【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及dc-dc变换，特别是涉及一种快速动态响应和宽范围转换比的dc-dc变换器。
技术介绍
1、dc-dc电压管理芯片在当今万物互联(internet of things,iot)设备中的供电模块中有着举足轻重的作用。尤其是随着业界技术的发展，高性能的dc-dc降压-升压变换器(buck-boost converter)的地位日渐突出。在锂电池供电(电池电压约为2.7-4.2v)的可移动设备中，宽范围转换比、快速动态响应，包括快速负载响应(fast load transient)和快速电压跟踪速率(dynamic voltage scaling--dvs rate)的buck-boost变换器越来越受市场青睐。
2、首先，兼顾降压和升压功能是一个buck-boost变换器的基本性能。降压和升压的范围越高，buck-boost变换器的应用场景越广泛。传统的buck-boost变换器如图1所示，在模态一(φ1)，开关s1和s4导通，s2和s3关断；在模态二(φ2)，开关s2和s4导通，s1和s3关断；在模态三(φ3)，开关s1和s3导通，s2和s4关断。φ1与φ2之间的切换使得变换器进入降压模式，而φ1与φ3之间的切换使得变换器进入升压模式。对于降压模式而言，设φ1在一个周期内的占空比为dbk，结合电感伏秒平衡原理，降压模式的电压转换比(conversion ratio，cr)等于dbk(即crbk＝dbk)；对于升压模式而言，设φ3在一个周期内的占空比为dbt，那么升压模式下crbt＝1/(1-dbt)。可见
3、为了解决传统buck-boost变换器响应速度过慢的问题，图1所示的三电平buck-boost变换器可以消除boost模式下的右零点来提高动态响应速度，并且对于三电平buck-boost变换器来说，id一直等于电感电流，可以削弱输出电压纹波和瞬态过载电压。在模态一(φ1)，开关s1、s2和s4导通，s3和s5关断；在模态二(φ2)，开关s1、s3和s4导通，s2和s5关断；在模态三(φ3)，开关s2和s5导通，s1、s3和s4关断。对于三电平变换器而言，φ1与φ2之间的切换使得变换器进入降压模式，而φ1与φ3之间的切换使得变换器进入升压模式。但是，三电平变换器在boost模式下的电压转换比仅为1+dbt，即理论上不可能大于或等于2。这会在很大程度上限制其应用范围。因此，市场亟需一款能够兼顾宽范围转换比和优越动态特性的高效率dc-dc变换器。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种快速动态响应和宽范围转换比的dc-dc变换器，具有较大的电压转换比范围，并能够实现快速动态响应。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种快速动态响应和宽范围转换比的dc-dc变换器，包括直流输入电压源vin、第一开关s1～第七开关s7、电感l、输出电容co、输出电阻r、飞跨电容cf1和飞跨电容cf2；
3、第一开关s1的第一端与直流输入电压源vin连接，第一开关s1的第二端和第二开关s2的第一端均与电感l的第一端vx1连接，第二开关s2的第二端接地；
4、第三开关s3、第四开关s4、第六开关s6的第一端均连接到电感l的第二端vx2；第三开关s3的第二端与输出电容co的第一端连接，输出电容co的第二端接地；所述第四开关s4的第二端与第五开关s5的第一端连接，第五开关s5的第二端接地；所述第六开关s6的第二端与第七开关s7的第一端连接，第七开关s6的第二端接地；
5、所述飞跨电容cf1的第一端连接在输出电容co的第一端上，飞跨电容cf1的第二端连接在第四开关s4的第二端；所述飞跨电容cf2的第一端也连接在输出电容co的第一端上，飞跨电容cf2的第二端连接在s6的第二端；
6、所述负载电阻r的第一端接在负载电容co的第一端，其第二端接地；所述负载电阻r的第一端和第二端之间的电压作为输出电压vo。
7、优选地，所述第一开关s1的第一端与直流输入电压源vin的正极连接，直流输入电压源vin的负极接地。
8、优选地，所述第一开关s1和第三开关s3为p型mosfet开关。所述第二开关s2、第四开关s4～第七开关s7均为n型mosfet开关。
9、本专利技术的有益效果是：本专利技术能够消除传统降压-升压变换器的小信号模型中固有的右零点，摆脱其对带宽的束缚，可以提供一个宽范围的电压转换比，并实现快速动态响应。
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1.一种快速动态响应和宽范围转换比的DC-DC变换器，其特征在于：包括直流输入电压源VIN、第一开关S1~第七开关S7、电感L、输出电容CO、输出电阻R、飞跨电容CF1和飞跨电容CF2；
2.根据权利要求1所述的一种快速动态响应和宽范围转换比的DC-DC变换器，其特征在于：所述第一开关S1的第一端与直流输入电压源VIN的正极连接，直流输入电压源VIN的负极接地。
3.根据权利要求1所述的一种快速动态响应和宽范围转换比的DC-DC变换器，其特征在于：所述第一开关S1和第三开关S3为P型MOSFET开关。
4.根据权利要求1所述的一种快速动态响应和宽范围转换比的DC-DC变换器，其特征在于：所述第二开关S2、第四开关S4~第七开关S7均为N型MOSFET开关。
【技术特征摘要】
1.一种快速动态响应和宽范围转换比的dc-dc变换器，其特征在于：包括直流输入电压源vin、第一开关s1~第七开关s7、电感l、输出电容co、输出电阻r、飞跨电容cf1和飞跨电容cf2；
2.根据权利要求1所述的一种快速动态响应和宽范围转换比的dc-dc变换器，其特征在于：所述第一开关s1的第一端与直流输入电压源vin的正极连接，直流输...
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