[发明专利]一种开关电感电源的电路

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种开关电感电源的电路。

背景技术

开关电源是一种通过控制开关管的导通时间和关断时间的比率来维持输出电压的稳定性的电源。开关电源具有稳压范围大、损耗低和结构简单等特点，因此广泛应用于各类的电子设备，是电子产品发展中不可或缺的一种电源。其中，直流开关电源的本质是“DC(Direct Current，直流电)-DC”转换器，可将质量较差的原生态直流电压(粗电)，如蓄电池的电压，转换为质量较高的直流电压(精电)，即满足负载要求的电压。具体实现过程中，粗电会先被储能元件暂存后再转换为精电，特别地，以电感作为储能元件的直流开关电源称为开关电感电源，开关电感电源常集成在芯片中。

伴随着工艺节点的持续缩小，芯片的集成度越来越大，非线性元件也被集成到芯片中。这导致开关电感电源的输出端产生噪声，如尖刺和纹波等，直接给负载带来负担，如影响负载的响应速度和加大负载的能量损耗等。为了减小噪声，通常方法是在开关电感电源的输出端设计滤波电容，其中，滤波电容的电容值越大，滤波能力越强。但是，在开关电感电源的输出端的电压发生跳变(即输出电压值在短时间发生较大变化)时，会产生较大的噪声，这就需要选取电容值较大的电容来完成滤波，当滤波电容的电容值增大时，输出电压跳变的延时也将增大，同时制作电容的难度系数也随之增大，可见该方式减小噪声的能力是有限的。

发明内容

本发明实施例提供了一种开关电感电源的电路，可以实现在开关电感电源的输出电压发生跳变时减小纹波和减少尖刺脉冲，提高输出电压的稳定性。

本发明实施例第一方面提供了一种开关电感电源的电路，包括电压输入端、开关单元、电感、反馈控制单元、响应滤波单元以及电压输出端，其中：

所述开关单元的正极和负极分别与所述电压输入端的正极和负极相连，所述开关单元的输出端与所述电感的第一端相连，所述电感的第二端与所述反馈控制单元的输入端相连，所述反馈控制单元的输出端与所述开关单元的受控端相连，所述电压输出端的正极分别与所述电感的第二端和所述响应滤波单元的第一端相连，所述电压输出端的负极分别与所述开关单元的负极和所述响应滤波单元的第二端相连；

所述开关单元用于将所述电压输入端的正极和所述电压输出端的负极交替地切换连接到所述电感的第一端，所述电感用于从所述电压输入端存取电能和向所述电压输出端释放电能，所述反馈控制单元用于根据所述电压输出端输出的电能控制所述开关单元切换连接的频率，所述响应滤波单元包括第一场效应管，所述第一场效应管用于在所述电压输出端的正极的输出电压发生跳变时滤除所述电压输出端的正极的杂波。

在第一方面的第一种可能实现方式中，所述电路还包括第一分压电阻和第二分压电阻，所述响应滤波单元还包括第一误差放大器，所述第一场效应管是NMOS管，其中：

所述第一分压电阻的第一端与所述电压输出端的正极相连，所述第一分压电阻的第二端与所述第二分压电阻的第一端相连，所述第二分压电阻的第二端与所述电压输出端的负极相连，所述第一场效应管的漏极与所述电压输出端的正极相连，所述第一场效应管的源极与所述电压输出端的负极相连，所述第一场效应管的栅极与所述第一误差放大器的输出端相连，所述第一误差放大器的负输入端与所述第一分压电阻的第二端相连，所述第一误差放大器的正输入端接入第一参考电压。

结合第一方面的第一种可能实现方式，在第二种可能实现方式中，当所述电压输出端的正极的输出电压发生跳变时，所述第一误差放大器的负输入端的电压和所述第一参考电压的差值将大于预设阈值，进而所述第一误差放大器的输出端输出高电平以导通所述第一场效应管，进而所述第一场效应管滤除所述电压输出端的正极的杂波。

结合第一方面的可能实现方式，在第三种可能实现方式中，所述电路还包括RC滤波单元，所述RC滤波单元的第一端与所述电压输出端的正极相连，所述RC滤波单元的第二端与所述电压输出端的负极相连；

所述RC滤波单元用于滤除所述电压输出端的正极的杂波。

结合第一方面以及第一方面的第三种可能实现方式，在第四种可能实现方式中，所述RC滤波单元包括电容和等效电阻，其中：

所述电容的第一端与所述电压输出端的正极相连，所述电容的第二端与所述电压输出端的负极相连，所述等效电阻的第一端与所述电压输出端的正极相连，所述等效电阻的第二端与所述电压输出端的负极相连。