[发明专利]一种基于可变导通时间控制的Buck变换器

摘要

一种基于可变导通时间控制的Buck变换器，属于模拟集成电路技术领域。利用双输入双输出的误差放大器产生误差电流信号和误差电压信号，误差电压信号与采样的含有电感电流信息的电压信号进行比较作为占空比调制器的一个输入信号；利用电流乘法器产生可变的电流作为充电电容的充电电流，实现Buck变换器导通时间可变；将Buck变换器开关节点处电压进行滤波后与充电电容的电压进行比较作为占空比调制器的另一个输入信号，产生占空比受控的逻辑信号经过死区控制和驱动后作为Buck变换器功率管的栅驱动信号，有效的提高了响应速度且减小了输出电压VOUT的下冲或上冲。

主权项

1.一种基于可变导通时间控制的Buck变换器，包括功率级和控制环路，所述功率级包括第一开关管、第二开关管、功率电感和输出电容，第一开关管的漏极连接所述Buck变换器的输入电压，其源极连接第二开关管的漏极和功率电感的一端，第二开关管的源极接地；功率电感的另一端作为所述Buck变换器的输出端并通过输出电容后接地；所述控制环路包括第一分压电阻、第二分压电阻、开关、充电电容、电流采样模块、死区控制及驱动模块、占空比调制器、第一比较器和第二比较器；第一分压电阻和第二分压电阻串联并接在所述Buck变换器的输出端和地之间，其串联点输出反馈电压；所述电流采样模块采样功率电感的电流信息，其输出信号连接第一比较器的负输入端；第二比较器的负输入端连接阈值电压；所述占空比调制器的输入端连接第一比较器和第二比较器的输出端，其输出端连接死区控制及驱动模块的输入端和开关的控制端；死区控制及驱动模块的输出端连接所述功率级中第一开关管和第二开关管的栅极；其特征在于，所述控制环路还包括电流乘法器和双输入双输出的误差放大器；所述误差放大器的负输入端连接所述反馈电压，其正输入端连接基准电压，其第一输出端输出误差电压信号连接第一比较器的正输入端，其第二输出端输出误差电流信号；所述电流乘法器用于将误差电流信号和第一输入电流进行处理得到输出电流信号，其中输出电流信号I_gm为所述误差电流信号的电流值，I_B1和I_B2为第一偏置电流值和第二偏置电流值，I_C为所述第一输入电流的电流值，所述第一输入电流为与所述Buck变换器输入电压成正比的电流信号；所述电流乘法器的输出电流信号连接开关的一端、充电电容的一端和第二比较器的正输入端；开关的另一端和充电电容的另一端接地。