一种三角波纵向可调的Buck调控电路的制作方法

本申请涉及双向直流变换，特别涉及一种三角波纵向可调的buck调控电路。

背景技术：

1、buck型dc-dc转换器作为开关电源的一种，它是将高的输入电压转化为低的输出电压的直流变化器，通常工作在一定的时钟频率下，每个时钟周期经逻辑电路来控制功率管的开启和关断，再利用芯片外围电感电容元器件的储能特性不停的充放电，最终将高输入直流电压转变为地输出的稳定电压。

2、但在现有技术中的普通buck电路及普通的带反馈的buck电路在重载等极限条件下，其对于pwm比较器的带宽以及精度依赖性较大，这就会使得功率损耗加大，而pwm比较器电压的比较工作在vdd/2处时其跨导以及比较精度在此时都是最优的时候。

3、有鉴于此，目前亟需一种三角波纵向可调的buck调控电路，设计了一种新的电路结构方式来使得pwm比较器的电压输入工作状态一直处于vdd/2之间的比较工作。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请提出一种三角波纵向可调的buck调控电路，解决了现有技术中普通buck电路重载时的pwm比较器工作处于极限情况，其比较精度以及带宽会有明显损耗，需要维持高精度以及低延迟的比较就需要加大电流，这样一来电路的功率损耗也随之增加问题。

2、本申请为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

3、一种三角波纵向可调的buck调控电路，包括buck电路、反馈电路及开关控制电路，其中：

4、所述buck电路包括p型功率开关管和n型功率开关管，所述p型功率开关管的栅极接pwm发生器的输出端、源极接电源输入vin的正极、漏极接第一电感的一端和n型功率开关管的漏极，所述第一电感的另一端同时接第一电容的一端、第一电阻的一端、第三电阻的一端及输出端vout，所述第一电容的另一端同时接电源输入vin的负极、n型功率开关管的源极和地；所述n型功率开关管的栅极接pwm发生器的输出端；

5、所述第一电阻的另一端通过第二电阻接地，且第一电阻和第二电阻的公共端接反馈电路；

6、所述第三电阻的另一端通过第四电阻接地，且第三电阻和第四电阻的公共端接开关控制电路；

7、所述反馈电路通过控制三角波发生器的三角波纵向位移来改变其输出端的脉宽大小，反馈电路的输出端接pwm发生器的正极输入端，pwm发生器的负极输入端接二分之一电源电压；

8、所述开关控制电路控制所述反馈电路中开关的闭合或断开。

9、作为一种可选的技术方案，所述开关控制电路控制所述反馈电路中开关的闭合或断开的具体过程为：

10、所述开关控制电路包括第一比较器，所述第一比较器的的正极输入端接第三电阻和第四电阻的公共端、负极输入端接二分之一电源电压；

11、当第三电阻和第四电阻的公共端的输出电压大于二分之一电源电压时，第一比较器的输出端控制所述反馈电路中的全部开关s1闭合，全部开关s2断开；

12、当第三电阻和第四电阻的公共端的输出电压小于二分之一电源电压时，第一比较器的输出端控制所述反馈电路中的全部开关s2闭合，全部开关s1断开。

13、作为一种可选的技术方案，所述反馈电路包括第二比较器和第三比较器，所述第二比较器的正极输入端接第一电阻和第二电阻的公共端或参考电压；

14、当第二比较器的正极输入端接第一电阻和第二电阻的公共端时，负极输入端接参考电压；

15、当第二比较器的正极输入端接参考电压时，负极输入端接第一电阻和第二电阻的公共端；

16、所述第二比较器的输出端接所述第三比较器的正极输入端，所述第三比较器的负极输入端接二分之一电源电压，所述第三比较器的输出端通过第一运放电路连接三角波发生器的第一输入端、通过第二运放电路连接三角波发生器的第二输入端、通过第二电容接地；

17、所述三角波发生器的输出端接pwm发生器的正极输入端。

18、作为一种可选的技术方案，所述第二比较器的正极输入端通过第一s2开关接第一电阻和第二电阻的公共端、通过第二s1开关接参考电压，负极输入端通过第一s1开关接第一电阻和第二电阻的公共端、通过第二s2开关接参考电压。

19、作为一种可选的技术方案，所述第一运放电路的第一输出端电压与第二输出端电压分别为：

20、

21、

22、式中，v1l为第一运放电路的第一输出端电压，v2l为第一运放电路的第二输出端电压，vdd/2为二分之一电源电压，v03为第三比较器输出端的电压，x为设置的三角波幅值电压。

23、作为一种可选的技术方案，所述第二运放电路的第一输出端电压与第二输出端电压分别为：

24、

25、

26、式中，v1h为第二运放电路的第一输出端电压，v2h为第二运放电路的第二输出端电压，vdd/2为二分之一电源电压，v03为第三比较器输出端的电压，x为设置的三角波幅值电压。

27、作为一种可选的技术方案，所述第一运放电路的第一输出端或第二输出端接所述三角波发生器的第一输入端；

28、当第一运放电路的第一输出端接所述三角波发生器的第一输入端时，所述第二运放电路的第一输出端接所述三角波发生器的第二输入端；

29、当第一运放电路的第二输出端接所述三角波发生器的第一输入端时，所述第二运放电路的第二输出端接所述三角波发生器的第二输入端。

30、作为一种可选的技术方案，所述第三比较器的输出端通过第一运放电路连接三角波发生器的第一输入端的具体过程为：

31、所述第一运放电路的第一输出端通过第三s1开关接所述三角波发生器的第一输入端，所述第一运放电路的第二输出端通过第三s2开关接所述三角波发生器的第一输入端。

32、作为一种可选的技术方案，所述第三比较器的输出端通过第二运放电路连接三角波发生器的第二输入端的具体过程为：

33、所述第二运放电路的第一输出端通过第四s1开关接所述三角波发生器的第二输入端，所述第二运放电路的第二输出端通过第四s2开关接所述三角波发生器的第二输入端。

34、本申请的有益效果包括：

35、通过控制三角波的限制高电压以及限制低电压能够对三角波进行纵向移动，从而去控制pwm脉宽信号的占空比不同，本电路的设计pwm发生器由于均在二分之一电源电压附近做比较，其精度很高，相同频宽内，其线性程度更好，功耗更低。

36、本申请的其他有益效果或优势将在具体实施方式中结合具体结构进行详细描述。

技术特征：

1.一种三角波纵向可调的buck调控电路，其特征在于，包括buck电路、反馈电路及开关控制电路，其中：

2.如权利要求1所述的一种三角波纵向可调的buck调控电路，其特征在于，所述开关控制电路控制所述反馈电路中开关的闭合或断开的具体过程为：

3.如权利要求1所述的一种三角波纵向可调的buck调控电路，其特征在于，所述反馈电路包括第二比较器和第三比较器，所述第二比较器的正极输入端接第一电阻和第二电阻的公共端或参考电压；

4.如权利要求3所述的一种三角波纵向可调的buck调控电路，其特征在于，所述第二比较器的正极输入端通过第一s2开关接第一电阻和第二电阻的公共端、通过第二s1开关接参考电压，负极输入端通过第一s1开关接第一电阻和第二电阻的公共端、通过第二s2开关接参考电压。

5.如权利要求3所述的一种三角波纵向可调的buck调控电路，其特征在于，所述第一运放电路的第一输出端电压与第二输出端电压分别为：

6.如权利要求5所述的一种三角波纵向可调的buck调控电路，其特征在于，所述第二运放电路的第一输出端电压与第二输出端电压分别为：

7.如权利要求6所述的一种三角波纵向可调的buck调控电路，其特征在于，所述第一运放电路的第一输出端或第二输出端接所述三角波发生器的第一输入端；

8.如权利要求6所述的一种三角波纵向可调的buck调控电路，其特征在于，所述第三比较器的输出端通过第一运放电路连接三角波发生器的第一输入端的具体过程为：

9.如权利要求6所述的一种三角波纵向可调的buck调控电路，其特征在于，所述第三比较器的输出端通过第二运放电路连接三角波发生器的第二输入端的具体过程为：

技术总结
本申请公开了一种三角波纵向可调的Buck调控电路，包括Buck电路、反馈电路及开关控制电路，所述Buck电路包括P型功率开关管和N型功率开关管，所述P型功率开关管的栅极接PWM发生器的输出端、源极接电源输入Vin的正极、漏极接第一电感的一端和N型功率开关管的漏极，所述第一电感的另一端同时接第一电容的一端、第一电阻的一端、第三电阻的一端及输出端Vout，所述第一电容的另一端同时接电源输入Vin的负极、N型功率开关管的源极和地；本电路的设计PWM发生器由于均在二分之一电源电压附近做比较，其精度很高，相同频宽内，其线性程度更好，功耗更低。

技术研发人员：彭铭怡
受保护的技术使用者：成都芯正微电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24