【技术实现步骤摘要】
本申请属于电子电路，尤其涉及一种用于增强瞬态响应的直流变换电路、开关电源及电子设备。
技术介绍
1、目前采用cot（constant-on-time，固定导通时间）控制模式的buck变换器，由于采用esr（等效串联电阻）较小的陶瓷电容作为输出电容，在获得小的输出电压和较高效率的同时，容易出现不稳定的问题。为了避免这种情况，研究人员提出多种方案用于环路补偿，包括增加前馈电容、采样电感电流纹波注入、模拟电感电流纹波注入、采样电容电流纹波注入、斜坡补偿等。综合考虑电路结构、成本和实现复杂性等因素，模拟电感电流纹波注入通常被视为一种实用且有效的解决方案。
2、然而这种纹波注入补偿方式在轻载跳变重载过程中，会给环路注入较大的正向纹波信号，该纹波信号会抑制buck变换器中的上管导通，造成更大的输出电压跌落，恶化buck变换器的瞬态响应。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种用于增强瞬态响应的直流变换电路、开关电源及电子设备，可以解决采用模拟电感电流纹波注入补偿方式的buck变换器在轻载跳变为重载的过程中，造成更大的输出电压跌落的问题。
2、第一方面，本申请实施例提供了一种用于增强瞬态响应的直流变换电路，包括变换模块、比较模块、纹波注入模块、延时模块、驱动模块、复位模块和开关模块，所述比较模块分别与所述变换模块、所述延时模块、所述纹波注入模块、所述开关模块和负载连接，所述驱动模块分别与所述变换模块、所述延时模块和所述复位模块连接，所述延时模块分别与所述开关模块和所述复
3、所述驱动模块用于根据第一控制信号输出第一逻辑信号、第一驱动信号和第二驱动信号；所述变换模块用于根据所述第一驱动信号和所述第二驱动信号对输入电压进行变换，得到输出电压；所述纹波注入模块用于根据所述变换模块中开关节点处的电压输出第一纹波信号和第二纹波信号；所述复位模块用于根据所述第一逻辑信号输出复位信号；所述比较模块用于根据所述输出电压生成反馈电压，并根据所述反馈电压、参考电压、所述第一纹波信号和所述第二纹波信号输出比较信号；所述延时模块用于在所述反馈电压小于所述参考电压时，根据所述复位信号对所述比较信号进行延时，并输出第一控制信号和第二控制信号；所述开关模块用于根据所述第二控制信号导通，使所述第一纹波信号与所述第二纹波信号相接。
4、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述延时模块包括第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管、第六场效应管、第七场效应管、第一反相器、第一与非门和第二反相器，所述第一场效应管的源极、所述第二场效应管的源极和所述第五场效应管的源极均接收电源电压，所述第一场效应管的栅极与所述复位模块连接，所述第一场效应管的漏极分别与所述第二场效应管的栅极、所述第三场效应管的栅极和所述比较模块连接，所述第二场效应管的漏极分别与所述第三场效应管的漏极、所述第五场效应管的栅极和所述第六场效应管的栅极连接，所述第三场效应管的源极分别与所述第四场效应管的栅极、所述第四场效应管的漏极和所述第七场效应管的漏极连接，所述第五场效应管的漏极分别与所述第六场效应管的漏极、所述第七场效应管的栅极、所述第一反相器的输入端和所述驱动模块连接，所述第四场效应管的源极、所述第七场效应管的源极和所述第六场效应管的源极均接地，所述第一反相器的输出端与所述第一与非门的第一输入端连接，所述第一与非门的第二输入端接收使能信号，所述第一与非门的输出端与所述第二反相器的输入端连接，所述第二反相器的输出端与所述开关模块连接。
5、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述复位模块包括第二与非门和第三反相器，所述第二与非门的第一输入端与所述驱动模块连接，所述第二与非门的第二输入端接收使能信号，所述第二与非门的输出端与所述第三反相器的输入端连接，所述第三反相器的输出端与所述延时模块连接。
6、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述开关模块包括第八场效应管，所述第八场效应管的栅极与所述延时模块连接，所述第八场效应管的源极分别与所述纹波注入模块和所述比较模块连接，所述第八场效应管的漏极分别与所述纹波注入模块和所述比较模块连接。
7、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述比较模块包括第九场效应管、第十场效应管、第十一场效应管、第十二场效应管、第十三场效应管、第十四场效应管、第十五场效应管、第十六场效应管、第十七场效应管、第十八场效应管、第十九场效应管、第二十场效应管、第二十一场效应管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述第十场效应管的源极、所述第十二场效应管的源极、所述第十五场效应管的源极和所述第二十一场效应管的源极均接收电源电压，所述第十场效应管的栅极、所述第十二场效应管的栅极、所述第十五场效应管的栅极和所述第二十一场效应管的栅极均接收偏置电压，所述第十场效应管的漏极分别与所述第九场效应管的源极和所述第十一场效应管的源极连接，所述第九场效应管的栅极分别与所述纹波注入模块和所述开关模块连接，所述第十一场效应管的栅极分别与所述纹波注入模块和所述开关模块连接，所述第九场效应管的漏极分别与所述第十三场效应管的漏极、所述第一电阻的第一端和所述第十六场效应管的栅极连接，所述第十一场效应管的漏极分别与所述第十四场效应管的漏极、所述第二电阻的第一端和所述第十八场效应管的栅极连接，所述第十二场效应管的漏极分别与所述第十三场效应管的源极和所述第十四场效应管的源极连接，所述第十四场效应管的栅极接收参考电压，所述第十三场效应管的栅极分别与所述第三电阻的第一端和所述第四电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端分别与所述变换模块和所述负载连接，所述第十五场效应管的漏极分别与所述第十六场效应管的源极和所述第十八场效应管的源极连接，所述第十六场效应管的漏极分别与所述第十七场效应管的漏极、所述第十七场效应管的栅极和所述第十九场效应管的栅极连接，所述第十八场效应管的漏极分别与所述第十九场效应管的漏极和所述第二十场效应管的栅极连接，所述第二十一场效应管的漏极分别与所述第二十场效应管的漏极和所述延时模块连接，所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第二端、所述第四电阻的第二端、所述第十七场效应管的源极、所述第十九场效应管的源极和所述第二十场效应管的源极均接地。
8、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述纹波注入模块包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四反相器、第二十二场效应管、第二十三场效应管和第二十四场效应管，所述第五电阻的第一端与所述变换模块连接，所述第五电阻的第二端分别与所述第六电阻的第一端、所述第七电阻的第一端和所述第九电阻的第一端连接，所述第七电阻的第二端分别与所述第一电容的第一端和所述第八电阻的第一端连接，所述第八电阻的第二端分别与所述第二电容的第一端、所述第二十四场效应管的源极、所述第二十四场效应管的漏极、所述开关模块和所述比较模块连接，所述第九电阻的第二端分别与所述第十电阻的第一端和所述第二十二场效应管的漏极连接，所述第十电阻的第本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于增强瞬态响应的直流变换电路，其特征在于，包括变换模块、比较模块、纹波注入模块、延时模块、驱动模块、复位模块和开关模块，所述比较模块分别与所述变换模块、所述延时模块、所述纹波注入模块、所述开关模块和负载连接，所述驱动模块分别与所述变换模块、所述延时模块和所述复位模块连接，所述延时模块分别与所述开关模块和所述复位模块连接；
2.根据权利要求1所述的用于增强瞬态响应的直流变换电路，其特征在于，所述延时模块包括第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管、第六场效应管、第七场效应管、第一反相器、第一与非门和第二反相器，所述第一场效应管的源极、所述第二场效应管的源极和所述第五场效应管的源极均接收电源电压，所述第一场效应管的栅极与所述复位模块连接，所述第一场效应管的漏极分别与所述第二场效应管的栅极、所述第三场效应管的栅极和所述比较模块连接，所述第二场效应管的漏极分别与所述第三场效应管的漏极、所述第五场效应管的栅极和所述第六场效应管的栅极连接，所述第三场效应管的源极分别与所述第四场效应管的栅极、所述第四场效应管的漏极和所述第七场效应管的漏极连接，
3.根据权利要求1所述的用于增强瞬态响应的直流变换电路，其特征在于，所述复位模块包括第二与非门和第三反相器，所述第二与非门的第一输入端与所述驱动模块连接，所述第二与非门的第二输入端接收使能信号，所述第二与非门的输出端与所述第三反相器的输入端连接，所述第三反相器的输出端与所述延时模块连接。
4.根据权利要求1所述的用于增强瞬态响应的直流变换电路，其特征在于，所述开关模块包括第八场效应管，所述第八场效应管的栅极与所述延时模块连接，所述第八场效应管的源极分别与所述纹波注入模块和所述比较模块连接，所述第八场效应管的漏极分别与所述纹波注入模块和所述比较模块连接。
5.根据权利要求1所述的用于增强瞬态响应的直流变换电路，其特征在于，所述比较模块包括第九场效应管、第十场效应管、第十一场效应管、第十二场效应管、第十三场效应管、第十四场效应管、第十五场效应管、第十六场效应管、第十七场效应管、第十八场效应管、第十九场效应管、第二十场效应管、第二十一场效应管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述第十场效应管的源极、所述第十二场效应管的源极、所述第十五场效应管的源极和所述第二十一场效应管的源极均接收电源电压，所述第十场效应管的栅极、所述第十二场效应管的栅极、所述第十五场效应管的栅极和所述第二十一场效应管的栅极均接收偏置电压，所述第十场效应管的漏极分别与所述第九场效应管的源极和所述第十一场效应管的源极连接，所述第九场效应管的栅极分别与所述纹波注入模块和所述开关模块连接，所述第十一场效应管的栅极分别与所述纹波注入模块和所述开关模块连接，所述第九场效应管的漏极分别与所述第十三场效应管的漏极、所述第一电阻的第一端和所述第十六场效应管的栅极连接，所述第十一场效应管的漏极分别与所述第十四场效应管的漏极、所述第二电阻的第一端和所述第十八场效应管的栅极连接，所述第十二场效应管的漏极分别与所述第十三场效应管的源极和所述第十四场效应管的源极连接，所述第十四场效应管的栅极接收参考电压，所述第十三场效应管的栅极分别与所述第三电阻的第一端和所述第四电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端分别与所述变换模块和所述负载连接，所述第十五场效应管的漏极分别与所述第十六场效应管的源极和所述第十八场效应管的源极连接，所述第十六场效应管的漏极分别与所述第十七场效应管的漏极、所述第十七场效应管的栅极和所述第十九场效应管的栅极连接，所述第十八场效应管的漏极分别与所述第十九场效应管的漏极和所述第二十场效应管的栅极连接，所述第二十一场效应管的漏极分别与所述第二十场效应管的漏极和所述延时模块连接，所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第二端、所述第四电阻的第二端、所述第十七场效应管的源极、所述第十九场效应管的源极和所述第二十场效应管的源极均接地。
6.根据权利要求1所述的用于增强瞬态响应的直流变换电路，其特征在于，所述纹波注入模块包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四反相器、第二十二场效应管、第二十三场效应管和第二十四场效应管，...
【技术特征摘要】
1.一种用于增强瞬态响应的直流变换电路，其特征在于，包括变换模块、比较模块、纹波注入模块、延时模块、驱动模块、复位模块和开关模块，所述比较模块分别与所述变换模块、所述延时模块、所述纹波注入模块、所述开关模块和负载连接，所述驱动模块分别与所述变换模块、所述延时模块和所述复位模块连接，所述延时模块分别与所述开关模块和所述复位模块连接；
2.根据权利要求1所述的用于增强瞬态响应的直流变换电路，其特征在于，所述延时模块包括第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管、第六场效应管、第七场效应管、第一反相器、第一与非门和第二反相器，所述第一场效应管的源极、所述第二场效应管的源极和所述第五场效应管的源极均接收电源电压，所述第一场效应管的栅极与所述复位模块连接，所述第一场效应管的漏极分别与所述第二场效应管的栅极、所述第三场效应管的栅极和所述比较模块连接，所述第二场效应管的漏极分别与所述第三场效应管的漏极、所述第五场效应管的栅极和所述第六场效应管的栅极连接，所述第三场效应管的源极分别与所述第四场效应管的栅极、所述第四场效应管的漏极和所述第七场效应管的漏极连接，所述第五场效应管的漏极分别与所述第六场效应管的漏极、所述第七场效应管的栅极、所述第一反相器的输入端和所述驱动模块连接，所述第四场效应管的源极、所述第七场效应管的源极和所述第六场效应管的源极均接地，所述第一反相器的输出端与所述第一与非门的第一输入端连接，所述第一与非门的第二输入端接收使能信号，所述第一与非门的输出端与所述第二反相器的输入端连接，所述第二反相器的输出端与所述开关模块连接。
3.根据权利要求1所述的用于增强瞬态响应的直流变换电路，其特征在于，所述复位模块包括第二与非门和第三反相器，所述第二与非门的第一输入端与所述驱动模块连接，所述第二与非门的第二输入端接收使能信号，所述第二与非门的输出端与所述第三反相器的输入端连接，所述第三反相器的输出端与所述延时模块连接。
4.根据权利要求1所述的用于增强瞬态响应的直流变换电路，其特征在于，所述开关模块包括第八场效应管，所述第八场效应管的栅极与所述延时模块连接，所述第八场效应管的源极分别与所述纹波注入模块和所述比较模块连接，所述第八场效应管的漏极分别与所述纹波注入模块和所述比较模块连接。
5.根据权利要求1所述的用于增强瞬态响应的直流变换电路，其特征在于，所述比较模块包括第九场效应管、第十场效应管、第十一场效应管、第十二场效应管、第十三场效应管、第十四场效应管、第十五场效应管、第十六场效应管、第十七场效应管、第十八场效应管、第十九场效应管、第二十场效应管、第二十一场效应管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述第十场效应管的源极、所述第十二场效应管的源极、所述第十五场效应管的源极和所述第二十一场效应管的源极均接收电源电压，所述第十场效应管的栅极、所述第十二场效应管的栅极、所述第十五场效应管的栅极和所述第二十一场效应管的栅极均接收偏置电压，所述第十场效应管的漏极分别与所述第九场效应管的源极和所述第十一场效应管的源极连接，所述第九场效应管的栅极分别与所述纹波注入模块和所述开关模块连接，所述第十一场效应管的栅极分别与所述纹波注入模块和所述开关模块连接，所述第九场效应管的漏极分别与所述第十三场效应管的漏极、所述第一电阻的第一端和所述第十六场效应管的栅极连接，所述第十一场效应管的漏极分别与所述第十四场效应管的漏极、所述第二电...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘思雨，何鸣，喻红梅，
申请(专利权)人：深圳市微源半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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