[发明专利]一种高频率稳定度的Buck变换器

权利要求书

1.一种高频率稳定度的Buck变换器，包括功率级和环路控制级，所述功率级包括第一开关管、第二开关管、功率电感和输出电容，

第一开关管的栅极连接第二开关管的栅极并连接所述环路控制级的输出端，其漏极连接所述Buck变换器的输入电压，其源极连接第二开关管的漏极并通过功率电感后连接所述Buck变换器的输出端；

第二开关管的源极连接功率地；

输出电容接在所述Buck变换器的输出端和功率地之间；

所述环路控制级包括第一比较器、第一电阻、第二电阻、单脉冲计时器模块和驱动模块，

第一电阻和第二电阻串联并连接在所述Buck变换器的输出端和功率地之间，其串联点连接第一比较器的负向输入端；

第一比较器的正向输入端连接基准电压；

其特征在于，所述单脉冲计时器模块包括第一开关、第二开关、第三开关、第一电容、第二电容、第三电阻、电压转电流单元、数字逻辑单元和第二比较器，其中第一电容和第二电容的电容值相同；

第一电容一端连接第二比较器的正向输入端和充电电流，另一端连接模拟地；

所述充电电流为与所述Buck变换器的输入电压成正比的电流信号；

第一开关并联在第一电容两端；

第二电容一端通过第二开关后连接所述充电电流，另一端连接模拟地；

第三开关并联在第二电容两端；

所述电压转电流单元用于将第二电容上的电压转换为电流信号；

所述数字逻辑单元用于将所述充电电流与所述电压转电流单元输出的电流信号相减获得差值电流并连接第二比较器的负向输入端；

第二比较器的负向输入端通过第三电阻后连接模拟地，其输出端输出导通时间控制信号；

当第一比较器的负向输入端信号低于其正向输入端信号时，第一比较器输出信号翻转控制第一开关断开、第二开关闭合、第三开关断开；

当第二比较器的负向输入端信号与其正向输入端信号相等时，第二比较器输出的导通时间控制信号翻转，控制第一开关闭合、第二开关断开、第三开关闭合；

所述驱动模块根据所述导通时间控制信号产生所述第一开关管和第二开关管的栅极驱动信号从所述环路控制级的输出端输出。

2.根据权利要求1所述的高频率稳定度的Buck变换器，其特征在于，所述环路控制级还包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一运算放大器、第一NMOS管、第一PMOS管和第二PMOS管，

第四电阻的一端连接所述Buck变换器的输入电压，另一端连接第一运算放大器的正向输入端并通过第五电阻后连接模拟地；

第一NMOS管的栅极连接第一运算放大器的输出端，其源极连接第一运算放大器的负向输入端并通过第六电阻后连接模拟地，其漏极连接第一PMOS管的栅极和漏极以及第二PMOS管的栅极；

第二PMOS管的源极连接第一PMOS管的源极并连接电源电压，其漏极输出所述连接第一电容的充电电流。

3.根据权利要求2所述的高频率稳定度的Buck变换器，其特征在于，所述环路控制级还包括第三PMOS管，第三PMOS管的栅极连接第一PMOS管的栅极，其源极连接电源电压，其漏极输出所述连接第二开关的充电电流。

4.根据权利要求2所述的高频率稳定度的Buck变换器，其特征在于，所述电压转电流单元包括第二运算放大器、第四NMOS管和第七电阻，其中第三电阻、第六电阻和第七电阻的电阻值相等；

第二运算放大器的正向输入端作为所述电压转电流单元的输入端连接第二电容与第二开关的连接点，其负向输入端连接第四NMOS管的源极并通过第七电阻后连接模拟地，其输出端连接第四NMOS管的栅极；

第四NMOS管的漏极作为所述电压转电流单元的输出端。