[發明專利]動態負載快速響應電路

有效

• 申請號: 201410840432.3
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN104638885B
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 喬宗標
• 申請（專利權）人: 上海英聯電子系統有限公司;喬宗標
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08;H02M3/155;H02M3/335
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.動態負載快速響應電路，

a)包含電流采樣、信號處理和信號注入電路；

b)電流采樣電路使用并聯在輸出濾波電感兩端的電阻和電容串聯網絡構成無損采樣，其中電阻電容串聯網絡中電容的一端連接于電感輸出電壓端、電阻的另一端連接于電感電壓輸入端，串聯電容兩端的電壓信號正比于輸出電流；

c)電流采樣電路使用串聯在輸出電路中的采樣電阻構成有損采樣；

d)信號處理電路放大電流采樣信號并對與開關頻率相關的信號進行抑制，信號處理電路的運算放大器的反相端通過電阻連接到采樣電阻和電容相連的一端；同相端通過電阻連接到采樣電容靠近電感輸出電壓端；一個電阻和電容的構成并聯網絡連接在運放電路的輸出端和反相端之間；

e)由電阻和電容串聯網絡構成的信號注入電路將信號處理電路的輸出瞬間變化量耦合到PWM控制器中負反饋輸入端，強制PWM發生器對瞬間變化的負載快速響應；PWM控制器中負反饋輸入端還連接有損采樣中串聯采樣電阻的連接點，PWM控制器中正反饋輸入端連接參考電壓，

f)適用于多相BUCK電路以及其它BUCK類電路。

2.根據權利要求1所述的動態負載快速響應電路，無損采樣中，當電阻值和電容值的乘積等于輸出濾波電感量除以其直流電阻值時，電容兩端的電壓信號將不包含與開關頻率相關交流分量；但由于批量制造誤差的原因，實際狀態中無法滿足這一條件，因此電容兩端的電壓值將一定會包含與開關頻率相關信號。

3.根據權利要求1所述的動態負載快速響應電路，信號處理電路并聯在運算放大器的輸出端和反相端之間的電容衰減了電流采樣電路輸出中所包含的與開關頻率相關的信號。

4.根據權利要求1所述的動態負載快速響應電路，信號處理電路并聯在運算放大器的輸出端和反相端之間的電阻和連接在運放反相端的電阻決定了信號處理電路的直流增益。

5.根據權利要求3所述的動態負載快速響應電路，信號處理電路的輸出在當輸出電流增大時，其輸出減小；而當輸出電流減小時，輸出增加。

6.根據權利要求1所述的動態負載快速響應電路，信號注入電路中的電容將信號處理電路的直流分量進行隔離，從而不會影響模塊的穩態工作。

7.根據權利要求6所述的動態負載快速響應電路，信號注入電路電阻與電壓采樣電路的下分壓電阻一起決定了在負載動態調整時注入到PWM負反饋端的信號幅度。

8.根據權利要求1所述的動態負載快速響應電路，當負載電流變化時，PWM負反饋輸入端得到一個被強化的、與負載電流變化方向相反的瞬變信號，從而迫使PWM控制器提高響應速度。

9.根據權利要求1所述的動態負載快速響應電路，在多相Buck電路中應用時，電流采樣電路由一個采樣電容和多個采樣電阻構成；其中采樣電容一端連接到輸出電壓端、采樣電容的另一端與所有采樣的電阻一端相連接，每一相的采樣電阻另一端連接到每一相電感電壓輸入端。

10.根據權利要求9所述的動態負載快速響應電路，采樣電容兩端將得到所有濾波電感電流的平均值，交流分量的頻率是單相工作頻率乘以相數N。