[发明专利]基于频率和跨导可变的负载瞬态响应速度提升方法

说明书

本发明公开了一种采用负反馈频率和跨导可变的Boost DC‑DC提高瞬态响应的方法，该瞬态响应控制方案主要包括：负反馈动态电流产生电路、频率动态可变振荡器电路、可变跨导误差放大器电路、瞬态过压检测电路、电流倒灌检测电路、电流倒灌计数电路、分段驱动电路等。自负反馈动态电流产生电路产生动态电流，频率动态可变振荡器电路产生振荡器信号OSC。本发明的动态电流随电源电压、输出电压和负载电流动态地变化，在负反馈环路的作用下确保开关频率动态变化，误差放大器的跨导动态变化，并且通过瞬态过压检测，动态使能电流倒灌电路，使得输出电压能够快速响应恢复至调整值，提高了芯片的瞬态响应速度。

技术领域

本发明属于电子电路技术领域，涉及DC-DC负载瞬态响应，具体涉及一种基于频率和跨导可变的负载瞬态响应速度提升方法，可应用于Boost DC-DC快速响应的电源管理芯片。

背景技术

近年来，手机、平板等便携式电子产品及互联网设备的大量普及，越来越多的电子产品都有快速响应的需求，电子产品的处理器的速度要求越来越高，实现负载瞬态快速响应是迫切的电源需求。随着半导体技术的迅猛发展，电源管理类总片成为了所有电子设备中不可或缺组成部分，世界范围内对于电源类芯片的需求量也越来越大。近年来，待机功耗低，频率高，效率高、带载能力强、瞬态响应速度快的DC-DC芯片成为了电源管理类芯片发展的目标。

传统的Boost DC-DC架构，通过提高Boost DC-DC的带宽，从而提高Boost DC-DC的响应速度，但由于Boost DC-DC右半平面的影响，Boost DC-DC的带宽最大只能做到右半平面零点的一半，并且系统稳定性补偿网络了芯片设计的难度，提高了外围电路设计的复杂程度。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种基于负反馈频率可变和跨导可变的提高瞬态响应速度的方法，该方法通过检测输出电压随负载及电源的动态变化，采用频率可变瞬态响应技术、跨导可变技术及倒灌电流检测技术，使得输出动态响应速度提高，响应速度可根据实际的应用需求自适应地去调整，满足不同的应用需求。

本发明涉及的负反馈频率可变的Boost DC-DC输出瞬态快速响应技术，通过以下步骤实现:

通过检测输出电压的反馈电压的动态变化，产生瞬态可变电流：

ΔI＝-g_mΔV_FB (1)

瞬态动态电流ΔI作通过电流镜像作用于振荡器模块，在负载瞬态响应过程中

误差放大器EA的瞬态可变跨导为，

瞬态过压检测比较，当发生负载瞬态变化时，如果V_FB电压超过基准V_REF的115％，迟滞量为15％。

V_THOV＝115％×V_REF (4)

V_OVHYS＝15％×V_REF (5)

电流检测电路通过检测电流在采样电阻上的电压与输出电压的差值通过跨导放大来确定采样电流I_SENSE，I_SENSE通过电阻R_V上产生

I_SENSE＝g_mCS[V_OUT-(V_OUT-I_SENSER_S)] (6)