[发明专利]输入输出共同调制的自适应斜坡电压型脉冲宽度控制BUCK转换器

权利要求书

1.一种输入输出共同调制的自适应斜坡电压型脉冲宽度调制Buck转换器，其特征在于，包括第一开关管、第二开关管、功率电感、第一反馈电阻、第二反馈电阻、带隙基准模块、误差放大器、第一跨导放大器、第二跨导放大器、斜坡控制开关管、斜坡电容、比较器、振荡器、D触发器和驱动模块；

所述第一开关管的一端连接所述Buck转换器的输入信号，另一端连接第二开关管的一端和功率电感的一端，所述第二开关管的另一端接地；

所述功率电感的另一端输出所述Buck转换器的输出信号并经串联的第一反馈电阻和第二反馈电阻后接地；

所述第一反馈电阻和第二反馈电阻的串联点连接所述误差放大器的负输入端，该误差放大器的正输入端连接带隙基准模块的参考电压输出端；

所述误差放大器的输出端接所述比较器的负输入端，该比较器的正输入端接斜坡电容的一端、斜坡控制开关管的一端和第二跨导放大器的输出端；

所述斜坡电容的另一端接地，斜坡控制开关管的另一端接第一跨导放大器的输出端；

所述第一跨导放大器的正向输入端接Buck转换器的输入信号，该第一跨导放大器的负向输入端接地，所述第二跨导放大器的正向输入端接所述误差放大器的输出信号，该第二跨导放大器的负向输入端接地；

所述比较器的输出端接所述D触发器的复位输入端，该D触发器的数据输入端接电源电压，该D触发器的时钟输入端接所述振荡器输出的时钟信号，D触发器的Q输出端输出占空比信号；

所述驱动模块根据所述占空比信号产生第一开关管和第二开关管的控制信号。

2.根据权利要求1所述的输入输出共同调制的自适应斜坡电压型脉冲宽度调制Buck转换器，其特征在于，所述第一开关管和第二开关管为NMOS管，所述第一开关管的栅极和第二开关管的栅极分别连接所述驱动模块输出端，接收控制信号，所述第一开关管的漏极连接Buck转换器的输入信号，源极连接所述第二开关管的漏级，所述第二开关管的源极接地。

3.根据权利要求1所述的输入输出共同调制的自适应斜坡电压型脉冲宽度调制Buck转换器，其特征在于，所述带隙基准模块，提供与所述Buck转换器的输出信号成比例的电压信号；所述振荡，提供所述Buck转换器系统工作频率下的时钟信号。

4.根据权利要求1所述的输入输出共同调制的自适应斜坡电压型脉冲宽度调制Buck转换器，其特征在于，所述第一跨导放大器的跨导值GM₁与所述第二跨导放大器的跨导值GM₂满足以下条件：

GM₁·V_OUT＝GM₂·V_C

式中，V_C为误差放大器输出电压值，V_OUT为所述Buck转换器的输出电压。

5.根据权利要求4所述的输入输出共同调制的自适应斜坡电压型脉冲宽度调制Buck转换器，其特征在于，

所述第一跨导放大器根据所述Buck转换器输入信号和地之间的电压，形成包含输入电压信息的斜坡电容充电电流；

所述第二跨导放大器根据所述误差放大器输出电压，形成包含输出电压信息的斜坡电容放电电流；

所述斜坡电容将包含所述Buck转换器输出电压信息的电流、包含Buck转换器输入电压信息的电流以及占空比信号联结起来，生成一个包含输出电压信息、输入电压信息和占空比信号信息的斜坡电压；

所述斜坡电容的斜坡斜率随输入输出电变化而自适应调节以加速瞬态响应。