[發明專利]開關穩壓器控制系統和開關穩壓器

在審

• 申請號: 202010793440.2
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN111934546A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 王發剛;羅強;徐京偉;方烈義
• 申請（專利權）人: 昂寶電子（上海）有限公司
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156;H02M3/158
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 林強

本發明公開了一種開關穩壓器控制系統和開關穩壓器。根據本發明實施例，該開關穩壓器控制系統包括負載動態檢測模塊，用于檢測系統的輸出電壓，并基于輸出電壓生成兩路電流信號；以及脈沖寬度調制比較器，用于基于兩路電流信號來生成開關控制信號，其中，開關控制信號用于調制輸出電壓。通過上述方案，可以通過利用負載動態檢測模塊對輸出電壓進行檢測，生成兩路電流信號，并基于兩路電流信號來調制輸出電壓，可以滿足對負載動態變化進行快速響應的開關穩壓器需求，防止其過沖或跌落。

技術領域

本發明屬于集成電路領域，尤其涉及一種開關穩壓器控制系統和開關穩壓器。

背景技術

恒定頻率峰值電流模式開關穩壓器在電力電子系統中有廣泛的應用。傳統的恒定頻率峰值電流模式開關穩壓器，在負載電流發生跳變時，輸出電壓可能會有很大的跌落或者過沖，輸出電壓的這種突變(例如，跌落或過程)可能會導致負載裝置無法正常工作。

發明內容

本發明實施例提供一種開關穩壓器控制系統和開關穩壓器，能夠通過利用負載動態檢測模塊對輸出電壓進行檢測，生成兩路電流信號，并基于兩路電流信號來調制輸出電壓，滿足對負載動態變化進行快速響應的開關穩壓器需求，防止其過沖或跌落。

第一方面，本發明實施例提供了一種開關穩壓器控制系統，包括：負載動態檢測模塊，用于檢測系統的輸出電壓，并基于輸出電壓生成兩路電流信號；以及脈沖寬度調制比較器，用于基于兩路電流信號來生成開關控制信號，其中，開關控制信號用于調制輸出電壓。

根據本發明第一方面提供的系統，還包括：求和電阻，用于基于兩路電流信號中的第一路電流信號，生成輸入至脈沖寬度調制比較器的一個輸入端的第一電壓；以及隔離緩沖電阻，用于基于兩路電流信號中的第二路電流信號，生成輸入至脈沖寬度調制比較器的另一輸入端的第二電壓，其中，脈沖寬度調制比較器具體用于基于第一電壓和第二電壓來生成開關控制信號。

根據本發明第一方面提供的系統，還包括：開關控制器，用于基于開關控制信號對系統的輸入電壓進行斬波處理；以及電感，用于基于斬波后的電壓對電感電流進行調制，進而調制輸出電壓。

根據本發明第一方面提供的系統，還包括：誤差放大器，用于接收基準電壓和反饋電壓，并生成補償電壓；其中，第二電壓還取決于補償電壓，反饋電壓用于表征輸出電壓。

根據本發明第一方面提供的系統，在檢測到輸出電壓發生跌落時，第一路電流信號為從求和電阻抽取的第一電流，第二路電流信號為向隔離緩沖電阻注入的第二電流；在檢測到輸出電壓發生過沖時，第一路電流信號為向求和電阻注入的第三電流，第二路電流信號為從隔離緩沖電阻抽取的第四電流。

根據本發明第一方面提供的系統，負載動態檢測模塊是線性檢測模塊。

根據本發明第一方面提供的系統，線性檢測模塊包括跨導放大器，跨導放大器用于基于輸出電壓和基準電壓，生成兩路電流信號。

根據本發明第一方面提供的系統，負載動態檢測模塊包括：電源模塊、第一電流鏡、第二電流鏡、第三電流鏡以及第四電流鏡；其中，電源模塊用于接收基準電壓和反饋電壓，電源模塊的第一輸出端連接至第一電流鏡的輸入端，第一電流鏡的一個輸出端用于輸出第四電流，第一電流鏡的另一輸出端連接至第二電流鏡的輸入端，并且第二電流鏡的輸出端用于輸出第三電流，電源模塊的第二輸出端連接至第三電流鏡的輸入端，第三電流鏡的一個輸出端用于輸出第一電流，第三電流鏡的另一輸出端連接至第四電流鏡的輸入端，并且第四電流鏡的輸出端用于輸出第二電流，其中，反饋電壓用于表征輸出電壓。

根據本發明第一方面提供的系統，電源模塊包括第一晶體管、第二晶體管、第一電流源、第二電流源、第三電流源、第四電流源和電阻；其中，第一晶體管的柵極用于接收基準電壓，第二晶體管的柵極用于接收反饋電壓，第一晶體管的源極經由電阻連接至第二晶體管的源極，并且第一晶體管和第二晶體管的源極與漏極分別連接至第一電流源、第二電流源、第三電流源和第四電流源。