[发明专利]用以使电流模式切换转换器稳定的前馈回路

说明书

本申请案涉及用以使电流模式切换转换器稳定的前馈回路。一电路(100)包含电流传感器(160)以感测在切换DC/DC转换器的输入侧处流动的切换电流。输出电容器(140)对所述切换DC/DC转换器的输出侧处的输出电压进行滤波。前馈电路(170)将所述所感测切换电流的一部分传递到所述切换DC/DC转换器的所述输出侧上的反馈路径。所述前馈电路(170)将所述所感测切换电流的一部分传递到所述切换DC/DC转换器的所述输出侧上的反馈路径，从而模拟所述输出电容器(140)的改变的有效串联电阻ESR以促进所述切换DC/DC转换器中的操作稳定性。

技术领域

本发明涉及切换电力供应器，且更特定来说涉及调整用于切换转换器的输出滤波器的等效串联电阻(ESR)的效应以促进所述转换器的稳定的电路。

背景技术

切换调节器(或转换器)为使用电力开关、电感器及二极管来将能量从输入转移到输出的电路。在输出处，存储电容器接收经由电力开关的切换在电感器中产生的能量。切换转换器的基本组件可经重新布置以形成步降(降压)转换器、步升(升压)转换器或换流器(返驰)，举例来说。反馈及控制电路可嵌套在这些电路周围以调节从电感器到存储电容器的能量转移以将恒定输出维持在正常操作条件内。

用于控制切换转换器的最常见控制方法为经由脉冲宽度调制(PWM)。此方法取输出电压的样本且从参考电压减去此样本以建立小误差信号(VERROR)。将此误差信号与振荡器斜波信号进行比较。比较器输出操作电力开关的数字输出(PWM)信号。当电路输出电压改变时，VERROR也改变且因此导致比较器阈值改变。因此，输出脉冲宽度(PWM)也改变。此工作周期改变然后使输出电压移动以将错差信号减小到零，因此完成控制回路。

关于PWM转换器的一个问题与在调节中维持输出电压的控制回路的操作稳定性有关。用于转换器的控制回路具有随转换器的操作频率变化的增益因子。增益因子受从电路的转移函数导出的极点及零点影响且受转换器的不同组件影响。举例来说，转换器中的输出存储电容器具有称为从存储电容器接收来自转换器的输入侧的能量的频率导出的等效串联电阻(ESR)的参数。存储电容器的ESR有助于控制转移函数中的零点，此有助于控制回路的总体稳定性(例如，抵消回路中的主导极点)。然而，随着时间及温度，存储电容器的ESR可改变，此改变零点在控制转移函数的频域中的放置且因此可使控制回路不稳定。

发明内容

本发明涉及一种电路，所述电路调整用于切换转换器的输出滤波器的等效串联电阻(ESR)的效应以促进转换器的稳定。在一个实例中，电路包含电流传感器以感测在切换DC/DC转换器的输入侧处流动的切换电流。输出电容器对所述切换DC/DC转换器的输出侧处的输出电压进行滤波。所述前馈电路将所述所感测切换电流的一部分传递到所述切换DC/DC转换器的所述输出侧上的反馈路径，从而模拟所述输出电容器的改变的有效串联电阻(ESR)以促进所述切换DC/DC转换器中的操作稳定性。

在另一实例中，电路包含电流传感器以感测在切换DC/DC转换器的输入侧处流动的切换电流。输出电容器对所述切换DC/DC转换器的输出侧处的输出电压进行滤波。所述前馈电路将所述所感测切换电流的一部分传递到所述切换DC/DC转换器的所述输出侧上的反馈路径。所述前馈电路改变受所述输出电容器的所述有效串联电阻(ESR)影响的控制转移函数的频率响应以使所述DC/DC转换器稳定。所述前馈电路中的高通滤波器对所述所感测电流的DC电流进行滤波且将所述所感测电流的AC纹波电流传递到所述反馈路径以改变所述控制转移函数的所述频率响应。