[發明專利]數字穩壓系統及其控制方法

有效

• 申請號: 202010180832.1
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111694394B
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 謝仲銘;邱敬硯
• 申請（專利權）人: 新唐科技股份有限公司
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 周曉飛;許曼

本發明提出一種數字穩壓系統及其控制方法，其中，該數字穩壓系統包含一數字穩壓電路以及一補償電路。數字穩壓電路輸出一輸出電流以及一輸出電壓，數字穩壓電路根據至少一參考電壓以及一回授電壓調整輸出電流，以對輸出電流減少或增加一單位電流。補償電路接收輸出電壓，并根據輸出電流的變化而對輸出電壓減少或增加一單位電壓，以產生并輸出回授電壓。

技術領域

本發明有關于一種數字穩壓系統，特別是有關于一種具有補償機制以提高收斂穩定度的數字穩壓系統及其控制方法。

背景技術

近年來，低壓降線性穩壓器(linear dropout,LDO)具有較高的轉換效率，小體積、低雜訊的優點，所以大量地使用在各種由電池供應電源的可攜式系統以及通訊相關的電子產品上。

低壓降線性穩壓器包含模擬式低壓降線性穩壓器(analog LDO)以及數字式低壓降線性穩壓器(digital LDO)。數字式低壓降線性穩壓器具有低雜訊以及可調輸出電壓的優點，但是其收斂穩定性低，大大地影響其應用領域。

發明內容

為了解決上述現有技術的問題，本發明的目的在于提出一種數字穩壓系統及其控制方法，通過與數字穩壓電路的輸出電流相對應地調整回授電壓，可有效提高數字穩壓電路的收斂穩定度。

為了達成上述目的，本發明提出一種數字穩壓系統，其包含一數字穩壓電路以及一補償電路。數字穩壓電路輸出一輸出電流以及一輸出電壓，數字穩壓電路根據至少一參考電壓以及一回授電壓調整輸出電流，以對輸出電流減少或增加一單位電流。補償電路接收輸出電壓，并根據輸出電流的變化而對輸出電壓減少或增加一單位電壓，以產生并輸出回授電壓。

較佳地，數字穩壓電路更包含一第一比較器、一第二比較器、一控制單元以及多個電流單元，每一電流單元開啟時輸出單位電流，控制單元根據第一比較器以及第二比較器產生的兩個比較結果分別開啟或關閉多個電流單元，以輸出至少一單位電流以形成輸出電流。

較佳地，控制單元輸出一電流調整信號至該補償電路，該補償電路根據該電流調整信號對該輸出電壓減少或增加該單位電壓，以產生并輸出該回授電壓，其中該電流調整信號表示該控制單元分別開啟或關閉該多個電流單元以對該輸出電流增加或減少該單位電流。

較佳地，第一比較器的正輸入端接收該回授電壓，而該第一比較器的負輸入端接收一第一參考電壓，而該第二比較器的正輸入端接收該回授電壓，而該第二比較器的負輸入端接收一第二參考電壓，該第一參考電壓大于該第二參考電壓。

較佳地，單位電壓滿足下列條件:ΔV(VREF_H-VREF_R)/2；其中ΔV為該單位電壓，VREF_H為該第一參考電壓，VREF_R為該第二參考電壓。

較佳地，該數字穩壓電路的一輸出端耦接一電容器，該單位電流滿足下列條件:ΔI(VREF_H-VREF_R)×Cp×Fsw；其中ΔI為該單位電流，VREF_H為該第一參考電壓，VREF_R為該第二參考電壓，Cp為該電容器的一電容值，Fsw為該數字穩壓電路的一切換頻率。

較佳地，當該輸出電流減少該單位電流，則該補償電路對該輸出電壓減少該單位電壓，以產生并輸出該回授電壓；當該輸出電流增加該單位電流，則該補償電路對該輸出電壓增加該單位電壓，以產生并輸出該回授電壓。

較佳地，補償電路包含一第一電流源、一第二電流源、一第一開關、一第二開關、一開關控制單元、以及一電阻，該電阻電連接于該補償電路的一輸入端以及一輸出端之間，該第一電流源以及該第一開關串聯于一供電端以及該補償電路的該輸出端之間，該第二開關以及該第二電流源串聯于該補償電路的該輸出端以及一接地端之間，該開關控制單元接收該電流調整信號，并根據該電流調整信號控制該第一開關以及該第二開關。