CN206272487U - 降压型dc‑dc变换器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种降压型DC‑DC变换器，包括电源IC，所述电源IC包括VDD引脚、V1引脚、V2引脚、DRV引脚、VSS引脚和CS引脚，所述电源IC内部，所述VDD引脚连接偏置及UVLO电路，所述V1引脚和所述V2引脚分别连接差分电路两输入端，所述差分电路输出端连接采样保持电路，所述采样保持电路连接误差放大器EA负极，误差放大器EA正极连接VREF，误差放大器EA输出端分别连接频率补偿电路和PWM生成电路，所述PWM生成电路另外两个输入端分别连接OSC、电感电流检测电路，所述PWM生成电路输出端接Driver，所述Driver连接所述DRV引脚，所述电感电流检测电路连接CS引脚，所述VSS引脚接地。
Description
技术领域
本实用新型属于电源技术领域，具体涉及一种降压型DC-DC变换器。
背景技术
降压型开关电源广泛应用于各种电子、电气设备中。
图1是一种传统的降压型DC-DC开关电源，虚线框内是电源IC，对于某些应用场合，要求电源IC的耐压大于等于输入电压VIN，在需要兼容宽范围的输入电压时，例如输入电压从12V到85V，这需要电源IC的耐压至少在85V以上，然而在现阶段国内的公司很难找到这样的工艺平台，典型的高压工艺是40V以内或者500V以上，介于100V左右的工艺平台国内几乎没有或者不对外开放。
图2是一种现有的DC-DC变换器，其先对分压电阻R1、分压电阻R2之间电压进行采样保持，以及分压电阻R3、分压电阻R4之间电压进行采样保持，再进行减法运算，由于先进行采样保持，不适合处理低于芯片地电位的负电压；另外，由于包含最大关断时间计时电路，不利于系统的待机功耗的最小化。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种降压型DC-DC变换器，其对两路采样信号，先进行差分处理，再进行采样保持，可以处理低于芯片地电位的负电压，并且无需最大关断时间计时，具有低功耗的优点。
本实用新型是这样实现的：一种降压型DC-DC变换器，包括电源IC，所述电源IC包括VDD引脚、V1引脚、V2引脚、DRV引脚、VSS引脚和CS引脚，所述电源IC内部，所述VDD引脚连接偏置及UVLO电路，所述V1引脚和所述V2 引脚分别连接差分电路两输入端，所述差分电路输出端连接采样保持电路，所述采样保持电路连接误差放大器EA负极，误差放大器EA正极连接VREF，误差放大器EA输出端分别连接频率补偿电路和PWM生成电路，所述PWM生成电路另外两个输入端分别连接OSC、电感电流检测电路，所述PWM生成电路输出端接Driver，所述Driver连接所述DRV引脚，所述电感电流检测电路连接CS引脚，所述VSS引脚接地。
进一步地，所述电源外部，所述DRV引脚连接NMOS功率管。
进一步地，所述电源外部，所述DRV引脚连接NPN三极管。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果:
1)可以用较低的电压实现宽输入电压降压DC-DC变换控制；
2)可实现低功耗DC-DC；因为能够在功率管处于关断时间内始终检测输出电压变化，所以在轻载时允许低的开关频率从而实现低功耗DC-DC；
3)其对两路采样信号，先进行差分处理，再进行采样保持，能够处理低于芯片地的负电压。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图只是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是背景技术的传统降压型DC-DC开关电源电路图；
图2是现有的DC-DC变换器电路图；
图3是本实用新型一种功率管为NMOS的降压型DC-DC变换器电路图；
图4是图3的输出电压采样时序波形图；
图5是本实用新型一种功率管为NPN三极管的降压型DC-DC变换器电路 图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例只用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型实施例一，如图3所示，一种降压型DC-DC变换器，包括电源IC，所述电源IC包括VDD引脚、V1引脚、V2引脚、DRV引脚、VSS引脚和CS引脚，所述电源IC内部，所述VDD引脚连接偏置及UVLO电路，所述V1引脚和所述V2引脚分别连接差分电路两输入端，所述差分电路输出端连接采样保持电路，所述采样保持电路连接误差放大器EA负极，误差放大器EA正极连接VREF，误差放大器EA输出端分别连接频率补偿电路和PWM生成电路，所述PWM生成电路另外两个输入端分别连接OSC、电感电流检测电路，所述PWM生成电路输出端接Driver，所述Driver连接所述DRV引脚，所述电感电流检测电路连接CS引脚，所述VSS引脚接地。
所述DRV引脚连接NMOS功率管。
图3中的二极管D2，电阻R0，电容CVDD是芯片供电的辅助电路。
在系统启动阶段，CVDD电压处于欠压保护状态，系统关断大部分电路，保持最小功耗，通过启动电阻R0对VDD电容充电，当VDD电压高过UVLO电压后，系统启动，并允许功率管的开关动作。
在稳态条件下，系统可通过输出电压对VDD进行辅助供电。
在功率管关断时，若VDD电压低于VOUT电压，VOUT通过D2对VDD电容充电。
本实用新型的降压型DC-DC变换器可以是固定频率的PWM控制，也可以是PFM控制方式。
本实用新型的降压型DC-DC变换器可以是电流模控制方式，也可以是电压 模控制方式。
图4是本实用新型输出电压采样时序波形图。
在TON阶段，DRV为高电平，V2，V1被芯片内部箝位在接近零电平附近。在转入TOFF阶段后，分两个阶段：
(1)电感电流放电到零之前：输出电容正端电压等于输出电压与续流二极管导通压降与RCS电压之和，输出电容负端电压等于续流二极管导通压降与RCS电压之和。
(2)电感电流放电到零之后：输出电容正端电压等于芯片地电压，输出电容负端电压等于芯片地电压减去输出电压。
由上述分析可见，在TOFF阶段V2，V1的差分电压始终等于输出电压的分压，分压比由图3中输出电压采样电阻R2，R1以及R4，R3的比率决定。
本实用新型实施例二，如图5所示，所述电源外部，所述DRV引脚连接NPN三极管。
本实用新型输出电压采用差分采样，即通过2组分压电阻分别采样输出电容两端的电压；输出电压采样是在功率管处于关断时间内采样；在功率管处于关断期间始终检测输出电压变化；即使电感电流已经放电到零仍然能够检测输出电压。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种降压型DC-DC变换器，其特征在于，包括电源IC，所述电源IC包括VDD引脚、V1引脚、V2引脚、DRV引脚、VSS引脚和CS引脚，所述电源IC内部，所述VDD引脚连接偏置及UVLO电路，所述V1引脚和所述V2引脚分别连接差分电路两输入端，所述差分电路输出端连接采样保持电路，所述采样保持电路连接误差放大器EA负极，误差放大器EA正极连接VREF，误差放大器EA输出端分别连接频率补偿电路和PWM生成电路，所述PWM生成电路另外两个输入端分别连接OSC、电感电流检测电路，所述PWM生成电路输出端接Driver，所述Driver连接所述DRV引脚，所述电感电流检测电路连接CS引脚，所述VSS引脚接地。
2.根据权利要求1所述的降压型DC-DC变换器，其特征在于，所述电源外部，所述DRV引脚连接NMOS功率管。
3.根据权利要求1所述的降压型DC-DC变换器，其特征在于，所述电源外部，所述DRV引脚连接NPN三极管。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201621374481.3U CN206272487U (zh) | 2016-12-15 | 2016-12-15 | 降压型dc‑dc变换器 |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN206272487U true CN206272487U (zh) | 2017-06-20 |
Family
ID=59046569
Family Applications (1)
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| CN201621374481.3U Active CN206272487U (zh) | 2016-12-15 | 2016-12-15 | 降压型dc‑dc变换器 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN206272487U (zh) |
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2016
- 2016-12-15 CN CN201621374481.3U patent/CN206272487U/zh active Active
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