[发明专利]调节滤波电容压差改善开关电源瞬态响应的系统及方法

权利要求书

1.一种调节滤波电容压差改善开关电源瞬态响应的系统，其特征在于，包括：采集控制模块、电平产生模块和电平控制模块；其中：

采集控制模块，负责采集输出电压，并与参考电压比较，根据两者的偏差值得到控制信号，并将控制信号发送给电平控制模块，偏离参考电压越多，需要调节的滤波电容电平数量就越多；

电平产生模块，负责产生多个参考电平，为滤波电容和采集控制模块提供参考电压；

电平控制模块，负责控制滤波电容负端参考电压，接收来自采集控制模块的控制信号，对应地调整输出滤波电容负极单刀双掷开关的状态；

(1)在稳定工作状态时，采集控制模块不断采集开关电源的输出电压V_o，并将结果送至电平控制模块，设滤波电容的总数量为N，电平控制模块将的滤波电容的负端参考电压拉至地平面GND，滤波电容的这种状态记为state1，将剩余的滤波电容的负端参考电压拉至负电压-V_Ref，滤波电容的这种状态记为state2；

(2)当负载突变，包括负载需要的功率增大，此时负载阻值减小，输出电压V_o降低，当采集控制模块采集到的输出电压V_o低于阈值电压V_{low_threshold_1}时，将对应控制信号发送到电平控制模块，电平控制模块通过单刀双掷开关将的State2的滤波电容负端参考电压拉至地平面GND，即的state2的滤波电容变为state1的滤波电容，此时state1的滤波电容的数量为N,state2的滤波电容的数量为当采集控制模块采集到的输出电压V_o继续降低至低于阈值电压V_{low_threshold_2}时，将对应控制信号发送到电平控制模块，电平控制模块通过单刀双掷开关将剩余的state2的滤波电容负端参考电压拉至地平面GND，即剩余的state2的滤波电容变为state1的滤波电容，此时state1的滤波电容数量为N,state2的滤波电容数量为0；此时由于滤波电容两端电压差下降，改变状态的滤波电容会快速放电，从而提高输出电压V_o；

当负载突变，包括负载需要的功率减小，此时负载阻值增大，输出电压V_o升高，当采集控制模块采集到的输出电压V_o高于阈值电压V_{high_threshold_1}时，将对应控制信号发送到电平控制模块，电平控制模块通过单刀双掷开关将的State1的滤波电容负端参考电压拉至-V_Ref，即的state1的滤波电容变为state2的滤波电容，此时state2的滤波电容的数量为N,state1的滤波电容的数量为当采集控制模块采集到的输出电压V_o继续上升至高于阈值电压V_{high_threshold_2}时，将对应控制信号发送到电平控制模块，电平控制模块通过单刀双掷开关将剩余的state1的滤波电容负端参考电压拉至-V_Ref，即剩余的state1的滤波电容变为state2的滤波电容，此时state2的滤波电容数量为N,state1的滤波电容数量为0，此时由于滤波电容两端电压差上升，改变状态的滤波电容会快速充电，从而降低输出电压V_o；

(3)当负载和输出电压V_o再次稳定之后，将步骤(2)中调整过状态的滤波电容调回到(1)中稳定工作的状态，从而应对下次的负载突变；由于大量滤波电容一起切换状态会导致输出电压V_O波动，需要每隔一定时间间隔逐个切换，减小对输出电压V_o的影响。