一种Buck变换器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电源技术领域，尤其是一种Buck变换器。
【背景技术】
[0002]—般市面上的PMU单元由多路DC-DC变换器与控制逻辑电路组成。其中Buck型DC-DC变换器是PMU单元的核心，负责输出外围设备所需要的电流与电压。Buck变换器可分为片外补偿和片内补偿两种。片外补偿需要额外的PCB板面积和片外补偿电容，而片内补偿具有更低的噪声敏感度与更小的面积。
[0003]在多路低压大电流的同步BUCK变换器电路设计中，如何提高电源的动态负载特性，同时降低直流输出的噪声和纹波是设计的难点。为了降低噪声和纹波，在电压型或电流型的BUCK变换器电路的输出端通常会串联LC滤波器。实践证明输出端串联的LC滤波器的传输特性会插入到电源系统的反馈环中，从而影响电源系统的稳定。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种提高了电源抑制比(PSRR)、具有较高的稳压精度的一种Buck变换器。
[0005]为达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现:
一种Buck变换器，包括控制电路、环路补偿电路、反馈采样补偿电路、BUCK电路、PffM产生器、振荡器以及LC滤波器，所述的BUCK电路连接于控制电路上方，用于降低该直流电源的电压，所述的LC滤波器一端与BUCK电路连接，另一端与反馈采样补偿电路中的慢速采样补偿回路连接，该LC滤波器用于将BUCK电路降压后的电压进行滤波，并输出至所述的慢速采样补偿回路，所述的PWM产生器用于将控制电路发送出的反馈信号，再经过PWM发生器产生PffM信号并驱动主电路器件的开通与关断。
[0006]进一步，所述的反馈采样补偿电路用于对BUCK电路的输出电压和LC滤波器的输出电压进行采样和反馈补偿，该反馈采样补偿电路还包括有快速反馈回路和慢速反馈回路，所述反馈采样补偿电路有第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第四电容、第五电容和第六电容，其中第二电阻的一端与直流电源的负极连接，另一端与控制电路的反馈端连接，并分别通过第三电阻与第二电感和第三电容相连的一端连接、通过依次连接的第四电容和第四电阻与第二电感的另一端连接、通过第五电容与误差放大器连接、通过依次连接的第六电容和第五电阻与误差放大器连接。
[0007]进一步，所述的环路补偿电路包括超前相位补偿电路、低通滤波器和两个NMOS管，所述的超前相位补偿电路，由第一偏置电路、零极点产生电路和电流转电压电路组成，所述的全差分低通滤波器，其结构由第二偏置电路和单极点产生电路组成。
[0008]进一步，所述LC滤波器包括第二电感和第三电容，其中第二电感的一端连接至第一电感与第三电容连接的一端，另一端通过第三电容与直流电源的负极连接。
[0009]本发明的有益效果是:该电路采用环路补偿电路采用全差分输入输出结构，提高了电源抑制比(PSRR)，能有效解决PMU中各路DC-DC变换器之间的串扰问题，而且采用反馈采样补偿电路具备较快的动态负载响应速度和较低的纹波及噪声，具有较高的稳压精度和充足的相位裕量及增益裕量，借助于成熟的软开关技术，最大限度的降低器件通断损耗。
【附图说明】
[0010]图1是本发明的实施例的结构示意图。
[0011]图2是本发明的环路补偿电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]为了对本发明的结构、特征及其功效，能有更进一步地了解和认识，现举一较佳实施例，并结合附图详细说明如下:
结合图1和图2所示，本实施例所描述的一种Buck变换器，它主要包括包括控制电路
1、环路补偿电路2、反馈采样补偿电路3、BUCK电路4、PffM产生器5、振荡器6以及LC滤波器7，BUCK电路4 一端连接于控制电路I上方，另一端连接于连个直流电源输入点直流电源输入一 8和直流电源输入二 9，用于降低该直流电源的电压，LC滤波器7 —端与BUCK电路4连接，另一端与反馈采样补偿电路3中的慢速采样补偿回路32连接，该LC滤波器7用于将BUCK电路降压后的电压进行滤波，并输出至所述的慢速采样补偿回路32，PWM产生器5用于将控制电路I发送出的反馈信号，再经过PWM发生器产生PWM信号并驱动主电路器件的开通与关断；反馈采样补偿电路3用于对BUCK电路的输出电压和LC滤波器7的输出电压进行采样和反馈补偿，该反馈采样补偿电路3还包括有快速反馈回路31和慢速反馈回路32，反馈采样补偿电路3有第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第四电容、第五电容和第六电容，其中第二电阻的一端与直流电源的负极连接，另一端与控制电路的反馈端连接，并分别通过第三电阻与第二电感和第三电容相连的一端连接、通过依次连接的第四电容和第四电阻与第二电感的另一端连接、通过第五电容与误差放大器连接、通过依次连接的第六电容和第五电阻与误差放大器连接；环路补偿电路2包括超前相位补偿电路23、低通滤波器24和两个NMOS管221、22，超前相位补偿电路23，由第一偏置电路、零极点产生电路和电流转电压电路组成，全差分低通滤波器24，其结构由第二偏置电路和单极点产生电路组成，LC滤波器7包括第二电感和第三电容，其中第二电感的一端连接至第一电感与第三电容连接的一端，另一端通过第三电容与直流电源的负极连接。
[0013]本发明的电路采用环路补偿电路采用全差分输入输出结构，提高了电源抑制比PSRR，能有效解决PMU中各路DC-DC变换器之间的串扰问题，而且采用反馈采样补偿电路具备较快的动态负载响应速度和较低的纹波及噪声，具有较高的稳压精度和充足的相位裕量及增益裕量，借助于成熟的软开关技术，最大限度的降低器件通断损耗。
[0014]以上所述仅为本发明之较佳实施例而已，并非以此限制本发明的实施范围，凡熟悉此项技术者，运用本发明的原则及技术特征，所作的各种变更及装饰，皆应涵盖于本权利要求书所界定的保护范畴之内。
【主权项】
1.一种Buck变换器，包括控制电路(1)、环路补偿电路(2)、反馈采样补偿电路(3)、BUCK电路(4)、PWM产生器(5)、振荡器(6)以及LC滤波器(7)，其特征在于:所述的BUCK电路(4)连接于控制电路(I)上方，用于降低该直流电源的电压，所述的LC滤波器(7)—端与BUCK电路(4)连接，另一端与反馈采样补偿电路(3)中的慢速采样补偿回路(32)连接，该LC滤波器(7)用于将BUCK电路降压后的电压进行滤波，并输出至所述的慢速采样补偿回路(32 )，所述的PffM产生器(5 )用于将控制电路(I)发送出的反馈信号，再经过PffM发生器产生PffM信号并驱动主电路器件的开通与关断。2.如权利要求1所述的一种Buck变换器，其特征在于:所述的反馈采样补偿电路(3)用于对BUCK电路的输出电压和LC滤波器(7)的输出电压进行采样和反馈补偿，该反馈采样补偿电路(3)还包括有快速反馈回路(31)和慢速反馈回路(32)，所述反馈采样补偿电路(3)有第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第四电容、第五电容和第六电容，其中第二电阻的一端与直流电源的负极连接，另一端与控制电路的反馈端连接，并分别通过第三电阻与第二电感和第三电容相连的一端连接、通过依次连接的第四电容和第四电阻与第二电感的另一端连接、通过第五电容与误差放大器连接、通过依次连接的第六电容和第五电阻与误差放大器连接。3.如权利要求1所述的一种Buck变换器，其特征在于:所述的环路补偿电路(2)包括超前相位补偿电路(23)、低通滤波器(24)和两个NMOS管(221、22)，所述的超前相位补偿电路(23)，由第一偏置电路、零极点产生电路和电流转电压电路组成，所述的全差分低通滤波器(24)，其结构由第二偏置电路和单极点产生电路组成。4.如权利要求1所述的一种Buck变换器，其特征在于:所述LC滤波器(7)包括第二电感和第三电容，其中第二电感的一端连接至第一电感与第三电容连接的一端，另一端通过第三电容与直流电源的负极连接。
【专利摘要】本发明公开了一种Buck变换器，包括控制电路、环路补偿电路、反馈采样补偿电路、BUCK电路、PWM产生器、振荡器以及LC滤波器，所述的BUCK电路连接于控制电路上方，用于降低该直流电源的电压，所述的LC滤波器一端BUCK电路与连接，另一端与反馈采样补偿电路中的慢速采样补偿回路连接。本发明电路采用环路补偿电路采用全差分输入输出结构，提高了电源抑制比（PSRR），能有效解决PMU中各路DC-DC变换器之间的串扰问题，而且采用反馈采样补偿电路具备较快的动态负载响应速度和较低的纹波及噪声，具有较高的稳压精度和充足的相位裕量及增益裕量，借助于成熟的软开关技术，最大限度的降低器件通断损耗。
【IPC分类】H02M1/14, H02M3/156
【公开号】CN105610321
【申请号】CN201510742235
【发明人】林晓东
【申请人】林晓东
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年11月2日