[实用新型]一种具有高精度电流检测的同步整流降压转换器芯片

说明书

技术领域

本实用新型属于电源管理领域，涉及一种DC-DC降压转换器，特别涉及一种具有高精度电流检测电路的降压转换器电路的设计。

背景技术

电源是各种电子设备不可或缺的组成部分，其性能优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作。无论是最先进的个人电脑、通讯设备还是汽车电子产品，能否实现高效、智能的电源管理，将对其整个系统的性能产生重大的影响。近几年，便携式消费类电子设备市场快速成长，用户需求不断增加,智能手机、便携设备中新增加的音视频、数据输入、无线连接等日益丰富的功能对电源管理形成了新的需求，给电源管理芯片带来越来越多的挑战。世界各国纷纷投入人力物力加快研发，各大厂商也对便携式电子设备趋之若鹜，争相抢占电源管理市场份额。可以预见，在通信和消费电子领域，电源管理的市场将继续扩大，对电源管理在技术和应用上的需求也将日益增加。

作为电子产品的一个重要组成部分，电源质量直接影响电子设备的性能。便携式电子产品通常采用电池供电，随着放电的进行，电池电压逐渐降低，电池内阻逐渐增大：一方面，在电池开始使用时，端 电压较高而电池内阻较小，易造成输出电流大于负载实际需要电流而造成电能的浪费，尤其不利于系统工作时间及待机时间的延长；另一方面，使用一段时间后，端电压降低而电池内阻增大，致使负载变化引起较大的供电电压的变化，又不利于系统维持高性能的工作。为延长电池使用寿命以及得到波动小的直流电压，需要效率高、体积小、重量轻的低电压DC-DC电压转换器。

实用新型内容

本实用新型主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种能够根据负载容量自动选择开关管频率同时具有高精度检测感应电流的基于同步整流PWM模式DC-DC降压转换器芯片。该芯片集成了基于同步整流技术的功率开关管以及高精度电流检测感应电路模块。同步整流技术可以提高功率转换器的效率，输出电流可达到2.5A。可根据负载容量的大小自动选择开关管频率，芯片效率提高，并能延长芯片工作时间。并且采用了一种新型的极高精度的电流检测感应模块，可以更精确及时的探知电流大小，实现可靠的过流保护。该模块采用简单的摆动技术取代会降低功率效率的运算放大器。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种具有高精度电流检测的同步整流降压转换器芯片，其特征在于，该同步整流降压转换器芯片是一个电流PWM模式DC-DC降压转换器，芯片包含以下8根引脚：电源输入引脚VIN、高压驱动引脚BS、功率切换输出引脚SW、电压反馈引脚FB、补偿节点引脚COMP、 使能端引脚EN、软启动控制引脚SS、地引脚GND；其中：VIN，GND为所有芯片内部模块的共用引脚；BS引脚为高压NMOS开关管提供驱动输入引脚；SS引脚为软启动回路的电压输入引脚，EN引脚为辅助控制模块的控制信号输入端；FB引脚为控制回路的反馈信号输入引脚；

该同步整流降压转换器芯片内部包括：控制回路、补偿回路、辅助控制模块；其中，所述控制回路中第一反相器驱动器的V_SS接补偿回路中电流感应器的输入端；所述补偿回路的斜坡补偿模块输出与电流感应器的输出通过加法器连接控制回路PWM比较器的正输入端；所述辅助控制模块的过压过流保护模块接控制回路与门AND的输入端；辅助控制模块的休眠模块接补偿回路双频振荡器的EN端；

所述控制回路包括误差放大器EA、PWM比较器、PWM控制模块、RS触发器、第一反相器驱动器、第二反相器驱动器、二输入与门AND、功率开关M_N1、功率开关M_N2；所述误差放大器EA的输出端接PWM比较器的负输入端，PWM比较器的输出端接PWM控制模块的输入端；PWM控制模块的输出端接二输入与门AND其中一个输入端；AND的输出端接RS触发器的R输入端，RS触发器的S输入端接双频振荡器模块的输出端CSC，RS触发器的输出端Q接第一反相器驱动器的输入端；第一反相器驱动器的输出端接功率开关M_N1的栅极，第一反相器驱动器的V_SS接M_N1的源极，M_N1的漏极接VIN引脚，M_N1的源极接M_N2的漏极，RS触发器的输出端接第二反相器驱动器的输入端，第二反相器驱动器的输出端接功率开关M_N2 的栅极，M_N2的源极接地；