[發明專利]一種自適應分段驅動DC-DC變換器有效
| 申請號: | 201310323222.2 | 申請日: | 2013-07-29 |
| 公開(公告)號: | CN103401423A | 公開(公告)日: | 2013-11-20 |
| 發明(設計)人: | 羅萍;陳劍洛;莫易昆;羅明;周彪;甘武兵;彭宣霖;周才強 | 申請(專利權)人: | 電子科技大學 |
| 主分類號: | H02M3/158 | 分類號: | H02M3/158 |
| 代理公司: | 成都宏順專利代理事務所(普通合伙) 51227 | 代理人: | 李順德;王睿 |
| 地址: | 611731 四川省成*** | 國省代碼: | 四川;51 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 自適應 分段 驅動 dc 變換器 | ||
1.一種自適應分段驅動DC-DC變換器,包括轉換單元、驅動單元和反饋控制單元,所述轉換單元分別與驅動單元和反饋控制單元連接,所述驅動單元與反饋控制單元連接,其特征在于,所述轉換單元包括開關轉換電路和濾波電路,所述開關轉換電路包括并聯的多只PMOS功率管和并聯的多只NMOS功率管,所有PMOS功率管的源極均接電源、柵極與驅動單元連接、漏極與所有的NMOS功率管的漏極和濾波電路的一端連接,所有的NMOS功率管的柵極與驅動單元連接、源極均接地,濾波電路的另一端為自適應分段驅動DC-DC變換器的輸出端,所述PMOS功率管和NMOS功率管的數量相等,所述多只PMOS功率管分為PM組,所述多只NMOS功率管分為NM組,
所述轉換單元將輸入電壓轉換為脈沖電壓輸出到負載;
所述反饋控制單元對轉換單元輸出的電壓進行采樣處理,輸出功率管分段控制信號到驅動單元,通過驅動單元對轉換單元的輸出電壓進行控制;
所述驅動單元包括緩沖電路和數字邏輯電路,通過反饋單元輸入的功率管分段控制信號,與轉換單元的功率管柵極連接,對功率管進行開關控制,根據負載電流的大小,分別控制PM組PMOS功率管和NM組NMOS功率管中每一組PMOS功率管和NMOS功率管的通斷。
2.根據權利要求1所述的一種自適應分段驅動DC-DC變換器,其特征在于,所述反饋控制單元還包括PWM控制電路、PSM控制電路、數字控制電路、PWM/PSM模式判定電路和占空比檢測電路,所述驅動單元包括分段控制邏輯模塊和驅動模塊,所述PWM控制電路和PSM控制電路的輸入端均連接自適應分段驅動DC-DC變換器的電壓輸出端,所述PWM控制電路的一個輸出端連接數字控制電路的一個輸入端、另一個輸出端連接PWM/PSM模式判定電路的一個輸入端,所述PSM控制電路的另一個輸入端連接PWM/PSM模式判定電路的第一輸出端、輸出端連接數字控制電路的另一個輸入端,所述PWM/PSM模式判定電路的第二輸出端連接PWM控制電路的另一個輸入端、第三輸出端連接占空比檢測電路的一個輸入端、另一個輸入端連接分段控制邏輯模塊的一個輸出端,所述數字控制電路的一個輸出端連接占空比檢測電路、另一個輸出端連接驅動模塊的輸入端,所述占空比檢測電路的輸出端連接分段控制邏輯模塊的輸入端,所述分段控制邏輯模塊的另一個輸出端和驅動模塊的輸出端分別連接驅動單元的輸入端,
所述PWM控制電路提供PWM控制信號;
所述PSM控制電路提供PSM控制信號;
所述占空比檢測電路通過檢測柵驅動占空比所映射的負載電流的大小對功率管的工作模式做出判斷,輸出相應的功率管分段信號;
所述PWM/PSM模式判定電路對當前電路中的工作信號進行檢測并做出判斷,輸出相應控制信號,選擇進入PWM控制模式或PSM控制模式;
所述數字控制電路將PWM控制電路或PSM控制電路輸入的控制信號轉換為數字控制信號輸出到驅動模塊;
所述分段控制邏輯模塊用于對多段PMOS功率管和多段NMOS功率管進行分段控制。
3.根據權利要求1或2所述的一種自適應分段驅動DC-DC變換器,其特征在于,所述多只PMOS功率管均分為PM組,所述多只NMOS功率管均分為NM組,所述PM和NM不相等。
4.根據權利要求1或2所述的一種自適應分段驅動DC-DC變換器,其特征在于,所述多只PMOS功率管均分為PM組,所述多只NMOS功率管均分為NM組,所述PM等于NM。
5.根據權利要求4所述的一種自適應分段驅動DC-DC變換器,其特征在于,所述PM=NM=6。
6.根據權利要求5所述的一種自適應分段驅動DC-DC變換器,其特征在于,所述占空比檢測電路包括由一個6級延遲單元構成的延遲鏈和一個由6個D型觸發器構成的時間數字轉換器。
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