瞬态响应增强控制电路、开关变换器、电源芯片及电子设备的制作方法

本申请属于电子电路，尤其涉及一种瞬态响应增强控制电路、开关变换器、电源芯片及电子设备。

背景技术：

1、在开关电源芯片中，当负载电流突然增大时，输出电压会瞬时下降。由于环路响应存在延迟，首先由片外电容放电以提供瞬态电流；随后环路逐渐响应，开始向负载提供足够的电流，并同时给片外电容充电，输出电压开始上升直至稳定。同理，当负载电流突然变小时，输出电压会先升高然后再下降直至稳定。因此想要负载跳变时输出电压过冲和下冲的幅度小，就需要片外电容足够大或者环路响应速度快。受限于电路稳定性限制，环路响应速度不能过快；受限于bom（bill of materials物料清单）成本要求，片外电容不会选的特别大。因此需要额外的技术手段来提升瞬态响应。

2、现有控制方案通过检测反馈点电压，并与参考电压进行比较，从而判断输出电压波动幅度是否超过设定值；若超过，则开启瞬态响应增强环路。但现有方案在实际工作过程中存在如下问题：由于参考电压通常较小，输出电压越高时反馈比就越小，因此当输出电压发生相同幅度的过冲和下冲时，反馈点电压的变化量会相对较小，从而导致瞬态响应增强效果减弱甚至失效。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种瞬态响应增强控制电路、开关变换器、电源芯片及电子设备，可以解决现有方案中因输出电压越高而反馈比就越小，导致在输出电压发生相同幅度的过冲和下冲时，反馈点电压的变化量会相对较小，从而导致瞬态响应增强效果减弱甚至失效的问题。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种瞬态响应增强控制电路，包括误差放大模块、补偿模块、第一比较模块和第二比较模块；所述误差放大模块的第一输入端用于接收反馈点电压，所述误差放大模块的第二输入端用于接收基准电压，所述误差放大模块的输出端分别与所述补偿模块的输入端、所述第一比较模块的第一输入端和所述第二比较模块的第一输入端连接，所述补偿模块的输出端分别与所述第一比较模块的第二输入端和所述第二比较模块的第二输入端连接，所述第一比较模块的输出端和所述第二比较模块的输出端分别用于与开关变换器中的逻辑驱动模块连接；

3、所述误差放大模块根据所述反馈点电压和所述基准电压输出误差电压；所述补偿模块对所述误差电压进行滤波，并输出第一电压；所述第一比较模块在所述第一电压与所述误差电压之间的差值大于第一阈值时，输出的第一比较信号发生翻转；所述第二比较模块在所述误差电压与所述第一电压之间的差值大于第二阈值时，输出的第二比较信号发生翻转。

4、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一比较模块在所述第一电压与所述误差电压之间的差值大于第一阈值时，输出的第一比较信号由低电平翻转为高电平。

5、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第二比较模块在所述误差电压与所述第一电压之间的差值大于第二阈值时，输出的第二比较信号由低电平翻转为高电平。

6、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述误差放大模块包括误差放大器；所述误差放大器的正输入端用于接收基准电压，所述误差放大器的负输入端用于接收反馈点电压，所述误差放大器的输出端分别与所述补偿模块的输入端、所述第一比较模块的第一输入端和所述第二比较模块的第一输入端连接。

7、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述补偿模块包括补偿电阻和补偿电容；所述补偿电阻的第一端分别与所述误差放大模块的输出端、所述第一比较模块的第一输入端和所述第二比较模块的第一输入端连接，所述补偿电阻的第二端分别与所述补偿电容的第一端、所述第一比较模块的第二输入端和所述第二比较模块的第二输入端连接，所述补偿电容的第二端接地。

8、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一比较模块包括第一比较器；所述第一比较器的正输入端分别与所述补偿模块的输出端和所述第二比较模块的第二输入端连接，所述第一比较器的负输入端分别与所述补偿模块的输入端、所述误差放大模块的输出端和所述第二比较模块的第一输入端连接，所述第一比较器的输出端用于与开关变换器中的逻辑驱动模块连接。

9、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第二比较模块包括第二比较器；所述第二比较器的正输入端分别与所述补偿模块的输入端、所述误差放大模块的输出端和所述第一比较模块的第一输入端连接，所述第二比较器的负输入端分别与所述补偿模块的输出端和所述第一比较模块的第二输入端连接，所述第二比较器的输出端用于与开关变换器中的逻辑驱动模块连接。

10、第二方面，本申请实施例提供了一种开关变换器，包括第一方面中任一项所述的瞬态响应增强控制电路。

11、第三方面，本申请实施例提供了一种电源芯片，包括第二方面所述的开关变换器。

12、第四方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括第三方面所述的电源芯片。

13、本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

14、本申请实施例提供了一种瞬态响应增强控制电路，包括误差放大模块、补偿模块、第一比较模块和第二比较模块；误差放大模块的第一输入端用于接收反馈点电压，误差放大模块的第二输入端用于接收基准电压，误差放大模块的输出端分别与补偿模块的输入端、第一比较模块的第一输入端和第二比较模块的第一输入端连接，补偿模块的输出端分别与第一比较模块的第二输入端和第二比较模块的第二输入端连接，第一比较模块的输出端和第二比较模块的输出端分别用于与开关变换器中的逻辑驱动模块连接。

15、误差放大模块根据反馈点电压和基准电压输出误差电压；补偿模块对误差电压进行滤波，并输出第一电压；第一比较模块在第一电压与误差电压之间的差值大于第一阈值时，输出的第一比较信号发生翻转，第一比较信号的翻转表征开关变换器的输出电压发生过冲，以触发逻辑驱动模块开启瞬态响应增强环路；第二比较模块在误差电压与第一电压之间的差值大于第二阈值时，输出的第二比较信号发生翻转，第二比较信号的翻转表征开关变换器的输出电压发生下冲，以触发逻辑驱动模块开启瞬态响应增强环路。

16、本申请利用误差放大模块将反馈点电压与基准电压之间的差值进行放大后输出误差电压，使得反馈点电压的微小变化在误差电压上体现为明显的瞬态偏离量。同时，利用补偿模块对误差电压进行滤波处理，得到其直流分量（即第一电压）作为参考基准，并利用第一比较模块检测第一电压与误差电压之间的差值是否超过第一阈值，利用第二比较模块检测误差电压与第一电压之间的差值是否超过第二阈值，从而准确、快速地识别输出电压的瞬态波动方向（过冲或下冲）并触发控制，有效解决了现有方案中因输出电压越高而反馈比就越小，导致在输出电压发生相同幅度的过冲和下冲时，反馈点电压的变化量会相对较小，从而导致瞬态响应增强效果减弱甚至失效的问题。

17、可以理解的是，上述第二方面至第四方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。

1.一种瞬态响应增强控制电路，其特征在于，包括误差放大模块、补偿模块、第一比较模块和第二比较模块；所述误差放大模块的第一输入端用于接收反馈点电压，所述误差放大模块的第二输入端用于接收基准电压，所述误差放大模块的输出端分别与所述补偿模块的输入端、所述第一比较模块的第一输入端和所述第二比较模块的第一输入端连接，所述补偿模块的输出端分别与所述第一比较模块的第二输入端和所述第二比较模块的第二输入端连接，所述第一比较模块的输出端和所述第二比较模块的输出端分别用于与开关变换器中的逻辑驱动模块连接；

2.根据权利要求1所述的瞬态响应增强控制电路，其特征在于，所述第一比较模块在所述第一电压与所述误差电压之间的差值大于第一阈值时，输出的第一比较信号由低电平翻转为高电平。

3.根据权利要求1所述的瞬态响应增强控制电路，其特征在于，所述第二比较模块在所述误差电压与所述第一电压之间的差值大于第二阈值时，输出的第二比较信号由低电平翻转为高电平。

4.根据权利要求1-3任一项所述的瞬态响应增强控制电路，其特征在于，所述误差放大模块包括误差放大器；所述误差放大器的正输入端用于接收基准电压，所述误差放大器的负输入端用于接收反馈点电压，所述误差放大器的输出端分别与所述补偿模块的输入端、所述第一比较模块的第一输入端和所述第二比较模块的第一输入端连接。

5.根据权利要求1-3任一项所述的瞬态响应增强控制电路，其特征在于，所述补偿模块包括补偿电阻和补偿电容；所述补偿电阻的第一端分别与所述误差放大模块的输出端、所述第一比较模块的第一输入端和所述第二比较模块的第一输入端连接，所述补偿电阻的第二端分别与所述补偿电容的第一端、所述第一比较模块的第二输入端和所述第二比较模块的第二输入端连接，所述补偿电容的第二端接地。

6.根据权利要求1-3任一项所述的瞬态响应增强控制电路，其特征在于，所述第一比较模块包括第一比较器；所述第一比较器的正输入端分别与所述补偿模块的输出端和所述第二比较模块的第二输入端连接，所述第一比较器的负输入端分别与所述补偿模块的输入端、所述误差放大模块的输出端和所述第二比较模块的第一输入端连接，所述第一比较器的输出端用于与开关变换器中的逻辑驱动模块连接。

7.根据权利要求1-3任一项所述的瞬态响应增强控制电路，其特征在于，所述第二比较模块包括第二比较器；所述第二比较器的正输入端分别与所述补偿模块的输入端、所述误差放大模块的输出端和所述第一比较模块的第一输入端连接，所述第二比较器的负输入端分别与所述补偿模块的输出端和所述第一比较模块的第二输入端连接，所述第二比较器的输出端用于与开关变换器中的逻辑驱动模块连接。

8.一种开关变换器，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的瞬态响应增强控制电路。

9.一种电源芯片，其特征在于，包括权利要求8所述的开关变换器。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求9所述的电源芯片。