[发明专利]降压功率变换器

说明书

本发明公开了一种降压功率变换器，其包括一振荡器和一误差放大器，该降压功率变换器还包括一连续变频模块，该误差放大器通过该连续变频模块与该振荡器电连接；该误差放大器用于比较输出电压和参考电压后输出误差电压；该连续变频模块用于将该误差电压转换为数字信号，并通过该数字信号连续控制该振荡器的振荡频率。本发明提出的新型降压转换电路方案，使用连续变频方式实现了变换效率与输出纹波的良好折中，并且本发明电路架构的性能与工艺波动、温度以及电压等因素变化无关，使用范围广。

技术领域

本发明涉及一种芯片电源，特别是涉及一种高压输入、低压输出的高效率的降压功率变换器。

背景技术

DC-DC(开关电源直流变换器)是电子电路中不可缺少的一种电源变换器，利用电感与电容的储能特性，周期性的把输入电源能量传输到输出，而自身只消耗极小一部分功耗。一般来讲，DC-DC使用无源器件(如电阻)作为反馈部件，通过设置不同的反馈系数维持输出电压稳定在目标值，通过检测电路检测输出电流来达到控制电流的目的。

传统电流模DC-DC的基本结构如附图1所示，该电路包括开关管S1、续流管D1、电感器L、电容器CL、电阻RL、电流采样器Ai、PWM(脉冲宽度调制)比较器C1以及误差放大器A2，在实际应用中上述各模块实现方案多种多样。

为了在电路轻载时提高效率，一般情况下当DC-DC运行于轻载情况时，会进入PFM/PSM(脉冲频率调制/脉冲跳跃模式)的状态，通过跳周期或突发控制模式(burst mode)等方法实现。PFM状态下，开关频率、电流纹波和变换效率之间存在折中关系，由于跳周期或突发控制模式都不能连续的改变开关频率，所以原理上就决定了传统的PFM实现方法不能达到电流纹波、变换效率的最佳折中。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中传统的PFM实现方法不能达到电流纹波、变换效率的最佳折中的缺陷，提供一种可实现电流纹波与变换效率达到最佳折中的降压功率变换器。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本发明提供一种降压功率变换器，其包括一振荡器和一误差放大器，其特点在于，该降压功率变换器还包括一连续变频模块，该误差放大器通过该连续变频模块与该振荡器电连接；

该误差放大器用于比较输出电压和参考电压后输出误差电压；

该连续变频模块用于将该误差电压转换为数字信号，并通过该数字信号连续控制该振荡器的振荡频率。

较佳地，该连续变频模块用于在该误差电压小于一最小设定值的时间内输出低电平的该数字信号以控制该振荡器停振，在该误差电压大于一最大设定值的时间内输出高电平的该数字信号以控制该振荡器以一固定频率振荡，在该误差电压处于该最小设定值和该最大设定值间的时间内输出具有高低电平的该数字信号以控制该振荡器以一可变频率振荡。

较佳地，该连续变频模块包括一第一晶体管、一第二晶体管、一第三晶体管、一第四晶体管、一电阻、一电容和一反相器；

该第一晶体管的栅极接收该误差电压、源极电连接该电阻的一端、漏极电连接该第二晶体管的漏极，该第二晶体管的栅极接收该振荡器的时钟信号、源极电连接电源，该电阻的另一端接地；

该第三晶体管的栅极电连接该第二晶体管的漏极、源极电连接该电源、漏极电连接该反相器的输入端，该第四晶体管的栅极电连接一基准电压、源极接地、漏极电连接该反相器的输入端，该电容的一端电连接该电源、另一端电连接该第三晶体管的栅极，该反相器的输出端输出该数字信号。

较佳地，该反相器包括一第一反相器和一第二反相器，该第一反相器的输入端电连接该第三晶体管的漏极、输出端电连接该第二反相器的输入端，该第二反相器的输出端输出该数字信号。