[發明專利]直流/直流轉換器及直流/直流轉換方法

無效

• 申請號: 200710086444.1
• 申請日: 2007-03-09
• 公開（公告）號: CN101262174A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 許瑞清
• 申請（專利權）人: 凹凸科技（中國）有限公司
• 主分類號: H02M3/10
• 分類號: H02M3/10;H02M3/155;H02M3/156
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 王月玲;武玉琴

技術領域

本發明涉及一種直流/直流轉換器及直流/直流轉換方法，特別是涉及一種適應超高開關頻率需要的直流/直流轉換器及直流/直流轉換方法。

背景技術

直流/直流轉換器具有成本低、重量輕、可靠性高、結構簡單等優點，因此，在工業領域和實驗室得到了廣泛應用。基于電感器儲能的直流/直流轉換器分成升壓型直流/直流轉換器(Boost)、降壓型直流/直流轉換器(Buck)、降壓-升壓直流/直流轉換器(Buck-Boost)等。直流/直流轉換器通常包括一功率開關(Power?MOSFET)，通過控制該功率開關的斷開和閉合來控制輸出電壓。

圖1所示為一傳統的升壓型直流/直流轉換器100a的示意圖，圖2所示為一傳統的降壓型直流/直流轉換器100b的示意圖，圖2所示的降壓型直流/直流轉換器100b的電路結構與圖1所示的升壓型直流/直流轉換器100a的電路結構類似，區別在于：升壓型直流/直流轉換器100a的輸出電壓Vout大于輸入電壓Vin，而降壓型直流/直流轉換器100b的輸出電壓Vout小于輸入電壓Vin。為簡潔起見，以下僅以圖1為例進行描述。

圖1所示的升壓型直流/直流轉換器100a包括放大器10a、與放大器10a連接的加法器20a、誤差放大器30a、與加法器20a和誤差放大器30a輸出端連接的比較器40a、與比較器40a連接的驅動電路50a、與驅動電路50a連接的功率開關60a以及與誤差放大器30a連接的補償電路80a。功率開關60a包括柵極、漏極和源極，功率開關60a的漏極與一電感101a連接，電感101a通過一二極管102a和電容103a與一外部負載(未圖示)連接，另外，電感101a從一外部電壓源接收一輸入電壓Vin。功率開關60a的源極與一電阻104a連接，在一升壓直流/直流轉換器中，輸出電壓Vout大于輸入電壓Vin，輸出電壓Vout用于給外部負載供電。分壓電路105a包括電阻RFB?1a和RFB2a，用于降低輸出電壓Vout并將與輸出電壓Vout成比例的反饋電壓V_FB傳送至誤差放大器30a，該誤差放大器30a將所述反饋電壓V_FB和一參考電壓V_REF1相比較并產生一誤差信號輸送給比較器40a，比較器40a比較所述誤差信號和加法器輸出的加法信號并產生一脈寬調制(PWM)信號給驅動電路50a，驅動電路50a再將所述PWM信號轉換成一控制信號，用于驅動功率開關60a，補償電路80a提供頻率補償，用于調節所述輸出電壓Vout。

當功率開關60a閉合時，電流流過電阻104a，并被轉換成一反映流過功率開關60a電流的電流檢測信號ISEN，該電流檢測信號ISEN被送至一放大器10a(例如一6倍放大器)進行放大。放大后的電流檢測信號ISEN再被送至加法器20a與一斜波信號RAMP相加。

因為電流檢測信號ISEN在被送到加法器20a之前先被送至6倍放大器10a進行放大，由于放大器10a帶寬有限，造成放大器的輸出跟不上電流檢測信號ISEN的變化，進而造成放大器輸出的失真，從而對功率開關60a的開關頻率進行了限制。而在電流檢測信號ISEN被放大后送到加法器20a時，因為加法器20a本身具有反饋回路，所述電流檢測信號ISEN還要再失真一次，且加法器20a帶寬有限，造成加法器20a的輸出失真。因此圖1所示的傳統直流/直流轉換器100a不能適應高頻的需要，例如超過1兆高頻的開關頻率的需要。

為了解決上述問題，有必要提供一種和可以適應超高開關頻率需要的直流/直流轉換器。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可以適應超高開關頻率需要的直流/直流轉換器，用于將一個直流輸入電壓轉換成一個直流輸出電壓。

本發明的另一目的在于提供一種可以適應超高開關頻率需要的直流/直流轉換方法，用于將一個直流輸入電壓轉換成一個直流輸出電壓。

為實現上述目的，本發明提供一種直流/直流轉換器，包括：一功率開關，其與一電感相連，并提供一反映流過所述功率開關電流的電流檢測信號；一加法器，其一輸入端與所述功率開關和電感的連接處相連，接收所述的電流檢測信號，并將所述電流檢測信號與一斜波信號相加產生一加法信號；一誤差放大器，用于比較一電壓反饋信號和一參考電壓信號產生一誤差信號；一比較器，用于比較所述誤差信號和所述加法信號并產生一脈寬調制信號；以及一驅動電路，接收所述脈寬調制信號并產生一控制信號，用于控制所述功率開關。