[發明專利]DC-DC變換器及系統

有效

• 申請號: 201610009995.7
• 申請日: 2016-01-06
• 公開（公告）號: CN105490532B
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 李永紅
• 申請（專利權）人: 深圳歐創芯半導體有限公司
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155
• 代理公司: 深圳市惠邦知識產權代理事務所 44271
• 代理人: 滿群

本發明涉及一種DC?DC變換器，在開關管關斷期間通過分別采集位于輸出電容兩端的分壓電阻電壓，并經采樣保持后，再通過芯片對保持的所述分壓電阻電壓進行運算得到輸出電容電壓信息，所述DC?DC變換器具有開關管最大關斷時間計時電路或最低工作頻率限制電路任一。與現有技術相比，本發明的有益效果：1)本發明一種DC?DC變換器，采用浮地架構，即電源IC的地是浮地，不與系統地相接，可實現寬范圍的輸入電壓，不受限于IC的工藝耐壓；2)本發明一種DC?DC變換器，通過采樣輸出電容兩端的差分電壓能夠實現在芯片中復制或恢復輸出電壓信息。

技術領域

本發明屬于電源技術領域，具體涉及一種DC-DC變換器及系統。

背景技術

降壓型開關電源廣泛應用于各種電子、電氣設備中，圖1是一種傳統的降壓型DC-DC開關電源，虛線框內是電源IC，對于某些應用場合，要求電源IC的耐壓大于等于輸入電壓VIN，在需要兼容寬范圍的輸入電壓時，例如輸入電壓從12V到85V，這需要電源IC的耐壓至少在85V以上，然而在現階段國內的公司很難找到這樣的工藝平臺，典型的高壓工藝是40V以內或者500V以上，介于100V左右的工藝平臺國內幾乎沒有或者不對外開放。

發明內容

本發明的目的是提供一種DC-DC變換器，采用浮地架構，即電源IC的地是浮地，不與系統地相接，可實現寬范圍的輸入電壓，不受限于IC的工藝耐壓。

本發明是這樣實現的：一種DC-DC變換器，在開關管關斷期間通過分別采集位于輸出電容兩端的分壓電阻電壓，并經采樣保持后，再通過芯片對保持的所述分壓電阻電壓進行運算得到輸出電容電壓信息，所述DC-DC變換器具有開關管最大關斷時間計時電路或最低工作頻率限制電路任一。

進一步地，所述輸出電容兩端分別接所述分壓電阻，所述分壓電阻接至芯片地。

進一步地，所述輸出電容兩端的分壓電阻電壓的保持通過采樣保持電路。

進一步地，所述芯片包括減法電路以及誤差放大器EA。

進一步地，所述開關管最大關斷時間計時電路檢測到開關管關斷時間超過設定的最大值，則立即打開功率管。

進一步地，所述開關管最低工作頻率限制電路檢測到開關管工作頻率小于設定的最小值，則立即打開功率管。

進一步地，所述功率管為NMOS功率管或NPN三極管。

進一步地，所述芯片包括PWM電路或者PFM電路。

一種DC-DC變換器系統，包括上述的DC-DC變換器，輸出電容COUT兩端分別接分壓電阻R1、R2、R3和R4，分壓電阻R1、R2、R3和R4接至芯片地，對分壓電阻R1和R2一端采樣并保持得到電壓VS1，對分壓電阻R3和R4一端采樣并保持得到電壓VS2，當R2/R1＝R4/R3，且R1/(R1+R2)＝λ，輸出電容COUT的輸出電壓VOUT＝(VS2-VS1)/λ。

進一步地，當輸出電壓VOUT遠高于續流二極管導通電壓VD1以及限流電阻兩端電壓RCS時，系統采樣電路只采樣輸出電容COUT正端電壓VS2，不采樣輸出電容負端電壓VS1，并直接將采樣保持電壓V2＝VS2接至誤差放大器EA的負輸入端。

與現有技術相比，本發明的有益效果：

(1)本發明一種DC-DC變換器，采用浮地架構，即電源IC的地是浮地，不與系統地相接，可實現寬范圍的輸入電壓，不受限于IC的工藝耐壓；

(2)本發明一種DC-DC變換器，通過采樣輸出電容兩端的差分電壓能夠實現在芯片中復制或恢復輸出電壓信息。

附圖說明