[發明專利]降壓型轉換器

在審

• 申請號: 201210188771.9
• 申請日: 2012-06-08
• 公開（公告）號: CN103475223A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 姚愛萍;張金勇;王磊
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: H02M3/157
• 分類號: H02M3/157;H02M1/36
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 宋鷹武

1.一種降壓型轉換器，包括：供電模塊；

開關功率管；

整流管，與所述開關功率管串聯，且進一步連接至所述供電模塊，輸入電壓通過所述開關功率管和所述整流管而輸入，并由所述供電模塊為負載供電；

誤差放大器，其同相輸入端連接至所述供電模塊以獲取反饋電壓；

帶隙基準電路，用以提供參考電壓，且所述誤差放大器的反相輸入端連接至所述帶隙基準電路；

第一電壓比較器，其同相輸入端連接至所述誤差放大器的輸出端；

鋸齒波發生電路，用以提供鋸齒波信號，且所述第一電壓比較器的反相輸入端連接至所述鋸齒波發生電路；

脈寬調制控制電路，其連接至所述第一電壓比較器的輸出端、所述鋸齒波發生電路、和所述帶隙基準電路，以接收所述第一電壓比較器所產生的第一控制信號、所述鋸齒波信號和所述參考電壓，并產生相應的第二控制信號，并將所述第二控制信號輸出至所述開關功率管和所述整流管以控制所述開關功率管和所述整流管通斷；

其中，所述脈寬調制控制電路包括軟啟動電路，以產生軟啟動控制信號，使所述降壓型轉換器處于軟啟動模式。

2.根據權利要求1所述的降壓型轉換器，其特征在于，所述軟啟動電路包括：

斜坡發生器；

第二電壓比較器，其反相輸入端連接至所述鋸齒波發生電路以接收所述鋸齒波發生電路所產生的鋸齒波信號，其同相輸入端連接至所述斜坡發生器，而其輸出端用以輸出所述軟啟動控制信號；

第三電壓比較器，其反相輸入端連接至所述帶隙基準電路，其同相輸入端連接至所述斜坡發生器，而其輸出端用以輸出選擇控制信號。

3.根據權利要求2所述的降壓型轉換器，其特征在于，所述斜坡發生器包括多個串聯的PMOS管、一NMOS管及一第二電容，所述多個串聯的PMOS管和所述NMOS管產生納安級的電流，為所述第二電容充電，獲得一個緩慢上升的斜坡電壓。

4.根據權利要求2所述的降壓型轉換器，其特征在于，所述脈寬調制控制電路進一步包括：

D觸發器，其包括：

第一輸入端，連接至所述軟啟動電路中的所述第二電壓比較器的輸出端，以接收所述軟啟動控制信號；

第二輸入端，連接至所述第一電壓比較器的輸出端，以接收所述第一電壓比較器所輸出的所述第一控制信號；

第三輸入端，連接至所述軟啟動電路中的所述第三電壓比較器的輸出端，以接收所述選擇控制信號；以及

輸出端，用以根據所述選擇控制信號、所述軟啟動控制信號和所述第一控制信號而輸出所述第二控制信號，以控制所述開關功率管和所述整流管通斷。

5.根據權利要求1所述的降壓型轉換器，其特征在于，所述開關功率管包括源極、漏極和柵極，而所述整流管包括源極、漏極和柵極，所述輸入電壓連接所述開關功率管的漏極，所述開關功率管的源極連接所述整流管的漏極，所述整流管的源極接地，所述開關功率管的柵極連接所述整流管的柵極，且所述脈寬調制控制電路的輸出端連接至所述開關功率管和整流管的柵極。

6.根據權利要求1所述的降壓型轉換器，其特征在于，所述供電模塊包括電感、電容、第一分壓電阻和第二分壓電阻，所述電感一端連接至所述開關功率管的源極和所述整流管的漏極之間的節點，另一端連接至一輸出直流電壓，所述第一分壓電阻一端連接至所述輸出直流電壓，另一端與所述第二分壓電阻串聯，且進一步接地；所述電容跨接于串聯的所述第一、第二分壓電阻的兩端，所述第一、第二分壓電阻之間的節點連接至誤差放大器的同相輸入端用以輸出所述反饋電壓。

7.根據權利要求1所述的降壓型轉換器，其特征在于，所述輸出電壓低于一設定值時，所述第一控制信號變為低電平，所述脈寬調制控制電路所述處的第二控制信號打開開關功率管，并關斷整流管。

8.根據權利要求1所述的降壓型轉換器，其特征在于，所述降壓型轉換器進一步包括補償電路，所述補償電路跨接于所述誤差放大器的同相輸入端和輸出端。

9.根據權利要求1所述的降壓型轉換器，其特征在于，所述開關功率管、整流管、脈寬調制控制電路、第一電壓比較器、鋸齒波發生電路、誤差放大器、補償電路、帶隙基準電路以集成電路芯片的形式制成。

10.根據權利要求1所述的降壓型轉換器，其特征在于，所述誤差放大器為低功耗高增益的二級運算放大器，而所述開關功率管和整流管由MOS管實現。