一种快速加载电压调节电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电压调节电路技术领域，尤其涉及一种快速加载电压调节电路。
【背景技术】
[0002]传统Buck电路为降压电路，如图1所示，包括直流电源vA、第三驱动功率开关S、功率二极管D、电感L、电容C以及等效电阻R。(代表CPU);其中，所述第一驱动功率开关Kl的输出端与直流电源vA输入端连接，所述直流电源vA输出端与第三驱动功率开关S的输入端连接，所述第三驱动功率开关S的输出端分两路分别与功率二极管D和电感L的输入端连接，所述功率二极管D的输出端接地，所述电感L的输出端分两路分别与电容C和负载电阻&的输入端连接；所述负载电阻I的输出端接地，所述电容C的输出端与等效电阻R。的输入端连接，所述等效电阻&的输出端接地。图1中，u为控制信号，U为电感电流，i。为电容电流，为电容电压，Vesk为串联等效电阻电压，V。为Buck变换器输出电压。稳定运行工作过程:u = 1，S导通(开通)，电感电流k上升；u = 0，S截止(关闭)，电感电流i L下降，电感电流交流成分流过电容C，直流成分流过负载电阻
[0003]传统Buck电路为降压电路，用于电压调节模块时，主要功能是降低并稳定总线电压，为CPU(中央处理器)内核提供低电压大电流，以满足CPU功率需求(150W甚至更高，但工作电压低于1.5V)。
[0004]传统Buck电路工作时，降压稳定输出电压与输入电压比值不能低于0.1，否则，功率开关难以实现低占空比，同时也将增大转换损耗，降低转换效率，因此，输入电压不能太高，这就限制了 Buck变换器的加载速度，进而影响CUP的快速响应负荷增加的能力。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种快速加载电压调节电路，旨在解决传统Buck电路工作时加载速度有限进而影响CUP的快速响应负荷增加的能力的问题。
[0006]本发明是这样实现的，一种快速加载电压调节电路，包括负载电阻以及双输入Buck电路；所述双输入Buck电路包括用于对所述负载电阻进行降压和稳压的传统Buck电路模块，附加电源，以及用于根据切出和切入信号相应对附加电源进行切出和切入操作的开关组模块；其中，
[0007]所述附加电源输出端与开关组模块输入端连接，所述开关组模块输出端与传统Buck电路模块输入端连接，所述传统Buck电路模块输出端与负载电阻输入端连接。
[0008]优选地，所述快速加载电压调节电路还包括:用于向传统Buck电路模块、开关组模块发送相应控制操作信号的控制模块，以及用于将所述控制模块的操作信号进行功率放大的驱动模块；其中，所述传统Buck电路模块的输出端与控制模块的输入端连接，所述控制模块的输出端与驱动模块输入端连接，所述驱动模块的输出端分别与传统Buck电路模块、开关组模块的输入端连接。
[0009]优选地，所述开关组模块包括第一驱动功率开关和第二驱动功率开关；其中，所述第一驱动功率开关的输入端接地，输出端与传统Buck电路模块的输入端连接；
[0010]所述第二驱动功率开关的输入端接地，输出端与附加电源的输入端连接，所述附加电源的输出端连接在第一驱动功率开关与传统Buck电路模块之间的连接线路上；
[0011]所述第一驱动功率开关、第二驱动功率开关的控制输入端分别与驱动模块的输出端连接。
[0012]优选地，所述传统Buck电路模块包括直流电源、第三驱动功率开关、功率二极管、电感、电容以及等效电阻；其中，所述第一驱动功率开关的输出端与直流电源输入端连接，所述直流电源输出端与第三驱动功率开关的输入端连接，所述第三驱动功率开关的输出端分两路分别与功率二极管和电感的输入端连接，所述功率二极管的输出端接地，所述电感的输出端分两路分别与电容和负载电阻的输入端连接；所述负载电阻的输出端接地，所述电容的输出端与等效电阻的输入端连接，所述等效电阻的输出端接地；
[0013]所述第三驱动功率开关的控制输入端与驱动模块的输出端连接。
[0014]优选地，所述控制模块包括用于对输出电压进行稳压控制的主控制器，用于在稳压正常时发送附加电源切出信号、在负载电阻电流突增时发送附加电源切入信号的的附加电源切换控制模块、用于期望输出给定及比较的误差输入模块；其中，
[0015]所述传统Buck电路模块的电感再分出一路电路与误差输入模块的输入端连接，所述误差输入模块的输出端分两路分别与主控制器和附加电源切换控制模块的输入端连接，所述主控制器和附加电源切换控制模块的输出端分别与驱动模块的输入端连接。
[0016]优选地，所述附加电源切换控制模块包括第一或门、第二或门、逻辑非门以及附加电源切换控制器；其中，所述附加电源切换控制器的输入端与误差输入模块的输出端连接，输出端分两路分别与逻辑非门、第一或门的输入端连接，所述逻辑非门的输出端与第二或门的输入端连接；
[0017]所述主控制器的输出端分两路分别与第一或门、第二或门以及驱动模块的输入端连接；
[0018]所述第一或门、第二或门的输出端分别与驱动模块的输入端连接。
[0019]本发明克服现有技术的不足，提供一种快速加载电压调节电路，利用Buck变换器瞬态响应时间与输入电压成反比的关系，通过增加一个附加电源及开关组，提升Buck变换器瞬态过程的输入电压，缩短了加载时间。由于所增加电压仅仅工作于负载增加的暂态过程中，从而直接提升Buck电路加载能力；进入稳态后，所增加电压自动切出，功率开关的占空比仍旧保持在传统范围内。
【附图说明】
[0020]图1是传统Buck电路的结构示意图；
[0021]图2是本发明快速加载电压调节电路中双输入Buck电路的结构示意图；
[0022]图3是本发明双输入Buck电路在第二驱动功率开关K2截止后的结构示意图；
[0023]图4是本发明双输入Buck电路在第一驱动功率开关Kl截止后的结构示意图
[0024]图5是本发明快速加载电压调节电路的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0026]一种快速加载电压调节电路，如图1?2所示，包括负载电阻&以及双输入Buck电路I ;所述双输入Buck电路I包括用于对所述负载电阻&进行降压和稳压的传统Buck电路模块1-1，附加电源vB，以及用于根据切出和切入信号相应对附加电源vB进行切出和切入操作的开关组模块1-2 ;其中，
[0027]所述附加电源vB输出端与开关组模块1-2输入端连接，所述开关组模块1-2输出端与传统Buck电路模块1-1输入端连接，所述传统Buck电路模块1-1输出端与负载电阻输入端连接。
[0028]更具体的，在本发明实施例中，上述开关组模块1-2包括第一驱动功率开关Kl和第二驱动功率开关K2 ;其中，所述第一驱动功率开关Kl的输入端接地，输出端与传统Buck电路模块1-ι的输入端连接；
[0029]所述第二驱动功率开关K2的输入端接地，输出端与附加电源vB的输入端连接，所述附加电源Vb的输出端连接在第一驱动功率开关Kl与传统Buck电路模块1-1之间的连接线路上。
[0030]在本发明的实际应用过程中，如图3和4所示，负载电阻&平稳运行时，第二驱动功率开关K2关断(图3中虚线所示)，第一驱动功率开关K i导通，与传统Buck变换器稳定运行状态一致。负载电阻&电流突增时刻开始，第一驱动功率开关K1关闭(图4中虚线所示)，第二驱动功率开关K2导通，与传统Buck变换器暂态运行状态一致，但输入电压是传统Buck变换器输入电压的两倍。
[0031]本发明在不改变现有主板结构和总线结构的前提下，仅仅增加了一个附加电源切换控制模块，便解决了 Buck输入输出电压差不能太大的问题，以及由此带来的加载性能差的问题。
[0032]在进一步的实施过程中，为了实现对双输入Buck电路I的驱动功率开关的导通和切换，在本发明实施例中，如图5所示，更具体的，所述快速加载电压调节电路还包括:用于向传统Buck电路模块1-1、开关组模块1-2发送相应控制操作信号的控制模块2，以及用于将所述控制模块2的操作信号进行功率放大的驱动模块3 ;其中