[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

摘要

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的同步整流降压转换器芯片。此芯片基于电流PWM模式DC-DC降压转换器。芯片内部采用同步整流开关式PWM模式电流控制技术，大大提高了转换器的效率，输出电流可达到2A。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，对芯片进行可靠的过流保护。此外，芯片设计采用的双频振荡器可根据负载容量的大小自动选择开关管频率，提高芯片效率，能并延长芯片工作时间。最后，芯片集成了软启动电路，可以抑制启动时的浪涌电流、过冲电压以保护LED灯、驱动芯片不被损坏。

主权项

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；所述补偿回路组成包括双频振荡器、斜坡补偿模块、电流感应器；所述电流感应器分别与双频振荡器的CH连接，并且与第一反相器驱动器的V_SS连接；双频振荡器的输出端口CK接斜坡补偿模块；所述辅助控制模块包括软启动电路、过压过流保护模块、休眠模块；其中，所述软启动电路与误差放大器EA的V_SS连接；所述过压过流保护模块的输入端和与门AND的输入端连接；所述休眠模块与双频振荡器的EN接口连接；所述控制回路的拓扑连接如下：基准电压V_FB接误差放大器EA的正输入端；反馈引脚FB接误差放大器EA的负输入端，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控制模块为普通CMOS逻辑锁存器；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VDD接BS引脚，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的漏极同 时接SW引脚，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；控制回路将误差放大器输出的误差信号，转换为一个占空比可变的驱动信号，以控制M_N1、M_N2的开启关闭实现DC‑DC转换。