[實用新型]帶線損補償的DC-DC轉換器

有效

• 申請號: 201521141577.0
• 申請日: 2015-12-31
• 公開（公告）號: CN205304604U
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 周景暉;陳繼輝;盧晞;張勤
• 申請（專利權）人: 無錫華潤矽科微電子有限公司
• 主分類號: H02M3/10
• 分類號: H02M3/10;H02M1/42
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔

技術領域

本實用新型涉及電路領域，尤其涉及電源電路，具體是指一種帶線損補償的DC-DC轉換 器。

背景技術

目前手機、PAD等便攜式設備的充電電流越來越大，在大電流充電的過程中輸出連接線 上的電壓損失越來越顯著，特別是在輸出連接線較長的情況下這種線損就更加嚴重。會造成 最后到充電設備的充電電壓明顯降低，由于充電電壓降低充電設備內部的充電管理模塊會自 動降低充電電流來適應，所以會導致充電功率明顯下降，充電時間變長、甚至無法進行正常 充電等問題。

為了應對此種情況，現在普遍有兩種應對方法。第一種方法就是直接設定一個高于額定 充電電壓的輸出電壓值，比如針對額定5V的充電電壓，將輸出電壓直接設定為5.3V。即空 載條件下輸出電壓為5.3V，隨著充電電流的增大最后到充電設備的電壓會逐漸下降，使得在 額定電流充電時的充電電壓不致于降低過多。這種方法雖然簡單，但是缺點也十分明顯，它 只是將在各種充電電流情況下的電壓整體抬高，并沒有改善充電電壓的分布特性。

第二種方法就是利用外部的運放來采集實際的負載電流信號，將采集到的電流信號放大 以后再去控制反饋端的電壓。具體的實現方式如圖1所示，圖1中左邊為普通降壓電路，輸 出端VOUT經過電阻R1和電阻R2分壓之后反饋到FB腳，外部運放負責采集流過采樣電阻 Rs的電流信號并進行放大，放大后的信號通過電阻R3耦合到FB腳。通過合理設置電阻R1、 電阻R2、電阻R3、電阻Rs以及運放的放大倍數A，可以實現所需要的補償目標。舉例如下， 如果補償設計的要求為：空載Io＝0A時要求輸出電壓VOUT為5V，滿載Io＝2A時要求輸出 電壓VOUT為5.5V，采樣電阻Rs為0.01Ω，反饋參考電壓VFB為0.8V，運放的電壓放大倍 數為50。根據以上條件，可以分別列出空載和滿載時對于的等式如下

(5V-0.8V)/R1+(2.5V-0.8V)/R3＝0.8V/R2(空載)

(5.5V-0.8V)/R1+(2.5V-0.01Ω×2A×50-0.8V)/R3＝0.8V/R2(滿載)

可得R1＝6.3125×R2，R3＝12.625×R2

設定R2＝4.7KΩ，則可計算的R1＝29.7KΩ，R3＝59.3KΩ；

此種方式能夠精確地控制所需要的補償幅度，但是需要外接運放來實現，增加了成本和 設計難度，并且設計一旦確定，其補償幅度就不能改變，缺乏靈活性。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服了上述現有技術的至少一個缺點，提供了一種能夠實現的。

為了實現上述目的，本實用新型的具有如下構成：

該帶線損補償的DC-DC轉換器，其包括控制電路以及濾波電路，輸入電壓經過所述的控 制電路和濾波電路后產生芯片的輸出電壓，其主要特點是，所述的控制電路還包括線損補償 模塊，所述的芯片的輸出電壓經過反饋電阻后反饋至所述的控制電路中的誤差放大器的反向 輸入端，所述的線損補償模塊根據所述的誤差放大器的輸出端的電壓改變輸入至所述的誤差 放大器的正向輸入端的參考電壓，以對負載的輸出電壓進行補償。

進一步地，所述的線損補償模塊包括第三電阻、第四電阻以及緩沖器，所述的緩沖器的 輸入端與所述的誤差放大器的輸出端相連接，所述的緩沖器的輸出端與所述的第四電阻的第 一端相連接，所述的第四電阻的第二端與所述的第三電阻的第一端相連接，所述的第三電阻 的第二端接地，所述的第三電阻的第一端還與數個串聯的分壓電阻的一端相連接，所述的數 個串聯的分壓電阻的另一端與所述的控制電路中的基準模塊的輸出端相連接。

更進一步地，所述的第三電阻、所述的第四電阻均包括數個串聯的電阻，所述的線損補 償模塊還包括數個雙聯開關，所述的控制電路通過控制所述的數個雙聯開關的開啟和關斷以 改變所述的第三電阻以及所述的第四電阻的阻值，從而改變所述的誤差放大器的正向輸入端 的參考電壓。