[发明专利]BUCK变换器电路

说明书

技术领域

本发明涉及电子产品技术领域，特别涉及一种BUCK变换器电路。

背景技术

在计算机、通讯、工业控制、仪器仪表、医疗设备等领域, 应用BUCK变换器电路设计的从高压直流变换到低压直流的开关电源的应用已经非常广泛。尤其在现代计算机系统中，多相、多路同步BUCK变换器电路得以广泛应用。在多路低压大电流的同步BUCK变换器电路设计中，如何提高电源的动态负载特性，同时降低直流输出的噪声和纹波是设计的难点。为了降低噪声和纹波，在电压型或电流型的BUCK变换器电路的输出端通常会串联LC滤波器。实践证明输出端串联的LC滤波器的传输特性会插入到电源系统的反馈环中，从而影响电源系统的稳定。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种BUCK变换器电路，旨在提高电路的动态特性，同时降低输出纹波及噪声。

为了实现上述目的，本发明提供一种BUCK变换器电路，该BUCK变换器电路包括：

直流电源，用于提供电源电压；

BUCK电路，用于降低所述直流电源的电压；

LC滤波器，用于将所述BUCK电路降压后的电压进行滤波，并输出至负载；

反馈采样补偿电路，用于对所述BUCK电路的输出电压和LC滤波器的输出电压进行采样和反馈补偿；

控制电路，用于根据所述反馈采样补偿电路的采样电压调整所述BUCK电路输出电压。

优选地，所述BUCK电路包括第一场效应管、第二场效应管、第一电感和第一电容；其中第一场效应管的漏极与所述直流电源的正极连接，栅极与所述控制电路连接，源极与所述第二场效应管的漏极连接；所述第二场效应管的栅极与所述控制电路连接，源极与所述直流电源的负极连接；所述第一电感的一端与所述第一场效应管的源极连接，另一端通过所述第一电容与所述直流电源的负极连接。

优选地，所述BUCK电路还包括第一电阻和第二电容，其中第一电阻的一端与所述第一场效应管的源极连接，另一端通过所述第二电容与所述直流电源的负极连接。

优选地，所述LC滤波器包括第二电感和第三电容，其中第二电感的一端连接至所述第一电感与所述第三电容连接的一端，另一端通过第三电容与所述直流电源的负极连接。

优选地，所述反馈采样补偿电路包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第四电容、第五电容和第六电容；所述控制电路包括PWM控制电路，该PWM控制电路包括误差放大器；其中第二电阻的一端与所述直流电源的负极连接，另一端与所述控制电路的反馈端连接，并分别通过第三电阻与所述第二电感和第三电容相连的一端连接、通过依次连接的第四电容和第四电阻与所述第二电感的另一端连接、通过第五电容与所述误差放大器连接、通过依次连接的第六电容和第五电阻与所述误差放大器连接。

优选地，所述控制电路包括一脉宽调制控制器，该脉宽调制控制器包括与所述第一场效应管的栅极连接的第一脉宽调制信号输出端和与所述第二场效应管的栅极连接的第二脉宽调制信号输出端。

本发明通过由上述第四电阻和第四电容构成快速反馈回路，由第三电阻和第二电阻构成慢速反馈回路；同时由第四电阻、第四电容、第五电容、第六电容和第五电阻构成快速反馈补偿电路，由第三电阻、第五电容、第六电容和第五电阻构成慢速反馈补偿电路。此外将快速反馈回路的采样点设置于BUCK电路的输出端和LC滤波器的输入端之间，因此BUCK电路输出的纹波和快速动态负载变化信号可以经快速补偿回路至BUCK控制器；快速反馈补偿电路具有较宽的带宽，较低的低频增益和较高的高频增益。将慢速反馈回路的采样点设置于BUCK电路所串连的LC滤波器之后的输出端，由于BUCK电路输出的纹波和快速动态负载变化信号经LC滤波器滤波之后变为较为稳定的直流，该直流信号可以经慢速反馈回路至BUCK控制器；慢速反馈补偿电路具有较窄的带宽，较高的低频增益和较低的高频增益。因此本发明提供的BUCK变换器电路可同时具备较快的动态负载响应速度和较低的纹波及噪声，而且具有较高的稳压精度和充足的相位裕量及增益裕量。

附图说明

图1为本发明BUCK变换器电路较佳实施例的结构示意图；

图2为本发明BUCK变换器电路较佳实施例的电路图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。