[发明专利]开关电源电路及对开关电源电路进行调试的方法

说明书

本发明提供一种开关电源电路及对开关电源电路进行调试的方法，该开关电源电路包括：开关电源主电路，所述开关电源主电路包括有开关节点；连接在所述开关节点和地之间的阻尼电路，所述阻尼电路包括多个电阻组成的电阻网络和多个电容组成的电容网络；调试电路，所述调试电路用于根据开关电源主电路启动瞬间所述开关节点的瞬时幅度值，调整所述电阻网络接入所述阻尼电路中的电阻值和/或调整所述电容网络接入所述阻尼电路中的电容值。本发明实施例提供改造集成电路的内部结构实现了开关节点的过冲幅度的自适应调整。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是指一种开关电源电路及对开关电源电路进行调试的方法。

背景技术

开关电源由于效率高、输出电流大，广泛应用在手机电路设计中。除了平台自带的直流电源DCDC，外部功能模块也需要独立的DCDC供电。比如给屏幕背光供电的背光驱动电路(背光驱动IC)、LCM(液晶显示模块)偏置电源驱动IC、给电池充电的充电IC等。

而开关电源由于其开关特性和使用的电感等器件的特性，加上手机板子面积和走线的限制，常常会出现一些信号质量的问题。比如DCDC启动的瞬间，开关脚常常会出现超过IC规格的电压，导致损坏IC。

以boost电路(升压电路)为例，描述问题的产生原因和现有技术中的解决方法。

如图1所示，该电路为升压电路对应的等效电路，已经考虑到板子和IC的寄生电容CPAR和寄生电感LPAR。电感L1和两个开关(Q1和D1)连接的节点称为开关节点。开关到引线之间、开关和地、二极管和输出、电容和地之间存在寄生电感LPAR，二极管和FET(场效应晶体管)本身存在着寄生电容CPAR。由于寄生电容和寄生电感的作用，开关节点处经常会产生大于200M的振荡电压。如果振荡的电压幅度大于Q1的最大极限值，Q1将会损坏，同时该高频振荡产生的EMI(电磁干扰)会影响到附件的IC。根据图1的等效电路，振荡的根本原因是寄生参数引起的，SW节点线路与FET的寄生电感在FET关闭瞬间产生较大的di/dt(单位时间内电流的变化)。根据公式V＝L*di/dt，由于寄生电感的存在，产生了尖峰电压。

有多种措施可以减小该振荡过冲的幅度。例如，IC设计的时候可以选择寄生电容小的FET和二极管，应用的时候开关和电感的布局尽量靠近IC放置，以减小LPAR2和LPAR3；或者减小FET和电源地之间的距离，以减小LPAR1；或者输出电容尽量靠近二极管和电源地放置，减小LPAR4和LPAR5；或者在输出和电源地之间加一个0.01uf-2.2uf的旁路电容COUT-BYP。

由于IC内部集成的FET的CPAR，LPAR1，LPAR2，LPAR3值已经固定不能改变，并且由于板子布局和尺寸问题，改善PCB布局也可能做不到，上面提出的措施不一定可行。因此，推荐在开关节点上加snubber电路(阻尼电路)，通过阻尼电路可以吸收能量，减小在开关打开时由于寄生电感产生的尖峰波形。snubber电路通过给寄生电感产生的电流到地提供一条备用路径，以降低电压瞬态响应、抑制在开关打开时寄生电容随后产生的振荡。图1中，RSNUB和CSUNB构成了阻尼电路，抑制SW脚产生的高频过冲。实际解决的时候，需要通过示波器实测到SW脚启动的过冲电压，然后手动更换小电容去改善该问题。

即现有技术存在以下缺陷：