一种提升电源系统动态响应的电路及应用该电路的开关电源的制作方法

本实用新型涉及电子技术领域，特别是一种提升电源系统动态响应的电路及应用该电路的开关电源。

背景技术：

电源转换器由于可以将电源从一种形式转换为另一种形式而被广泛应用于消费类电子设备中。常见的转换形式有：交流(ac)转直流(dc)、直流转交流和直流转直流。电源转换器包括线性电源和开关电源。在转换方式上又可分为隔离式和非隔离式两种类型。近年来，原边反馈隔离式开关电源由于无需次级光耦，tl431和次级恒流等次级控制电路，导致系统成本大为下降，从而广泛应用于小功率场合。开关电源需要满足在负载发生瞬变时，输出电压也能维持在特定容差范围，确保系统的正常工作。

如附图4中所示，原边反馈开关电源假设其最小工作频率为fmin，输出电容为cout，假设负载从0a到1a变化时，则输出电压最大变化量δvout为：

根据上述方程，系统在恒压模式中当负载发生瞬变时，输出电压的最大变化量与fmin成反比。

工作于不连续(dcm)模式的原边反馈开关电源，其输入功率传输方程为：

其中lp为变压器原边电感量，ip为流过原边电感的峰值电流，fsw为开关电源工作频率。

根据式(2)可以得到系统输入功率与fsw呈正比的关系。当系统进入空载状态时，fsw降低到fmin确保系统的功耗降到最低。但是当系统在空载时瞬间切换到满载状态，由于工作频率的降低此时输出电压降低较大，造成动态响应较差，所以很难做到快速动态响应与轻载条件下系统低待机功耗兼顾。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种提升电源系统动态响应的电路及应用该电路的开关电源,提升电源系统动态响应的电路，可应用于原边反馈开关电源，能够实现电源系统的快速动态响应性能。

本实用新型采用以下方案实现：一种提升电源系统动态响应的电路，包括采样保持电路、误差放大电路、负载检测电路、时钟分频电路和动态响应提升电路；所述采样保持电路分别与电源系统中变压器反馈绕组单元和所述误差放大电路电性相连，用以将对反馈电压fb进行平台采样后输出的电压vsh与输入所述误差放大电路的参考电压vref1经所述误差放大电路进行误差比较及放大后输出误差电压信号vea；所述误差放大电路与所述负载检测电路电性相连，用以将所述vea电压信号与输入所述负载检测电路的参考电压vref2经负载检测电路比较后输出负载判断信号load；所述负载检测电路与所述动态响应提升电路电性相连，用以将所述load信号输入到动态响应提升电路；所述的时钟分频电路与所述动态响应提升电路电性相连，用以将产生时钟信号clk2、clk3输入到所述动态响应提升电路，所述动态响应提升电路通过对clk2、clk3信号的切换改变最小工作频率，用以提升电源系统动态响应。

进一步地，所述的采样保持电路包括受控开关k1和与其电性相连的第一电容器c1；所述受控开关k1的一端接反馈电压fb，另一端与所述第一电容器c1的上极板连接，受控开关k1控制端输入采样控制信号tsp；所述第一电容器的下极板接地，第一电容器的上极板输出电压信号vsh。

进一步地，所述误差放大电路采用的是固定增益放大器，所述固定增益放大器的同相输入端接参考电压vref1，反相输入端与所述采样保持电路的输出端连接，并输入电压vsh，所述固定增益放大器的输出端作为所述误差放大电路的输出端与所述负载检测电路的输入端连接，并输出电压vea。

进一步地，所述负载检测电路采用的是比较器，所述比较器的同相输入端作为所述负载检测电路的输入端并与所述误差放大电路的输出端连接，并输入电压vea；所述比较器的反相输入端接参考电压vref2，所述比较器输出端作为所述负载检测电路的输出端，与所述动态响应提升电路连接，并输出信号load。

进一步地，所述的时钟分频电路包括第一反相器、第二反相器、第一延时单元、第一与非门、第一或门、第一d触发器、第二d触发器、第三d触发器、第四d触发器、第五d触发器、第六d触发器、第七d触发器、第八d触发器、第九d触发器、第十d触发器、第十一d触发器；所述第一反相器的输入端输入电源系统工作周期tsw信号，第一反相器的输出分别与所述第一与非门的第一输入端和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第一延时单元的输入端连接，所述第一延时单元的输出端与所述第一与非门的第二输入端连接，所述第一与非门的输出端分别与所述第一d触发器的复位端以及第二d触发器、第三d触发器、第四d触发器、第五d触发器、第六d触发器、第七d触发器、第八d触发器、第九d触发器、第十d触发器、第十一d触发器的复位端连接；所述第一或门的第一输入端输入电源系统工作周期tsw信号，所述第一或门的第二输入端输入固定高频时钟信号clk1，所述第一或门的输出端与所述第一d触发器的clk端连接；所述第一d触发器的d端与其qn端连接，所述第一d触发器的q端与所述第二d触发器的clk端连接；第二d触发器的d端与其qn端连接，第二d触发器的q端与所述第三d触发器的clk端连接；所述第三d触发器的d端与其qn端连接，所述第三d触发器的q端与所述第四d触发器的clk端连接；所述第四d触发器的d端与其qn端连接，所述第四d触发器的q端与所述第五d触发器的clk端连接；所述第五d触发器的d端与其qn端连接，所述第五d触发器的q端与所述第六d触发器的clk端连接；所述第六d触发器的d端与其qn端连接，所述第六d触发器的q端与所述第七d触发器的clk端连接；所述第七d触发器的d端与其qn端连接，所述第七d触发器的q端与所述第八d触发器的clk端连接；所述第八d触发器的d端与其qn端，所述第八d触发器的q端与所述第九d触发器的clk端连接；所述第九d触发器的d端与其qn端连接，所述第九d触发器的q端与所述第十d触发器的clk端连接；所述第十d触发器的d端与其qn端连接，所述第十d触发器的q端与所述第十一d触发器的clk端连接；所述第十以d触发器的d端与其qn端连接；所述第九d触发器的q端输出分频信号clk2，所述第十一d触发器的q端输出分频信号clk3。

进一步地，所述第一延时电路包括第一偏置电流源、延时电容器c2、施密特触发器、第二开关k2和第三开关k3；所述第二开关k2和第三开关k3作为所述第一延时单元的输入端，并由所述第一延时单元的输入进行控制；供电电源vdd经第二开关k2分别与所述延时电容器c2的一端、所述第三开关k3的一端和所述施密特触发器的输入端连接；所述第三开关k3的另一端与所述第一偏置电流源的一端连接，所述第一偏置电流源的另一端与所述延时电容器c2的另一端均接地；所述施密特触发器的输出端作为所述第一延时单元的输出端。

进一步地，所述动态响应提升电路包括第十二d触发器、第十三d触发器、第十四d触发器、第十五d触发器、第十六d触发器、第十七d触发器、第十八d触发器、第三反相器、第一或非门、第二或非门、第三或非门、第一与门和第二或门；所述第十二d触发器的复位端以及第十三d触发器、第十四d触发器、第十五d触发器、第十六d触发器、第十七d触发器、第十八d触发器的复位端均与所述到第三反相器的输入端和所述负载检测电路比较器的输出端连接，并输入信号load，用以产生受所述load信号控制的可变脉冲信号；所述第十二d触发器的d端与其qn端连接，所述第十二d触发器的q端与所述到第十三d触发器的clk端连接；所述第十三d触发器的d端与其qn端连接，所述第十三d触发器的q端与所述第十四d触发器的clk端连接；所述第十四d触发器的d端与其qn端连接，所述第十四d触发器的q端与所述第十五d触发器的clk端连接；所述第十五d触发器的d端与其qn端连接，所述第十五d触发器的q端与所述第十六d触发器的clk端连接；所述第十六d触发器的d端分别与所述第十六d触发器的qn端和所述第一或非门的第一输入端连接；所述第十六d触发器的q端与所述第十七d触发器的clk端连接；所述第十七d触发器的d端与所述第十七d触发器的qn端连接，所述第十七d触发器的q端与所述第十八d触发器的clk端连接；所述第十八d触发器的d端分别与所述到第十八d触发器的qn端和所述第一或非门的第二输入端连接；所述第一或非门的输出端与所述第二或非门的第一输入端连接，所述第二或非门的第二输入端与所述第三或非门的输出端连接；所述第三反相器的输出端与所述到第三或非门的第一输入端连接，所述第三或非门的第二输入端分别与所述第二或非门的输出端以及第一与门的第一输入端连接，所述第一与门的第二输入端与所述第九d触发器的q端连接并接收信号clk2；所述第一与门的输出端与所述第二或门的第一输入端连接，所述第二或门的第二输入端与所述第十一d触发器的q端连接，并接收信号clk3；所述第二或门的输出端输出toff_max脉冲信号。

进一步地，本发明还提供一种应用所述提升电源系统动态响应的电路的开关电源，包括变压器及其外围电路和控制电路；所述变压器及其外围电路和控制电路电性相连；所述变压器及其外围电路包括变压器t1、变压器t1反馈绕组单元、功率管q1、检测电阻rcs、第一二极管do、输出电容cout和输出负载rload；所述控制电路与所述变压器t1的反馈绕组单元相连，用以产生一个开关信号调节所述变压器的脉冲宽度和频率；

所述变压器t1原边第二绕组同名端与所述变压器t1反馈绕组单元连接；所述变压器t1原边第二绕组异名端接地；所述变压器t1原边第一绕组同名端连接到功率管q1的漏极；所述功率管q1的源极与所述检测电阻rcs的一端连接；所述功率管q1的栅极与所述控制电路连接；所述检测电阻rcs的另一端接地；所述变压器t1原边第一绕组异名端接输入电压；所述变压器t1幅边绕组的同名端与所述第一二极管do的阳极连接；所述第一二极管do的阴极分别与所述输出电容cout的一端和所述输出负载rload的一端连接；所述输出电容cout的另一端分别与所述变压器t1幅边绕组的异名端和所述输出负载rload的另一端连接，并同时接地；

所述变压器t1连接反馈绕组单元包括第二二极管d1、分压电阻r和第三电容c3；所述分压电阻r的一端与所述第三电容c3的一端连接，并同时接地；所述第三电容c3的另一端与所述第二二极管d1的阴极连接；所述第二二极管d1的阳极与所述分压电阻r的另一端连接并均与所述变压器t1原边第二绕组的同名端连接；

所述控制电路包括提升电源系统动态响应的电路以及逻辑驱动电路；所述提升电源系统动态响应的电路与所述逻辑驱动电路电性相连；所述逻辑电路与所述所述功率管q1的栅极连接，用以传输所述toff_max脉冲信号，并通过该信号控制所述q1功率管的最大关断时间。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型提升电源系统的动态响应电路能达到原边反馈开关电源兼顾优化待机功耗和快速动态响应的目的。

(2)本实用新型在兼顾系统轻载及空载待机功耗的同时实现一定时间范围内的快速动态响应。使应用本实用新型的原边反馈开关电源系统能够实现快速动态响应性能。

附图说明

图1为本实用新型实施例的开关电源原理框图。

图2为本实用新型实施例的时钟分频电路示意图，其中，第一反相器为201、第二反相器为202、第一延时单元为203、第一与非门为204、第一或门为205、第一d触发器为206、第二d触发器为207、第三d触发器为208、第四d触发器为209、第五d触发器为210、第六d触发器为211、第七d触发器为212、第八d触发器为213、第九d触发器为214、第十d触发器为215、第十一d触发器为216。

图3为本实用新型实施例的动态响应提升电路示意图，其中，第十二d触发器为301、第十三d触发器为302、第十四d触发器为303、第十五d触发器为304、第十六d触发器为305、第十七d触发器为306、第十八d触发器为307、第三反相器为309、第一或非门为308、第二或非门为310、第三或非门为311、第一与门为312和第二或门为313。

图4为本实用新型实施例的传统原边反馈开关电源输出电压与工作频率关系示意图。

图5为本实用新型实施例的负载检测电路波形信号示意图。

图6为本实用新型实施例的时钟分频电路波形信号示意图。

图7为本实用新型实施例的动态响应提升电路波形信号示意图。

图8为本实用新型实施例的工作原理示意图。

图9为本实用新型实施例的采样保持电路电路原理图。

图10为本实用新型实施例的逻辑电路原理图。

图11为本实用新型实施例的第一延时单元203原理图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，本实施例提供了一种提升电源系统动态响应的电路，包括采样保持电路、误差放大电路、负载检测电路、时钟分频电路和动态响应提升电路；所述采样保持电路分别与电源系统中变压器反馈绕组单元和所述误差放大电路电性相连，用以将对反馈电压fb进行平台采样后输出的电压vsh与输入所述误差放大电路的参考电压vref1经所述误差放大电路进行误差比较及放大后输出误差电压信号vea；所述误差放大电路与所述负载检测电路电性相连，用以将所述vea电压信号与输入所述负载检测电路的参考电压vref2经负载检测电路比较后输出负载判断信号load；所述负载检测电路与所述动态响应提升电路电性相连，用以将所述load信号输入到动态响应提升电路；所述的时钟分频电路与所述动态响应提升电路电性相连，用以将产生时钟信号clk2、clk3输入到所述动态响应提升电路，所述动态响应提升电路通过对clk2、clk3信号的切换改变最小工作频率，用以提升电源系统动态响应。

如图9所示，本实例中，所述的采样保持电路包括受控开关k1和与其电性相连的第一电容器c1；所述受控开关k1的一端接反馈电压fb，另一端与所述第一电容器c1的上极板连接，受控开关k1控制端输入采样控制信号tsp；所述第一电容器的下极板接地，第一电容器的上极板输出电压信号vsh。

在本实施例中，所述误差放大电路采用的是固定增益放大器，所述固定增益放大器的同相输入端接参考电压vref1，反相输入端与所述采样保持电路的输出端连接，并输入电压vsh，所述固定增益放大器的输出端作为所述误差放大电路的输出端与所述负载检测电路的输入端连接，并输出电压vea。

在本实施例中，所述负载检测电路采用的是比较器，所述比较器的同相输入端作为所述负载检测电路的输入端并与所述误差放大电路的输出端连接，并输入电压vea；所述比较器的反相输入端接参考电压vref2，所述比较器输出端作为所述负载检测电路的输出端，与所述动态响应提升电路连接，并输出信号load。

如图2所示，在本实施例中，所述的时钟分频电路包括第一反相器201、第二反相器202、第一延时单元203、第一与非门204、第一或门205、第一d触发器206、第二d触发器207、第三d触发器、第四d触发器209、第五d触发器210、第六d触发器211、第七d触发器212、第八d触发器213、第九d触发器214、第十d触发器215、第十一d触发器216；所述第一反相器201的输入端输入电源系统工作周期tsw信号，第一反相器201的输出分别与所述第一与非门204的第一输入端和所述第二反相器202的输入端连接；所述第二反相器202的输出端与所述第一延时单元203的输入端连接，所述第一延时单元203的输出端与所述第一与非门204的第二输入端连接，所述第一与非门204的输出端分别与所述第一d触发器206的复位端以及第二d触发器207、第三d触发器208、第四d触发器、第五d触发器210、第六d触发器211、第七d触发器212、第八d触发器213、第九d触发器214、第十d触发器215、第十一d触发器216的复位端连接；所述第一或门205的第一输入端输入电源系统工作周期tsw信号，所述第一或门205的第二输入端输入固定高频时钟信号clk1，所述第一或门205的输出端与所述第一d触发器206的clk端连接；所述第一d触发器206的d端与其qn端连接，所述第一d触发器206的q端与所述第二d触发器207的clk端连接；第二d触发器207的d端与其qn端连接，第二d触发器207的q端与所述第三d触发器208的clk端连接；所述第三d触发器208的d端与其qn端连接，所述第三d触发器208的q端与所述第四d触发器的clk端连接；所述第四d触发器的d端与其qn端连接，所述第四d触发器的q端与所述第五d触发器210的clk端连接；所述第五d触发器210的d端与其qn端连接，所述第五d触发器210的q端与所述第六d触发器211的clk端连接；所述第六d触发器211的d端与其qn端连接，所述第六d触发器211的q端与所述第七d触发器212的clk端连接；所述第七d触发器212的d端与其qn端连接，所述第七d触发器212的q端与所述第八d触发器213的clk端连接；所述第八d触发器213的d端与其qn端，所述第八d触发器213的q端与所述第九d触发器214的clk端连接；所述第九d触发器214的d端与其qn端连接，所述第九d触发器214的q端与所述第十d触发器215的clk端连接；所述第十d触发器215的d端与其qn端连接，所述第十d触发器215的q端与所述第十一d触发器216的clk端连接；所述第十以d触发器的d端与其qn端连接；所述第九d触发器214的q端输出分频信号clk2，所述第十一d触发器216的q端输出分频信号clk3。

如图11所示，所述第一延时电路包括第一偏置电流源、延时电容器c2、施密特触发器、第二开关k2和第三开关k3；所述第二开关k2和第三开关k3作为所述第一延时单元的输入端，并由所述第一延时单元的输入进行控制；供电电源vdd经第二开关k2分别与所述延时电容器c2的一端、所述第三开关k3的一端和所述施密特触发器的输入端连接；所述第三开关k3的另一端与所述第一偏置电流源的一端连接，所述第一偏置电流源的另一端与所述延时电容器c2的另一端均接地；所述施密特触发器的输出端作为所述第一延时单元的输出端。

如图3所示，在本实施例中，所述动态响应提升电路包括第十二d触发器301、第十三d触发器302、第十四d触发器303、第十五d触发器304、第十六d触发器305、第十七d触发器306、第十八d触发器307、第三反相器309、第一或非门308、第二或非门310、第三或非门311、第一与门312和第二或门313；所述第十二d触发器301的复位端以及第十三d触发器302、第十四d触发器303、第十五d触发器304、第十六d触发器305、第十七d触发器306、第十八d触发器307的复位端均与所述到第三反相器309的输入端和所述负载检测电路比较器的输出端连接，并输入信号load，用以产生受所述load信号控制的可变脉冲信号；所述第十二d触发器301的d端与其qn端连接，所述第十二d触发器301的q端与所述到第十三d触发器302的clk端连接；所述第十三d触发器302的d端与其qn端连接，所述第十三d触发器302的q端与所述第十四d触发器303的clk端连接；所述第十四d触发器303的d端与其qn端连接，所述第十四d触发器303的q端与所述第十五d触发器304的clk端连接；所述第十五d触发器304的d端与其qn端连接，所述第十五d触发器304的q端与所述第十六d触发器305的clk端连接；所述第十六d触发器305的d端分别与所述第十六d触发器305的qn端和所述第一或非门308的第一输入端连接；所述第十六d触发器305的q端与所述第十七d触发器306的clk端连接；所述第十七d触发器306的d端与所述第十七d触发器306的qn端连接，所述第十七d触发器306的q端与所述第十八d触发器307的clk端连接；所述第十八d触发器307的d端分别与所述到第十八d触发器307的qn端和所述第一或非门308的第二输入端连接；所述第一或非门308的输出端与所述第二或非门310的第一输入端连接，所述第二或非门310的第二输入端与所述第三或非门311的输出端连接；所述第三反相器309的输出端与所述到第三或非门311的第一输入端连接，所述第三或非门311的第二输入端分别与所述第二或非门310的输出端以及第一与门312的第一输入端连接，所述第一与门312的第二输入端与所述第九d触发器214的q端连接并接收信号clk2；所述第一与门312的输出端与所述第二或门313的第一输入端连接，所述第二或门313的第二输入端与所述第十一d触发器216的q端连接，并接收信号clk3。所述第二或门313的输出为toff_max脉冲信号，该信号控制图1所示的q1功率管的最大关断时间。

较佳的，在本实施例中，还提供一种应用所述提升电源系统动态响应的电路的开关电源，包括变压器及其外围电路和控制电路；所述变压器及其外围电路和控制电路电性相连；所述变压器及其外围电路包括变压器t1、变压器t1反馈绕组单元、功率管q1、检测电阻rcs、第一二极管do、输出电容cout和输出负载rload；所述控制电路与所述变压器t1的反馈绕组单元相连，用以产生一个开关信号调节所述变压器的脉冲宽度和频率；

所述变压器t1原边第二绕组同名端与所述变压器t1反馈绕组单元连接；所述变压器t1原边第二绕组异名端接地；所述变压器t1原边第一绕组同名端连接到功率管q1的漏极；所述功率管q1的源极与所述检测电阻rcs的一端连接；所述功率管q1的栅极与所述控制电路连接；所述检测电阻rcs的另一端接地；所述变压器t1原边第一绕组异名端接输入电压；所述变压器t1幅边绕组的同名端与所述第一二极管do的阳极连接；所述第一二极管do的阴极分别与所述输出电容cout的一端和所述输出负载rload的一端连接；所述输出电容cout的另一端分别与所述变压器t1幅边绕组的异名端和所述输出负载rload的另一端连接，并同时接地；

所述变压器t1连接反馈绕组单元包括第二二极管d1、分压电阻r和第一电容c1；所述分压电阻r的一端与所述第一电容c1的一端连接，并同时接地；所述第一电容c1的另一端与所述第二二极管d1的阴极连接；所述第二二极管d1的阳极与所述分压电阻r的另一端连接并均与所述变压器t1原边第二绕组的同名端连接；

所述控制电路包括提升电源系统动态响应的电路以及逻辑驱动电路；所述提升电源系统动态响应的电路与所述逻辑驱动电路电性相连；所述逻辑电路如图10所示与所述所述功率管q1的栅极连接，用以传输所述toff_max脉冲信号，并通过该信号控制所述q1功率管的最大关断时间。

较佳的，在本实施例中，所述提升电源系统动态响应的电路集成于一个集成块中。

所述提升电源系统动态响应的电路产生一个受负载检测电路输出信号即load信号控制的可变脉冲信号。

较佳的，在本实施例中，所述提升电源系统动态响应的电路产生一个应用该电路的开关电源的最小工作频率。

较佳的，在本实施例中，所述的采样保持电路、误差放大电路、负载检测电路、时钟分频电路、动态响应提升电路以及逻辑驱动电路集成于一个集成块中。

较佳的，本实施例该提升电源系统动态响应的电路能够检测电源系统负载变化，通过设定系统最大快速动态响应时间，切换系统最小工作频率实现一定时间范围内的负载切换时的快速动态响应。该开关电源包括变压器和控制电路。所述控制电路通过对变压器辅助绕组单元产生的电压信号进行平台采样判断系统的负载状态，并根据负载的状态切换系统的最小工作频率，提高电源系统的动态响应速度。所述控制电路包含上述提升电源系统动态响应的电路，该开关电源能够实现快速动态响应的性能。

较佳的，在本实施例中，图1至图8中参数所表示的含义为：t1：变压器

vo：输出电压

vin：输入电压

do：输出整流二极管

cout：输出电容

vcc：芯片电源电压

fb：变压器辅助绕组反馈信号

rcs：变压器初级电感电流检测电阻

rload：输出负载

q1：功率管

vsh：采样保持输出信号

tsp：退磁时间内脉冲采样信号

vea：误差放大器输出信号

vref1、vref2：参考电压

vload：负载检测电路输出信号

fmin：系统的最小工作频率

clk1：固定高频时钟信号

clk2、clk3：clk1的分频信号

tclk1：clk1信号的周期时间

tclk2：clk2信号的半周期时间

tclk3：clk3信号的半周期时间

tsw：系统的工作周期，高电平时功率管q1导通，低电平时功率管q1关断

va：或非门310的输出信号

toff_max：系统最大关断时间，最小工作频率fmin的倒数

δvout、δv1、δv2：输出电压变化值

vout：输出电压信号

如图1所示，fb连接到采样保持电路后检测辅助线圈平台电压输出vsh电压信号，vsh信号输入到误差放大电路的反相输入端，误差放大电路的同相输入端接vref1参考电压，两信号进行误差比较放大后输出vea信号并输入到负载检测电路的反相输入端，负载检测电路的同相输入端接vref2参考电压，两信号进行比较后输出控制信号load。load信号输入到动态响应提升电路；所述的时钟分频电路产生时钟信号clk2、clk3输入到动态响应提升电路；动态响应提升电路通过对clk2、clk3信号的切换改变最小工作频率，提升电源系统动态响应。

为了让本领域技术人员更好地理解本实施例，下面结合电路对本实施例的工作原理做进一步的描述：

如图5所示，vsh为采样保持电路对辅助线圈的平台电压进行采样后得到的电压信号，该信号与参考电压vref1经过固定增益误差放大器后得到输出信号vea，vea与参考电压vref2进行比较后得到load信号，根据load波形判断负载状态，当load信号为低电平时，负载为中重载；当load信号为高电平时，负载为轻载。

图6所示为tsw控制的时钟分频信号图，当tsw由高电平跳到低电平时，经过固定的延迟单元(图2所示203)时间delay后开始分频，只要tsw为低电平的时间足够长，那么在经过256个tclk1后，clk2信号由低电平跳变为高电平，以此类推经过1024个tclk1后clk3由低电平跳为高电平，本实例中选取tclk3＝4*tclk2。

图7所示为load信号控制的tsw分频电路(图3中电路部分)主要工作信号图，当load信号为低电平时，以d触发器(301～307)做分频器的电路复位，并控制va此时为高电平；当load由低电平跳转至高电平时，d触发器开始工作，va保持高电平，toff_max时间为tclk2；当经过80个tsw周期后，va翻转为低电平，toff_max时间切换至tclk3。

综上得到可快速动态响应变换时间，设为tdyna：

tdyna＝80×tclk2＝80×256×tclk1(3)

式(3)中忽略了tsw时间中的高电平时间。由式(3)及图8可知当系统在tdyna时间内进行负载变换时，输出电压最大跌落为toff_max时间为tclk2，此时根据式(1)假设负载从0a到1a变化时，则输出电压最大变化量δvout为δv1：

同理，当toff_max切换至tclk3时，则有δvout为δv2：

对比(4)，(5)两式，可以得到式(6)：

由式(6)可知，本发明在tdyna时间内明显减小跌落电压，实现快速动态响应。所以本发明设定一段固定的快速动态响应检测时间tdyna，在此时间内通过控制toff_max变换的方式改变输出频率实现开关电源的快速动态响应。

值得一提的是，本实用新型保护的是硬件结构，至于控制方法不要求保护。以上仅为本实用新型实施例中一个较佳的实施方案。但是，本实用新型并不限于上述实施方案，凡按本实用新型方案所做的任何均等变化和修饰，所产生的功能作用未超出本方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。