[实用新型]一种高效同步整流降压型稳压器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电压转换装置，特别是一种峰值电流控制的降压型稳压器。

背景技术

由于VLSI的不断发展，开关电源芯片得到了迅猛的发展，并广泛应用于各种设备中，尤其是便携式电子产品，诸如手机、MP3、PDA、PMP、DSC等。

便携式产品的工作电压越低越好，这样可以大大降低电池电压的功耗，延长电池的使用时间，对于降压型稳压器而言，由于肖特基二极管的正向压降为0.4V至0.6V，甚至更大，采用它作为输出整流管，大电流情况下的动态功耗很大。为了解决这个问题，提出了同步整流的概念，同步整流是采用通态电阻很低的功率MOSFET(metallic oxide semiconductor fieldeffecttransistor)金属氧化物半导体场效应晶体管来取代整流二极管以降低整流损耗的一项新技术，它能大大提高降压型稳压器的转换效率。

目前降压型稳压器的拓扑结构，大多数采用外部电感电流检测电路，不仅增加额外的I/O，而且电路实现复杂。同时，现有的降压型稳压器在轻载情况下的转换效率很低，为了提高降压型稳压器的转换效率，在轻载情况下，当电感电流过零时要关段同步整流MOSFET。现有的方法是在电路中加入电流过零检测电路，但是检测电路中的电流互感器不仅体积大而且价格昂贵，传感电阻也大大降低了降压型稳压器的效率。

发明内容

本实用新型针对现有的降压型稳压器存在轻载情况下转换效率低，需要增加额外的I/O，电路实现复杂这些缺点，提出一种峰值电流控制的高效率降压型同步整流稳压器，在重载情况下关闭触发模式电路，在轻载情况下开启触发模式电路。以使在各种负载条件下，降压型稳压器都具有高效率，同时采用内部集成电感电流检测电路，使降压型稳压器的体积小，重量轻和成本低。

一种高效同步整流降压型稳压器，包括：主电路101、脉宽调制电路102、触发模式电路103，其中所述主电路101为负载提供降压后的电压且输出采样电压至脉宽调制电路102和触发模式电路103，基准电压1Vref1输入至脉宽调制电路102，所述脉宽调制电路102输出脉冲信号至主电路101，使能信号EN和基准电压2Vref2输入至触发模式电路103，所述触发模式电路103输出触发使能信号EN_Burst_Cmp至脉宽调制电路102，脉宽调制电路102输出误差使能信号EN_EA至触发模式电路103。

本实用新型所述的主电路101构成如下：

一直流电源Vin的正极接主开关管MP的源极，主开关管MP的漏极接整流开关管MN的源极和储能电感L的一端，整流开关管MN的漏极接地，储能电感L的另一端接储能电容C，储能电容C的另一端接地，负载Rload的一端与储能电感L和储能电容C的公共端连接，负载Rload的另一端接地。

本实用新型所述的脉宽调制电路102的构成如下：

电阻R1的一端接所述主电路101中的储能电感L和储能电容C的公共端，另一端与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端接地，电阻R1与电阻R2的公共端接误差放大器EA的负输入端，误差放大器EA的正输入端接参考电压1Vref1，误差放大器EA输出误差信号Vea至脉宽调制比较器PWM COMP的正输入端，并且输出误差使能信号EN-EA至触发比较器Burst Cmp，脉宽调制比较器PWM COMP的负输入端接电感电流检测电路和斜坡补偿电路，脉宽调制比较器PWM COMP的输出端接驱动电路的输入端，驱动电路的输出端接所述主电路101中的主开关管MP和整流开关管MN的栅极。

本实用新型所述的触发模式电路103的构成如下：

触发比较器Burst Cmp的正输入端与所述的脉宽调制电路102中的R1和R2之间的节点相连，负输入端与Vref2的负极相连，使能信号EN输入至触发比较器Burst Cmp，触发比较器Burst Cmp输出触发使能信号EN_Burs_Cmp至所述的脉宽调制电路102中的误差放大器EA。

本实用新型所述的电感电流检测电路和斜坡补偿电路集成于芯片内部。

本实用新型所述的误差放大器EA、脉冲调制比较器PWM COMP、触发比较器Burs Cmp、电感电流检测电路和斜坡补偿电路的工作频率高于脉宽调制比较器输出的脉冲信号频率。

本实用新型解决了现有降压型稳压器轻载情况下效率低，瞬态响应慢、输出电压精度小等问题，同时由于对电感电流检测电路进行集成，不需要额外的I/O，具有效率高，结构简单，成本低等优点。

附图说明

图1是本实用新型的功能模块图；

图2是本实用新型的电路原理图。

具体实施方式