[发明专利]动态负载快速响应电路

权利要求书

1.动态负载快速响应电路，

a)包含电流采样、信号处理和信号注入电路；

b)电流采样电路使用并联在输出滤波电感两端的电阻和电容串联网络构成无损采样，其中电阻电容串联网络中电容的一端连接于电感输出电压端、电阻的另一端连接于电感电压输入端，串联电容两端的电压信号正比于输出电流；

c)电流采样电路使用串联在输出电路中的采样电阻构成有损采样；

d)信号处理电路放大电流采样信号并对与开关频率相关的信号进行抑制，信号处理电路的运算放大器的反相端通过电阻连接到采样电阻和电容相连的一端；同相端通过电阻连接到采样电容靠近电感输出电压端；一个电阻和电容的构成并联网络连接在运放电路的输出端和反相端之间；

e)由电阻和电容串联网络构成的信号注入电路将信号处理电路的输出瞬间变化量耦合到PWM控制器中负反馈输入端，强制PWM发生器对瞬间变化的负载快速响应；PWM控制器中负反馈输入端还连接有损采样中串联采样电阻的连接点，PWM控制器中正反馈输入端连接参考电压，

f)适用于多相BUCK电路以及其它BUCK类电路。

2.根据权利要求1所述的动态负载快速响应电路，无损采样中，当电阻值和电容值的乘积等于输出滤波电感量除以其直流电阻值时，电容两端的电压信号将不包含与开关频率相关交流分量；但由于批量制造误差的原因，实际状态中无法满足这一条件，因此电容两端的电压值将一定会包含与开关频率相关信号。

3.根据权利要求1所述的动态负载快速响应电路，信号处理电路并联在运算放大器的输出端和反相端之间的电容衰减了电流采样电路输出中所包含的与开关频率相关的信号。

4.根据权利要求1所述的动态负载快速响应电路，信号处理电路并联在运算放大器的输出端和反相端之间的电阻和连接在运放反相端的电阻决定了信号处理电路的直流增益。

5.根据权利要求3所述的动态负载快速响应电路，信号处理电路的输出在当输出电流增大时，其输出减小；而当输出电流减小时，输出增加。

6.根据权利要求1所述的动态负载快速响应电路，信号注入电路中的电容将信号处理电路的直流分量进行隔离，从而不会影响模块的稳态工作。

7.根据权利要求6所述的动态负载快速响应电路，信号注入电路电阻与电压采样电路的下分压电阻一起决定了在负载动态调整时注入到PWM负反馈端的信号幅度。

8.根据权利要求1所述的动态负载快速响应电路，当负载电流变化时，PWM负反馈输入端得到一个被强化的、与负载电流变化方向相反的瞬变信号，从而迫使PWM控制器提高响应速度。

9.根据权利要求1所述的动态负载快速响应电路，在多相Buck电路中应用时，电流采样电路由一个采样电容和多个采样电阻构成；其中采样电容一端连接到输出电压端、采样电容的另一端与所有采样的电阻一端相连接，每一相的采样电阻另一端连接到每一相电感电压输入端。

10.根据权利要求9所述的动态负载快速响应电路，采样电容两端将得到所有滤波电感电流的平均值，交流分量的频率是单相工作频率乘以相数N。