[发明专利]适用于峰值电流模式DC-DC变换器的自适应瞬态响应优化电路

说明书

适用于峰值电流模式DC‑DC变换器的自适应瞬态响应优化电路，属于电子电路技术领域。本发明根据峰值电流模式DC‑DC变换器的反馈电压与基准电压的实际情况自适应调控输出的瞬态增强电流信号的大小及方向，并将产生的电流信号与电感电流采样信号和斜坡补偿信号相叠加，通过电阻转化为电压信号之后输入至PWM比较器正输入端，从大信号的角度加快了原有系统环路在负载阶跃时的调整速度，优化了系统的瞬态响应。本发明相对于传统的瞬态响应优化电路，可以自适应地提供与输出电压变化相关的瞬态增强电流信号，有着噪声小和系统更加稳定的特点，并且可以有效提高系统瞬态响应速度。

技术领域

本发明属于电子电路技术领域，涉及一种适用于峰值电流模式DC-DC变换器的自适应瞬态响应优化电路。

背景技术

目前，在许多方面的DC-DC变换器应用中对负载电流和输出快速瞬态响应有了越来越高的要求。为了针对不同应用情况下负载出现快速切换的情况，需要使供电电源的输出具有快速负载响应能力用来应对这种需求。

瞬态响应优化的传统做法一般是在小信号层面对系统环路进行优化，用来优化在不同负载情况下环路特性。但是传统的做法往往只是在特定的负载点处进行优化，而在实际使用中DC-DC变换器通常会存在多种不同的负载情况，包括不同的输入输出电压等情况。上述情况会导致在一些负载或输入输出环境下DC-DC变换器系统出现瞬态响应较慢的现象。为了满足在不同应用条件下负载突变的瞬态响应要求，有必要优化系统瞬态响应。

发明内容

针对传统特定负载点优化的方式存在的不同负载或输入输出导致的DC-DC变换器系统瞬态响应较慢的问题，本发明提出一种适用于峰值电流模式DC-DC变换器的自适应瞬态响应优化电路，根据DC-DC变换器的反馈电压V_FB和基准电压V_REF的变化自适应改变产生电流的大小及方向，并与电感电流采样信号I_SENSE和斜坡补偿输出信号I_SLOPE相叠加，通过电阻转化为电压信号V_S之后输入至PWM比较器正输入端，从大信号的角度加快了原有DC-DC变换器系统环路在负载阶跃时的调整速度，优化了系统的瞬态响应。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

适用于峰值电流模式DC-DC变换器的自适应瞬态响应优化电路，所述峰值电流模式DC-DC变换器包括PWM比较器，所述PWM比较器的正输入端连接所述峰值电流模式DC-DC变换器的电感电流采样信号和斜坡补偿信号，其负输入端连接反馈电压和基准电压经过误差放大后的信号，其输出端产生所述峰值电流模式DC-DC变换器中功率管的栅极驱动电压，所述反馈电压为所述峰值电流模式DC-DC变换器输出电压的分压信号；

所述自适应瞬态响应优化电路包括两个输入端和一个输出端，所述自适应瞬态响应优化电路的第一输入端连接所述反馈电压，其第二输入端连接所述基准电压，其输出端产生与所述反馈电压和基准电压的差值成比例的电流信号叠加到所述PWM比较器的正输入端。

具体的，所述自适应瞬态响应优化电路包括第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管、第六NMOS管、第七NMOS管、第八NMOS管、第九NMOS管、第十NMOS管、第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管、第七PMOS管、第八PMOS管以及偏置电流源，

第三PMOS管的栅极作为所述自适应瞬态响应优化电路的第一输入端，其源极连接第四PMOS管的源极和所述偏置电流源，其漏极连接第四NMOS管和第八NMOS管的栅极、以及第五NMOS管的栅极和漏极；

第四PMOS管的栅极作为所述自适应瞬态响应优化电路的第二输入端，其漏极连接第三NMOS管和第七NMOS管的栅极、以及第六NMOS管的栅极和漏极；