專利名稱：具有快速瞬時(shí)響應(yīng)機(jī)制的降壓電路及其運(yùn)作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于ー種降壓電路，且特別是有關(guān)于ー種具有快速瞬時(shí)響應(yīng) (transient response)機(jī)制的降壓(buck)電路及其運(yùn)作方法。
背景技術(shù)：
降壓電路是個(gè)用以將電壓進(jìn)行壓降的直流至直流電源轉(zhuǎn)換器。降壓電路除了在直流輸出端濾除不必要的電壓漣波外，更將輸入電壓降低準(zhǔn)位，而在輸出端產(chǎn)生輸出電壓。連接在降壓電路的輸出端的外部負(fù)載可能會(huì)依運(yùn)作情形的不同而操作于重載狀態(tài)或是輕載狀態(tài)。在由重載狀態(tài)轉(zhuǎn)移至輕載狀態(tài)時(shí)，外部負(fù)載自降壓電路所汲取的電流將因而減少。此時(shí)，多余的電流無法為外部負(fù)載所消耗。然而，在習(xí)知的降壓電路設(shè)計(jì)中，其放電的速度緩慢，需要長時(shí)間才能放電完成，對(duì)于電路的轉(zhuǎn)態(tài)并不是理想的結(jié)果。因此，如何設(shè)計(jì)ー個(gè)新的降壓電路及其運(yùn)作方法，以具有快速瞬時(shí)響應(yīng)機(jī)制來使電路的轉(zhuǎn)態(tài)能快速完成，乃為此ー業(yè)界亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供ー種具有快速瞬時(shí)響應(yīng)(transient response)機(jī)制的降壓(buck)電路及其運(yùn)作方法，以具有快速瞬時(shí)響應(yīng)機(jī)制來使電路的轉(zhuǎn)態(tài)能快速完成。本發(fā)明的ー實(shí)施方式是在提供ー種具有快速瞬時(shí)響應(yīng)(transient response)機(jī)制的降壓(buck)電路，包含高側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管、低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管、瞬時(shí)控制模塊以及運(yùn)作控制模塊。高側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管用以接收輸入電壓。低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管連接于高側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管與接地電位之間，其中高側(cè)及低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管通過連接點(diǎn)相連接，以于連接點(diǎn)根據(jù)輸入電壓產(chǎn)生輸出電壓至外部負(fù)載。瞬時(shí)控制模塊連接至低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的柵極。運(yùn)作控制模塊連接至高側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管之柵極及低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的柵極，以在外部負(fù)載位于重載狀態(tài)而使瞬時(shí)控制模塊抑能吋，根據(jù)輸出電壓控制高側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管以及低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的運(yùn)作。其中當(dāng)外部負(fù)載由重載狀態(tài)轉(zhuǎn)移至輕載狀態(tài)，而使輸出電壓升高超過預(yù)設(shè)準(zhǔn)位吋，瞬時(shí)控制模塊被致能，以使低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管導(dǎo)通并進(jìn)行放電以降低輸出電壓。依據(jù)本發(fā)明ー實(shí)施例，當(dāng)輸出電壓降低至特定準(zhǔn)位，瞬時(shí)控制模塊被抑能以使運(yùn)作控制模塊根據(jù)輸出電壓控制低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的運(yùn)作。依據(jù)本發(fā)明另ー實(shí)施例，運(yùn)作控制電路包含運(yùn)作比較器，以接收運(yùn)作參考電壓以及根據(jù)輸出電壓產(chǎn)生的回授電壓，以產(chǎn)生比較結(jié)果，其中比較結(jié)果為運(yùn)作參考電壓以及回授電壓之差。其中回授電壓為輸出電壓的分壓。運(yùn)作控制模塊實(shí)質(zhì)上根據(jù)比較結(jié)果控制高側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管以及低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的運(yùn)作。依據(jù)本發(fā)明又ー實(shí)施例，瞬時(shí)控制模塊于比較結(jié)果的值小于瞬時(shí)參考電壓時(shí)致能，并于比較結(jié)果大于瞬時(shí)參考電壓時(shí)抑能。
依據(jù)本發(fā)明再ー實(shí)施例，瞬時(shí)控制模塊于比較結(jié)果的值小于第一瞬時(shí)參考電壓時(shí)致能，并于比較結(jié)果大于第二瞬時(shí)參考電壓時(shí)抑能。依據(jù)本發(fā)明更具有的ー實(shí)施例，運(yùn)作控制模塊還包含波寬調(diào)變器以及運(yùn)作控制邏輯，以使運(yùn)作控制邏輯根據(jù)波寬調(diào)變器由比較結(jié)果產(chǎn)生的控制信號(hào)，控制高側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管以及低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的運(yùn)作。依據(jù)本發(fā)明再具有的ー實(shí)施例，降壓電路還包含電感以及電容。電感具有連接至連接點(diǎn)的第一端以及連接至外部負(fù)載的第二端。電容耦合于第二端。本發(fā)明的另ー實(shí)施方式是在提供一種降壓電路運(yùn)作方法，應(yīng)用于具有快速瞬時(shí)響應(yīng)機(jī)制的降壓電路中，降壓電路運(yùn)作方法包含下列步驟判斷連接于降壓電路的外部負(fù)載位于重載狀態(tài)；抑能瞬時(shí)控制模塊；根據(jù)降壓電路提供至外部負(fù)載的輸出電壓控制降壓電路的高側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管以及低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的運(yùn)作；判斷外部負(fù)載由重載狀態(tài)轉(zhuǎn)移至輕載狀態(tài)，而使輸出電壓升高超過預(yù)設(shè)準(zhǔn)位；致能瞬時(shí)控制模塊，以使低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管導(dǎo)通并進(jìn)行放電以降低輸出電壓。依據(jù)本發(fā)明ー實(shí)施例，降壓電路運(yùn)作方法，還包含一步驟于輸出電壓降低至特定準(zhǔn)位吋，抑能瞬時(shí)控制模塊以使運(yùn)作控制模塊根據(jù)輸出電壓控制低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的運(yùn)作。依據(jù)本發(fā)明另ー實(shí)施例，降壓電路運(yùn)作方法還包含ー步驟接收運(yùn)作參考電壓以及接收根據(jù)輸出電壓產(chǎn)生的回授電壓，以產(chǎn)生比較結(jié)果，其中比較結(jié)果為運(yùn)作參考電壓以及回授電壓之差。依據(jù)本發(fā)明又ー實(shí)施例，判斷外部負(fù)載位于重載狀態(tài)的步驟還包含判斷比較結(jié)果的值大于瞬時(shí)參考電壓。判斷外部負(fù)載由重載狀態(tài)轉(zhuǎn)移至輕載狀態(tài)的步驟還包含判斷比較結(jié)果的值小于瞬時(shí)參考電壓。依據(jù)本發(fā)明再ー實(shí)施例，其中判斷外部負(fù)載由重載狀態(tài)轉(zhuǎn)移至輕載狀態(tài)的步驟還包含判斷比較結(jié)果的值小于第一瞬時(shí)參考電壓，判斷外部負(fù)載位于重載狀態(tài)的步驟還包含判斷比較結(jié)果的值大于第二瞬時(shí)參考電壓。依據(jù)本發(fā)明更具有的ー實(shí)施例，其中高側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管以及低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的運(yùn)作實(shí)質(zhì)上是根據(jù)比較結(jié)果控制。應(yīng)用本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于通過運(yùn)作控制模塊以及瞬時(shí)控制模塊的設(shè)置，使降壓電路在外部負(fù)載維持重載狀態(tài)時(shí)由運(yùn)作控制模塊正常地控制供應(yīng)到外部負(fù)載的輸出電壓，并在外部負(fù)載由重載狀態(tài)轉(zhuǎn)移至輕載狀態(tài)時(shí)由瞬時(shí)控制模塊進(jìn)行放電，避免電路在轉(zhuǎn)態(tài)時(shí)造成的不穩(wěn)定，而輕易地達(dá)到上述的目的。


為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例能更明顯易懂，所附附圖的說明如下圖1為本發(fā)明一實(shí)施例中，具有快速瞬時(shí)響應(yīng)機(jī)制的降壓電路的電路圖；圖2為輸出電壓在未設(shè)置瞬時(shí)控制模塊時(shí)的波型、輸出電壓在設(shè)置瞬時(shí)控制模塊后的波型以及外部負(fù)載狀況的示意圖；以及
圖3為本發(fā)明一實(shí)施例中，降壓電路運(yùn)作方法的流程圖。主要組件符號(hào)說明1:降壓電路11 放電路徑14 瞬時(shí)控制模塊142 瞬時(shí)控制邏輯160:運(yùn)作比較器162:波寬調(diào)變器164 運(yùn)作控制邏輯180 電感301-305 步驟
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參照?qǐng)D。圖1為本發(fā)明一實(shí)施例中，具有快速瞬時(shí)響應(yīng)機(jī)制的降壓電路1的電路圖。降壓電路1包含高側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管10、低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管 12、瞬時(shí)控制模塊14以及運(yùn)作控制模塊16。于本實(shí)施例中，高側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管10為P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管，而低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管12為N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管。高側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管10的源極接收輸入電壓Vi。低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管12的源極連接至接地電位GND。高側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管10與低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管12的漏極通過連接點(diǎn)P而連接在一起。運(yùn)作控制模塊16連接至高側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管10的柵極以及低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管12的柵極。于本實(shí)施例中，運(yùn)作控制模塊16實(shí)質(zhì)上透過瞬時(shí)控制模塊 14連接至低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管12的柵極。運(yùn)作控制模塊16通過控制高側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管10以及低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管12的柵極，來控制高側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管10以及低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管12的運(yùn)作。因此，輸出電壓Vo可根據(jù)高側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管10以及低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管12的導(dǎo)通周期及關(guān)閉周期而產(chǎn)生。于ー實(shí)施例中，降壓電路1 還包含電感180以及電容182。電感182具有連接至連接點(diǎn)P的第一端以及連接至外部負(fù)載的第二端。因此，由高側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管10以及低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管 12所產(chǎn)生的輸出電壓Vo將可透過電感180耦合至外部負(fù)載。電感180提供輸出電壓Vo — 個(gè)穩(wěn)壓的效果。電容182耦合于第二端，以使運(yùn)作控制模塊16控制高側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管10以及低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管12對(duì)電容182充電，以提供足夠的電流至外部負(fù)載。運(yùn)作控制模塊16包含運(yùn)作比較器160、波寬調(diào)變器162以及運(yùn)作控制邏輯164。運(yùn)作比較器160接收運(yùn)作參考電壓Voref以及根據(jù)輸出電壓Vo產(chǎn)生的回授電壓Vfb?；厥陔妷篤fb于本實(shí)施例中實(shí)質(zhì)上為輸出電壓Vo的分壓。因此，運(yùn)作比較器160將產(chǎn)生一個(gè)比較結(jié)果161，而此比較結(jié)果161為運(yùn)作參考電壓Voref以及回授電壓Vfb間的差。波寬調(diào)變器162自振蕩器(未繪示)中接收ー個(gè)振蕩信號(hào)163，也自運(yùn)作比較器
10 高側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管 12 低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管 140 瞬時(shí)控制比較器 16 運(yùn)作控制模塊 161 比較結(jié)果 163 振蕩信號(hào) 165 控制信號(hào) 182 電容160接收比較結(jié)果161。因此，波寬調(diào)變器162將產(chǎn)生控制信號(hào)165，其中控制信號(hào)165的波寬是根據(jù)振蕩信號(hào)163及比較結(jié)果161產(chǎn)生。運(yùn)作控制邏輯164進(jìn)ー步利用控制信號(hào)165 來控制高側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管10以及低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管12的柵極。因此，將形成一個(gè)回授路徑，以使高側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管10以及低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管12的導(dǎo)通周期及關(guān)閉周期可以根據(jù)輸出電壓Vo的狀態(tài)來進(jìn)行調(diào)整。一般說來，當(dāng)外部負(fù)載長時(shí)間位于重載狀態(tài)或是輕載狀態(tài)時(shí)，整體電路的運(yùn)作情形不會(huì)有劇烈的改變。上述的回授機(jī)制足以提供ー個(gè)自我調(diào)整的機(jī)制來處理電路運(yùn)作中較輕微的不穩(wěn)定狀況。然而，當(dāng)外部負(fù)載由重載狀態(tài)轉(zhuǎn)移至輕載狀態(tài)時(shí)，外部負(fù)載自降壓電路 1所汲取的電流將因而減少。此時(shí)，多余的電流無法為外部負(fù)載所消耗，需要長時(shí)間才能放電完成，對(duì)于電路的轉(zhuǎn)態(tài)并不是理想的結(jié)果。因此連接于低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管12的柵極與運(yùn)作控制模塊16間的瞬時(shí)控制模塊14，可以在外部負(fù)載由重載狀態(tài)轉(zhuǎn)移至輕載狀態(tài)時(shí)，使低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管12導(dǎo)通。瞬時(shí)控制模塊14將根據(jù)運(yùn)作比較器160所產(chǎn)生的比較結(jié)果161來判斷外部負(fù)載由重載狀態(tài)轉(zhuǎn)移至輕載狀態(tài)。當(dāng)外部負(fù)載由重載狀態(tài)轉(zhuǎn)移至輕載狀態(tài)時(shí)，輸出電壓Vo將由于電流無法被消耗而快速升高，間接使回授電壓Vfb也升高。于ー實(shí)施例中，升高的回授電壓Vfb將使運(yùn)作參考電壓Voref以及回授電壓Vfb間的差，亦即比較結(jié)果161變小。于ー實(shí)施例中，瞬時(shí)控制模塊14亦包含瞬時(shí)控制比較器140以及瞬時(shí)控制邏輯 142。瞬時(shí)控制比較器140使比較結(jié)果161更進(jìn)一歩與第一瞬時(shí)參考電壓Vtrefl以及第二瞬時(shí)參考電壓Vtref2比較。當(dāng)外部負(fù)載由重載狀態(tài)轉(zhuǎn)移至輕載狀態(tài)以使輸出電壓Vo大于一個(gè)預(yù)設(shè)準(zhǔn)位吋，回授電壓Vrf將升高而使比較結(jié)果161小于第一瞬時(shí)參考電壓Vtrefl。 瞬時(shí)控制邏輯142因此將根據(jù)瞬時(shí)控制比較器140使低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管12導(dǎo)通，以形成由電感180的第二端經(jīng)由低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管12到接地電位的放電路徑11。因此，無法由外部負(fù)載消耗的電流，將自電感180的第二端經(jīng)由低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管12快速地放電至接地電位。放電行為將使得輸出電壓Vo快速的降低?；厥陔妷篤fb將隨著輸出電壓Vo降低， 并使比較結(jié)果161的值升高。于ー實(shí)施例中，當(dāng)輸出電壓Vo降低至一特定準(zhǔn)位，瞬時(shí)控制比較器140將偵測(cè)到比較結(jié)果161升高而大于第二瞬時(shí)參考電壓Vtref2。瞬時(shí)控制模塊 14因此將根據(jù)瞬時(shí)控制比較器140的偵測(cè)結(jié)果而被抑能。因此，高側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管10及低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管12的運(yùn)作將再次由運(yùn)作控制模塊16控制。需注意的是，上述的實(shí)施例僅是其中ー個(gè)可能的實(shí)施方式。于其它實(shí)施例中，瞬時(shí)控制模塊14以及運(yùn)作控制模塊16的詳細(xì)控制方式亦可能以不同的設(shè)計(jì)方式實(shí)現(xiàn)，而不為上述實(shí)施例所限制。請(qǐng)參照?qǐng)D2。圖2繪示了輸出電壓Vo在未設(shè)置瞬時(shí)控制模塊14時(shí)的波型、輸出電壓Vo在設(shè)置瞬時(shí)控制模塊14后的波型以及外部負(fù)載狀況的示意圖。時(shí)間區(qū)間ー以及時(shí)間區(qū)間三表示外部負(fù)載位于輕載狀態(tài)的時(shí)間。而時(shí)間區(qū)間ニ則為外部負(fù)載位于重載狀態(tài)的時(shí)間。當(dāng)外部負(fù)載在時(shí)間區(qū)間一至?xí)r間區(qū)間ニ間，由輕載狀態(tài)轉(zhuǎn)移至重載狀態(tài)時(shí)，輸出電壓 Vo將由于輸出電流為重載所消耗而下降。另ー方面，當(dāng)外部負(fù)載在時(shí)間區(qū)間ニ至?xí)r間區(qū)間三間，由重載狀態(tài)轉(zhuǎn)移至輕載狀態(tài)時(shí)，將有過沖(over-shoot)電流的產(chǎn)生。如在未設(shè)置瞬時(shí)控制模塊14的情形下，將沒有額外的放電路徑，電流需要花較長的時(shí)間來放電，因此，輸出電壓Vo將緩慢的降低。然而，當(dāng)在設(shè)置瞬時(shí)控制模塊14的情形下，雖然過沖情形無法完全避免，但是由于瞬時(shí)控制模塊14的控制而使低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管12提供了充電路徑11，放電的時(shí)間大幅縮短?？焖俚乃矔r(shí)響應(yīng)機(jī)制將使原本無法由外部負(fù)載消耗的電流快速地放電， 而使降壓電路1的運(yùn)作更為穩(wěn)定。請(qǐng)參照?qǐng)D3。圖3為本發(fā)明一實(shí)施例中，降壓電路運(yùn)作方法的流程圖。降壓電路運(yùn)作方法可應(yīng)用于圖1中所繪示，具有快速瞬時(shí)響應(yīng)機(jī)制的降壓電路1中。降壓電路運(yùn)作方法包含下列步驟(應(yīng)了解到，在本實(shí)施方式中所提及的步驟，除特別敘明其順序者外，均可依實(shí)際需要調(diào)整其前后順序，甚至可同時(shí)或部分同時(shí)執(zhí)行)。連接于降壓電路1的外部負(fù)載ー開始運(yùn)作于重載狀態(tài)。因此于步驟301，瞬時(shí)控制模塊14被抑能。于步驟302，根據(jù)降壓電路1提供至外部負(fù)載的輸出電壓Vo控制降壓電路 1的高側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管10以及低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管12的運(yùn)作。于步驟303，判斷外部負(fù)載是否由重載狀態(tài)轉(zhuǎn)移至輕載狀態(tài)，而使輸出電壓升高超過預(yù)設(shè)準(zhǔn)位。當(dāng)外部負(fù)載并未由重載狀態(tài)轉(zhuǎn)移至輕載狀態(tài)，則步驟301將再次被執(zhí)行以抑能瞬時(shí)控制模塊14。當(dāng)外部負(fù)載并由重載狀態(tài)轉(zhuǎn)移至輕載狀態(tài)時(shí)，瞬時(shí)控制模塊14將在步驟 304中被致能，以使低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管12導(dǎo)通并進(jìn)行放電以降低輸出電壓Vo。于步驟305，判斷輸出電壓Vo是否降低至特定準(zhǔn)位。當(dāng)輸出電壓Vo尚未降低至特定準(zhǔn)位，則步驟304將再次被執(zhí)行以繼續(xù)進(jìn)行放電。而當(dāng)輸出電壓Vo降低至特定準(zhǔn)位，則步驟301將被執(zhí)行，以使瞬時(shí)控制模塊14被抑能，并由運(yùn)作控制模塊16根據(jù)輸出電壓Vo 控制低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管12的運(yùn)作。應(yīng)用本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于通過運(yùn)作控制模塊以及瞬時(shí)控制模塊的設(shè)置，使降壓電路在外部負(fù)載維持重載狀態(tài)時(shí)由運(yùn)作控制模塊正常地控制供應(yīng)到外部負(fù)載的輸出電壓，并在外部負(fù)載由重載狀態(tài)轉(zhuǎn)移至輕載狀態(tài)時(shí)由瞬時(shí)控制模塊進(jìn)行放電，避免電路在轉(zhuǎn)態(tài)時(shí)造成的不穩(wěn)定。雖然本發(fā)明已以實(shí)施方式揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.ー種具有快速瞬時(shí)響應(yīng)機(jī)制的降壓電路，其特征在干，包含一高側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管，用以接收ー輸入電壓；ー低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管，連接于該高側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管與一接地電位之間，其中該高側(cè)及該低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管通過ー連接點(diǎn)相連接，以于該連接點(diǎn)根據(jù)該輸入電壓產(chǎn)生ー輸出電壓至一外部負(fù)載；一瞬時(shí)控制模塊，連接至該低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的柵極；以及一運(yùn)作控制模塊，連接至該高側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的柵極及該低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的柵極，以在該外部負(fù)載位于一重載狀態(tài)而使該瞬時(shí)控制模塊抑能吋，根據(jù)該輸出電壓控制該高側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管以及該低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的運(yùn)作；其中當(dāng)該外部負(fù)載由該重載狀態(tài)轉(zhuǎn)移至一輕載狀態(tài)，而使該輸出電壓升高超過ー預(yù)設(shè)準(zhǔn)位時(shí)，該瞬時(shí)控制模塊被致能，以使該低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管導(dǎo)通并進(jìn)行放電以降低該輸出電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有快速瞬時(shí)響應(yīng)機(jī)制的降壓電路，其特征在干，當(dāng)該輸出電壓降低至一特定準(zhǔn)位，該瞬時(shí)控制模塊被抑能以使該運(yùn)作控制模塊根據(jù)該輸出電壓控制該低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的運(yùn)作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有快速瞬時(shí)響應(yīng)機(jī)制的降壓電路，其特征在于，該運(yùn)作控制電路包含ー運(yùn)作比較器，以接收一運(yùn)作參考電壓以及根據(jù)該輸出電壓產(chǎn)生的一回授電壓，以產(chǎn)生ー比較結(jié)果，其中該比較結(jié)果為該運(yùn)作參考電壓以及該回授電壓之差。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有快速瞬時(shí)響應(yīng)機(jī)制的降壓電路，其特征在于，該瞬時(shí)控制模塊于該比較結(jié)果的值小于一瞬時(shí)參考電壓時(shí)致能，并于該比較結(jié)果大于該瞬時(shí)參考電壓時(shí)抑能。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有快速瞬時(shí)響應(yīng)機(jī)制的降壓電路，其特征在于，該瞬時(shí)控制模塊于該比較結(jié)果的值小于一第一瞬時(shí)參考電壓時(shí)致能，并于該比較結(jié)果大于ー第二瞬時(shí)參考電壓時(shí)抑能。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有快速瞬時(shí)響應(yīng)機(jī)制的降壓電路，其特征在于，該回授電壓為該輸出電壓的一分壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有快速瞬時(shí)響應(yīng)機(jī)制的降壓電路，其特征在于，該運(yùn)作控制模塊根據(jù)該比較結(jié)果控制該高側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管以及該低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的運(yùn)作。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有快速瞬時(shí)響應(yīng)機(jī)制的降壓電路，其特征在于，該運(yùn)作控制模塊還包含一波寬調(diào)變器以及ー運(yùn)作控制邏輯，以使該運(yùn)作控制邏輯根據(jù)該波寬調(diào)變器由該比較結(jié)果產(chǎn)生的ー控制信號(hào)，控制該高側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管以及該低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的運(yùn)作。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有快速瞬時(shí)響應(yīng)機(jī)制的降壓電路，其特征在于，還包含一電感，具有連接至該連接點(diǎn)的一第一端以及連接至該外部負(fù)載的一第二端；以及ー電容，耦合于該第二端。
10.一種降壓電路運(yùn)作方法，其特征在干，應(yīng)用于具有快速瞬時(shí)響應(yīng)機(jī)制的一降壓電路中，該降壓電路運(yùn)作方法包含下列步驟判斷連接于該降壓電路的一外部負(fù)載位于一重載狀態(tài)； 抑能一瞬時(shí)控制模塊；根據(jù)該降壓電路提供至該外部負(fù)載的一輸出電壓控制該降壓電路的一高側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管以及ー低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的運(yùn)作；判斷該外部負(fù)載由該重載狀態(tài)轉(zhuǎn)移至一輕載狀態(tài)，而使該輸出電壓升高超過ー預(yù)設(shè)準(zhǔn)位；致能該瞬時(shí)控制模塊，以使該低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管導(dǎo)通并進(jìn)行放電以降低該輸出電壓。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的降壓電路運(yùn)作方法，其特征在于，還包含ー步驟 于該輸出電壓降低至一特定準(zhǔn)位吋，抑能該瞬時(shí)控制模塊以使該運(yùn)作控制模塊根據(jù)該輸出電壓控制該低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的運(yùn)作。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的降壓電路運(yùn)作方法，其特征在于，還包含ー步驟接收ー運(yùn)作參考電壓以及接收根據(jù)該輸出電壓產(chǎn)生的一回授電壓，以產(chǎn)生一比較結(jié)果，其中該比較結(jié)果為該運(yùn)作參考電壓以及該回授電壓之差。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的降壓電路運(yùn)作方法，其特征在干，判斷該外部負(fù)載位于該重載狀態(tài)的步驟還包含判斷該比較結(jié)果的值大于一瞬時(shí)參考電壓。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的降壓電路運(yùn)作方法，其特征在干，判斷該外部負(fù)載由該重載狀態(tài)轉(zhuǎn)移至該輕載狀態(tài)的步驟還包含判斷該比較結(jié)果的值小于一瞬時(shí)參考電壓。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的降壓電路運(yùn)作方法，其特征在干，判斷該外部負(fù)載由該重載狀態(tài)轉(zhuǎn)移至該輕載狀態(tài)的步驟還包含判斷該比較結(jié)果的值小于一第一瞬時(shí)參考電壓，判斷該外部負(fù)載位于該重載狀態(tài)的步驟還包含判斷該比較結(jié)果的值大于一第二瞬時(shí)參考電壓。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的降壓電路運(yùn)作方法，其特征在干，該高側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管以及該低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的運(yùn)作是根據(jù)該比較結(jié)果控制。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有快速瞬時(shí)響應(yīng)機(jī)制的降壓電路，包含高側(cè)、低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管、瞬時(shí)控制模塊以及運(yùn)作控制模塊。低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管與高側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管通過連接點(diǎn)相連接，以于連接點(diǎn)根據(jù)高側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管所接收的輸入電壓產(chǎn)生輸出電壓至外部負(fù)載。運(yùn)作控制模塊在外部負(fù)載位于重載狀態(tài)而使瞬時(shí)控制模塊抑能時(shí)，根據(jù)輸出電壓控制高側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管以及低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的運(yùn)作。當(dāng)外部負(fù)載由重載狀態(tài)轉(zhuǎn)移至輕載狀態(tài)而使輸出電壓升高超過預(yù)設(shè)準(zhǔn)位時(shí)，瞬時(shí)控制模塊被致能，以使低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管導(dǎo)通并進(jìn)行放電以降低輸出電壓。
文檔編號(hào)H02M3/158GK102594146SQ20111000521
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月6日
發(fā)明者尹明德, 李秋平 申請(qǐng)人:原景科技股份有限公司