-22 2019-12-10 Cirrus Logic, Inc. Cross regulation reduction in single inductor multiple output (SIMO) switching DC-DC converters

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105515376A (zh) * 2015-12-31 2016-04-20 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 基于单电感多输出的电压调节电路及其控制方法
CN115485958A (zh) * 2020-06-26 2022-12-16 英特尔公司 Simo dc-dc转换器
CN113934248A (zh) * 2020-06-29 2022-01-14 三星电子株式会社 电源调制器

Also Published As

Publication number Publication date
CN116111833A (zh) 2023-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10468965B2 (en) Multi-stage multilevel DC-DC step-down converter
US8674669B2 (en) Switching regulator with a single inductor in a multiple output power supply configuration
CA2963665A1 (en) Two-phase three-level converter and controller therefor
US20160204704A1 (en) Switching regulator and control method thereof
CN111082661B (zh) 具有脉冲省略模式的单电感多输出直流/直流转换器
CN110492738B (zh) 一种单电感多输出dc-dc降压变换器
US20170324323A1 (en) Single inductor dual output voltage converter and the method thereof
Rajabi et al. New unidirectional step-up DC-DC converter for fuel-cell vehicle: Design and implementation
Sanchis-Kilders et al. Soft switching bidirectional converter for battery discharging-charging
Chen et al. A 2.5-5MHz 87% peak efficiency 48V-to-1V integrated hybrid DC-DC converter adopting ladder SC network with capacitor-assisted dual-inductor filtering
Yang et al. A 5V input 98.4% peak efficiency reconfigurable capacitive-sigma converter with greater than 90% peak efficiency for the entire 0.4~ 1.2 V output range
Shen et al. Dual-input isolated converter with dual-charge-pump cell for high step-up voltage ratio achievement
CN114244115A (zh) 环路控制装置和电压变换装置
Leoncini et al. An 800-mA time-based boost converter in 0.18 µm BCD with right-half-plane zero elimination and 96% power efficiency
CN106921294A (zh) 一种脉冲波调制和脉冲跳周期调制的切换电路和切换方法
CN116111833B (zh) 一种伪LDO辅助的SIMO Buck DC-DC变换器
Jain et al. Wide-input high power density flexible converter topology for dc-dc applications
Cervera et al. A family of switched-resonant converters with wide conversion ratio and controlled sourcing features for volume-sensitive applications
Maset et al. High-efficiency weinberg converter for battery discharging in aerospace applications
Xue et al. A two-phase hybrid switched capacitors converter with interleaving control scheme for flying capacitors self-balancing
Namburi et al. Fast transient response of GaN-based hybrid Dickson converter using quasi-fixed-frequency control for 48-V-to-1-V direct conversion in automotive applications
Zhao et al. A three-level buck converter and digital controller for improving load transient response
KR102357553B1 (ko) 단일 입력-다중 출력 하이브리드 dcdc 컨버터 및 그 동작 방법
Xu et al. A high efficiency single-inductor dual-output buck converter with adaptive freewheel current and hybrid mode control
CN112953224A (zh) Dc-dc转换电路及电源

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant