[发明专利]一种稳压器及相关组件

说明书

本发明公开了一种稳压器及相关组件，应用于电源领域，包括滤波电容、补偿电感、变压器、电压调节模块及控制器；控制器与电压调节模块的控制端连接，用于控制变压器的输出电压，补偿电感用于在流经补偿电感的电流处于稳定状态时为第一电感值，在流经补偿电感的电流处于瞬时变化状态时为第二电感值，第一电感值大于第二电感值。在电流处于稳定状态时，补偿电感的电感值为较大的第一电感值，可以输出至负载更小的纹波电流，实现更高的转换效率。在电流处于瞬时状态时，补偿电感的电感值为较小的第二电感值，此时可以保证较高动态响应能力，减少输出电压过冲或低冲。

技术领域

本发明涉及电源领域，特别是涉及一种稳压器及相关组件。

背景技术

TLVR(trans-inductorvoltage regulator，传导电感式稳压器)电源相比普通VR电源大大改善了动态响应，所需滤波电容减小，也降低了成本，成为未来多相电源的发展趋势。TLVR使用变压器代替普通VR使用的电感，变压器的初级线圈一端连接开关管，另一端连接输出端；变压器的次级线圈连接补偿电感。

补偿电感的大小影响电源的动态响应能力和纹波电流大小，补偿电感越大稳态下纹波电流越小，但是瞬态响应差，负载电流突增引起的undershoot(输出电压下冲)以及负载电流突减引起的overshoot(输出电压过冲)更大；补偿电感越小动态响应越好，但是稳态下的纹波电流更大，进而导致输出电压纹波偏大和转换效率下降。

所以兼顾瞬态和稳态的工作条件是现有技术中亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种稳压器及相关组件，实现更高的转换效率，可以保证较高动态响应能力，减少输出电压过冲或低冲。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种稳压器，包括滤波电容、补偿电感、变压器、电压调节模块及控制器；

所述电压调节模块的第一端接输入电压，所述电压调节模块的第二端与所述变压器的原边绕组的第一端连接，所述变压器的原边绕组的第二端与所述滤波电容连接且连接的公共端作为输出端，所述滤波电容的第二端接地，所述变压器的副边绕组的第一端与所述补偿电感的第一端连接，所述补偿电感的第二端接地，所述副边绕组的第二端接地；

所述控制器与所述电压调节模块的控制端连接，用于控制所述变压器的输出电压，所述补偿电感用于在流经所述补偿电感的电流处于稳定状态时为第一电感值，在流经所述补偿电感的电流处于瞬时变化状态时为第二电感值，所述第一电感值大于所述第二电感值，所述瞬时变化状态时的电流大于稳定状态时的电流。

优选的，所述电压调节模块包括第一可控开关及第二可控开关；

所述第一可控开关的第一端作为所述电压调节模块的第一端，所述第一可控开关的第二端与所述第二可控开关的第一端连接且连接的公共端作为所述电压调节模块的第二端，所述第二可控开关的第二端接地，所述第一可控开关的控制端及所述第二可控开关的控制端作为所述电压调节模块的控制端。

优选的，所述控制器与所述第一可控开关的控制端及所述第二可控开关的控制端连接，具体用于控制输出至所述第一可控开关的控制端的PWM信号及输出至所述第二可控开关的控制端的PWM信号以控制所述变压器的输出电压，输出至所述第一可控开关的控制端的PWM信号与输出至所述第二可控开关的控制端的PWM信号互补。

优选的，所述第一可控开关及所述第二可控开关均为MOS管。

优选的，所述变压器的数量为N个，所述电压调节模块的数量为N个，N为大于1的整数；

第i个所述电压调节模块的第一端接输入电压，第i个所述电压调节模块的第二端与第i个所述变压器的原边绕组的第一端连接，第i个所述变压器的原边绕组的第二端与所述滤波电容连接且连接的公共端作为输出端，第一个所述变压器的副边绕组的第一端与所述补偿电感的第一端连接，N个所述变压器的副边绕组串联，第N个所述变压器的副边绕组的第二端接地，0i≤N。