[发明专利]直流/直流转换器及直流/直流转换方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种直流/直流转换器及直流/直流转换方法，特别是涉及一种适应超高开关频率需要的直流/直流转换器及直流/直流转换方法。

背景技术

直流/直流转换器具有成本低、重量轻、可靠性高、结构简单等优点，因此，在工业领域和实验室得到了广泛应用。基于电感器储能的直流/直流转换器分成升压型直流/直流转换器(Boost)、降压型直流/直流转换器(Buck)、降压-升压直流/直流转换器(Buck-Boost)等。直流/直流转换器通常包括一功率开关(Power MOSFET)，通过控制该功率开关的断开和闭合来控制输出电压。

图1所示为一传统的升压型直流/直流转换器100a的示意图，图2所示为一传统的降压型直流/直流转换器100b的示意图，图2所示的降压型直流/直流转换器100b的电路结构与图1所示的升压型直流/直流转换器100a的电路结构类似，区别在于：升压型直流/直流转换器100a的输出电压Vout大于输入电压Vin，而降压型直流/直流转换器100b的输出电压Vout小于输入电压Vin。为简洁起见，以下仅以图1为例进行描述。

图1所示的升压型直流/直流转换器100a包括放大器10a、与放大器10a连接的加法器20a、误差放大器30a、与加法器20a和误差放大器30a输出端连接的比较器40a、与比较器40a连接的驱动电路50a、与驱动电路50a连接的功率开关60a以及与误差放大器30a连接的补偿电路80a。功率开关60a包括栅极、漏极和源极，功率开关60a的漏极与一电感101a连接，电感101a通过一二极管102a和电容103a与一外部负载(未图示)连接，另外，电感101a从一外部电压源接收一输入电压Vin。功率开关60a的源极与一电阻104a连接，在一升压直流/直流转换器中，输出电压Vout大于输入电压Vin，输出电压Vout用于给外部负载供电。分压电路105a包括电阻RFB 1a和RFB2a，用于降低输出电压Vout并将与输出电压Vout成比例的反馈电压V_FB传送至误差放大器30a，该误差放大器30a将所述反馈电压V_FB和一参考电压V_REF1相比较并产生一误差信号输送给比较器40a，比较器40a比较所述误差信号和加法器输出的加法信号并产生一脉宽调制(PWM)信号给驱动电路50a，驱动电路50a再将所述PWM信号转换成一控制信号，用于驱动功率开关60a，补偿电路80a提供频率补偿，用于调节所述输出电压Vout。

当功率开关60a闭合时，电流流过电阻104a，并被转换成一反映流过功率开关60a电流的电流检测信号ISEN，该电流检测信号ISEN被送至一放大器10a(例如一6倍放大器)进行放大。放大后的电流检测信号ISEN再被送至加法器20a与一斜波信号RAMP相加。

因为电流检测信号ISEN在被送到加法器20a之前先被送至6倍放大器10a进行放大，由于放大器10a带宽有限，造成放大器的输出跟不上电流检测信号ISEN的变化，进而造成放大器输出的失真，从而对功率开关60a的开关频率进行了限制。而在电流检测信号ISEN被放大后送到加法器20a时，因为加法器20a本身具有反馈回路，所述电流检测信号ISEN还要再失真一次，且加法器20a带宽有限，造成加法器20a的输出失真。因此图1所示的传统直流/直流转换器100a不能适应高频的需要，例如超过1兆高频的开关频率的需要。

为了解决上述问题，有必要提供一种和可以适应超高开关频率需要的直流/直流转换器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以适应超高开关频率需要的直流/直流转换器，用于将一个直流输入电压转换成一个直流输出电压。

本发明的另一目的在于提供一种可以适应超高开关频率需要的直流/直流转换方法，用于将一个直流输入电压转换成一个直流输出电压。

为实现上述目的，本发明提供一种直流/直流转换器，包括：一功率开关，其与一电感相连，并提供一反映流过所述功率开关电流的电流检测信号；一加法器，其一输入端与所述功率开关和电感的连接处相连，接收所述的电流检测信号，并将所述电流检测信号与一斜波信号相加产生一加法信号；一误差放大器，用于比较一电压反馈信号和一参考电压信号产生一误差信号；一比较器，用于比较所述误差信号和所述加法信号并产生一脉宽调制信号；以及一驱动电路，接收所述脉宽调制信号并产生一控制信号，用于控制所述功率开关。