[发明专利]暂态增强电路与使用该暂态增强电路的恒定导通时间转换器

说明书

本发明关于一种用于恒定导通时间转换器的该暂态增强电路。该恒定导通时间转换器包括误差放大器和比较器。该暂态增强电路包括第一采样并保持电路和零电流检测电路。该第一采样并保持电路具有输入端和输出端。该第一采样并保持电路的输入端耦接该误差放大器的输出端，该第一采样并保持电路的输出端耦接该比较器的第一输入端。该零电流检测电路耦接到该第一采样并保持电路，并且被布置用于当检测到流过该恒定导通时间转换器的负载的电流为零时，输出控制信号。本发明提供一种使用该暂态增强电路的恒定导通时间转换器。

技术领域

本发明涉及一种用于恒定导通时间转换器的电子电路，更具体地，尤其涉及一种能够增强恒定导通时间转换器的负载暂态的电子电路。

背景技术

该降压转换器(buck converter)是直流转直流的功率转换器，其将电压从其输入(电源)降压到其输出(负载)。无论其控制模式如何，如图1所示，该降压转换器由三个组件组成：一个脉冲调变器，它将输入电压的脉冲序列产生为高电平，而接地电压产生为低电平信号；一LC滤波器，用于平均脉冲调变器输出的脉冲序列；和一回路补偿电路，通常通过一误差放大器比较其输出电压和一内部参考电压来产生控制信号VC。该脉冲调变器将输入电压V_IN作为脉冲序列前馈。该LC滤波器将该脉冲序列从该调制器转换为适当的输出电压。

在图1中，该LC滤波器平均V_SW的高/低密度，从而产生大致通过调节的该输出电压V_OUT。在电压模式(VM)或电流模式(CM)中使用脉冲宽度调制(PWM)控制时，此密度称为PWM的工作周期。输入电压V_IN和该输出电压V_OUT之间的关系可以粗略地用下式来描述：DxV_IN＝V_OUT(1)，其中D是PWM的工作周期。

另外，为了使该降压转换器运作，必须将开关频率F_SW保持在远高于其LC滤波器的截止频率点F_LC的位置。否则，脉冲序列不会很好地平均，这会导致该输出电压V_OUT的波形产生的巨大的纹波。

在图1的系统中，当负载电流I_OUT值改变时(在图3的负载块中)，会产生该输出电压V_OUT的扰动，这通常称为负载暂态。如图2所示，当I_OUT增加时，V_OUT将暂时下降然后再回升。另一方面，当I_OUT减小时，V_OUT将暂时上升然后再下降。

发明内容

如上所述，当恒定导通时间转换器连接到轻负载时，负载电流很小，这不能有效地释放存储在LC滤波器中的能量。因此，该输出电压V_OUT将略微升高。稍微升高的V_OUT将会反馈到恒定导通时间转换器的回路补偿电路的误差放大器。如果反馈电压高于参考电压，则误差放大器的输出电压将下降，使得该输出电压V_OUT下降回其原始电平。由于该输出电压V_OUT恢复所需的“额外”时间，当恒定导通时间转换器的负载从非常低到高时，这种扰动特别影响负载暂态。

因此，本发明的目的是提供一种暂态增强电路和恒定导通时间转换器，其使得当恒定导通时间转换器的负载从非常低增加至高的情况下增加时可以增强负载的暂态。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提出了一种用于恒定导通时间转换器的暂态增强电路，所述恒定导通时间转换器包括误差放大器和比较器，所述暂态增强电路包括：第一采样并保持电路，具有输入端和输出端，其中所述第一采样并保持电路的输入端耦接所述误差放大器的输出端，所述第一采样并保持电路的输出端耦接到所述比较器的第一输入端；以及零电流检测电路，耦接到所述第一采样并保持电路，其中所述零电流检测电路用来于检测到流过耦接至所述恒定导通时间转换器的负载电流为零时，输出控制信号。