[发明专利]一种单片集成的高频降压型直流－直流转换器

摘要

本发明公开了一种单片集成的高频降压型直流－直流转换器。该转换器在同一个硅片上集成了直流－直流转换器所需的所有元件，包括功率开关，控制电路，驱动电路，功率电感和滤波电容。其中控制电路包括了分压电阻、参考电压电路，软启动电路，三角波发生器，误差放大器，补偿网络，脉冲宽度调制电路和死区控制电路。该直流－直流转换器大大减小了电源芯片的整体体积，同时其转换效率又能高于低压差线性稳压源LDO的理想转换效率，它对于负载变化的快速响应特性，也能满足电源芯片的快速负载变化的要求。

主权项

1.一种单片集成的高频降压型直流-直流转换器，其特征在于：在同一个硅片上集成了功率开关、控制电路、驱动电路、功率电感L和滤波电容C；所述控制电路包括了分压电阻Rf1和Rf2、参考电压电路、软启动电路、三角波发生器、误差放大器、补偿网络、脉冲宽度调制电路和死区控制电路；分压电阻Rf1和Rf2串联后与外部负载并联，所得到的反馈电压Vfb，接到误差放大器的一个输入端；由软启动电路取得的参考电压Vref接到误差放大器的另一个输入端；补偿网络跨接在误差放大器的输入和输出端之间；误差放大器将反馈电压Vfb和参考电压Vref的差值进行放大，得到误差电压Vc；误差电压Vc 和三角波发生器产生的高频三角波信号，共同连接到脉冲宽度调制电路，产生一个占空比和误差电压Vc大小相关的方波信号PWM；方波信号PWM经死区控制模块处理得到两相控制信号，再经过驱动电路，控制功率开关PM和NM的开启和关闭；输入电压Vi连接在功率开关PM的源极，功率开关NM的源极接地；功率开关PM和NM的漏极连接到片上集成的功率电感的一端；功率电感的另一端和片上集成的输出电压滤波电容相连，构成片上LC低通滤波器；功率开关的高频输出电压经过LC低通滤波器，得到了最后的直流输出电压Vo。