[發(fā)明專利]降壓型轉(zhuǎn)換器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210188771.9
• 申請日: 2012-06-08
• 公開（公告）號: CN103475223A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚愛萍;張金勇;王磊
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)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(jìn)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44316
• 代理人: 宋鷹武

1.一種降壓型轉(zhuǎn)換器，包括：供電模塊；

開關(guān)功率管；

整流管，與所述開關(guān)功率管串聯(lián)，且進(jìn)一步連接至所述供電模塊，輸入電壓通過所述開關(guān)功率管和所述整流管而輸入，并由所述供電模塊為負(fù)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(zhǔn)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(zhǔn)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(fā)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(fā)生電路；

脈寬調(diào)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(fā)生電路、和所述帶隙基準(zhǔn)電路，以接收所述第一電壓比較器所產(chǎn)生的第一控制信號、所述鋸齒波信號和所述參考電壓，并產(chǎn)生相應(yīng)的第二控制信號，并將所述第二控制信號輸出至所述開關(guān)功率管和所述整流管以控制所述開關(guān)功率管和所述整流管通斷；

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

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降壓型轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述軟啟動電路包括：

斜坡發(fā)生器；

第二電壓比較器，其反相輸入端連接至所述鋸齒波發(fā)生電路以接收所述鋸齒波發(fā)生電路所產(chǎn)生的鋸齒波信號，其同相輸入端連接至所述斜坡發(fā)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(zhǔn)電路，其同相輸入端連接至所述斜坡發(fā)生器，而其輸出端用以輸出選擇控制信號。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的降壓型轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述斜坡發(fā)生器包括多個串聯(lián)的PMOS管、一NMOS管及一第二電容，所述多個串聯(lián)的PMOS管和所述NMOS管產(chǎn)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(jù)權(quán)利要求2所述的降壓型轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述脈寬調(diào)制控制電路進(jìn)一步包括：

D觸發(fā)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(jù)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(guān)功率管和所述整流管通斷。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降壓型轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述開關(guān)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(guān)功率管的漏極，所述開關(guān)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(guān)功率管的柵極連接所述整流管的柵極，且所述脈寬調(diào)制控制電路的輸出端連接至所述開關(guān)功率管和整流管的柵極。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降壓型轉(zhuǎn)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(guān)功率管的源極和所述整流管的漏極之間的節(jié)點(diǎn)，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(lián)，且進(jìn)一步接地；所述電容跨接于串聯(lián)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(jié)點(diǎn)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(jù)權(quán)利要求1所述的降壓型轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述輸出電壓低于一設(shè)定值時，所述第一控制信號變?yōu)榈碗娖剑雒}寬調(diào)制控制電路所述處的第二控制信號打開開關(guān)功率管，并關(guān)斷整流管。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降壓型轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述降壓型轉(zhuǎn)換器進(jìn)一步包括補(bǔ)償電路，所述補(bǔ)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(jù)權(quán)利要求1所述的降壓型轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述開關(guān)功率管、整流管、脈寬調(diào)制控制電路、第一電壓比較器、鋸齒波發(fā)生電路、誤差放大器、補(bǔ)償電路、帶隙基準(zhǔn)電路以集成電路芯片的形式制成。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降壓型轉(zhuǎn)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(yùn)算放大器，而所述開關(guān)功率管和整流管由MOS管實(shí)現(xiàn)。