[發(fā)明專利]一種線性調(diào)節(jié)斜坡補償電壓斜率的系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010143890.3
• 申請日: 2010-04-02
• 公開（公告）號: CN101795070A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾強
• 申請（專利權(quán)）人: 日銀IMP微電子有限公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33226
• 代理人: 程曉明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種峰值電流控制模式芯片中的斜坡補償技術(shù)，尤其是涉及一種線性調(diào) 節(jié)斜坡補償電壓斜率的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

峰值電流控制模式(PCM，Peak?Current?Model)是開關(guān)電源領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的控制 方式之一，其主要優(yōu)點體現(xiàn)在：(1)由于輸出負載電流正比于電感電流，PCM實現(xiàn)了 逐個開關(guān)周期內(nèi)控制輸出電流，從而具有更優(yōu)越的負載調(diào)整特性和抗輸入電源擾動能 力；(2)具有瞬時峰值電流限流功能，不會因過流而使開關(guān)管損壞，大大減少了過載與 短路的保護；(3)整個反饋電路變成了一個一階電路，因此誤差放大器的控制環(huán)補償網(wǎng) 絡(luò)得以簡化，穩(wěn)定度得以提高且可改善頻響環(huán)路的穩(wěn)定性，易補償；(4)輸出電壓紋波 較小。但是，由于PCM中輸出負載電流與電感電流平均值成正比，而不是與電感電流 峰值成正比，而電感電流平均值與電感電流峰值之間存在差值，當開關(guān)電源系統(tǒng)的開關(guān) 信號占空比大于50％時存在難以校正的電感電流峰值與電感電流平均值的誤差，開關(guān)電 源系統(tǒng)開環(huán)不穩(wěn)定。為了彌補這一缺點，通常的做法是在電流采樣信號上疊加一個正斜 率的斜坡信號或者在誤差放大器的輸出端疊加一個負斜率的斜坡信號加以補償電感電 流峰值和電感電流平均值之間的誤差，使開關(guān)電源系統(tǒng)的開關(guān)信號占空比大于50％的情 況下保持開關(guān)電源系統(tǒng)環(huán)路穩(wěn)定。然而傳統(tǒng)的斜坡補償電壓的斜率為一固定值，容易產(chǎn) 生過補償和欠補償，如果斜坡補償電壓斜率太大，則在大的占空比時易發(fā)生過補償，從 而將降低開關(guān)電源系統(tǒng)的帶載能力；如果斜坡補償電壓斜率太小，則在較小的占空比時 易發(fā)生欠補償，從而將降低開關(guān)電源系統(tǒng)穩(wěn)定性和負載調(diào)節(jié)能力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種簡單實用，能夠根據(jù)峰值電流控制模式芯片 中的開關(guān)信號的占空比的大小線性的調(diào)節(jié)斜坡補償電壓的斜率，且不會產(chǎn)生過補償或欠 補償問題的系統(tǒng)。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種線性調(diào)節(jié)斜坡補償電壓斜率的 系統(tǒng)，包括占空比檢測電路、電壓電流轉(zhuǎn)換電路、斜坡產(chǎn)生電路和基準電流源，所述的 占空比檢測電路將輸入的開關(guān)信號轉(zhuǎn)換為與所述的開關(guān)信號成線性關(guān)系的電壓信號，并 將所述的電壓信號傳輸給所述的電壓電流轉(zhuǎn)換電路，所述的電壓電流轉(zhuǎn)換電路將所述的 電壓信號線性的轉(zhuǎn)換成第一電流信號并輸出，所述的第一電流信號與所述的基準電流源 相疊加形成輸入給所述的斜坡產(chǎn)生電路的第二電流信號，所述的斜坡產(chǎn)生電路輸出斜坡 補償電壓，所述的斜坡補償電壓與所述的開關(guān)信號的占空比成線性關(guān)系。

所述的占空比檢測電路主要由反相器、第一NMOS晶體管、第二NMOS晶體管、 第一電阻和第一電容組成，所述的反相器的輸入端和所述的第一NMOS晶體管的柵極 分別接入所述的開關(guān)信號，所述的反相器的輸出端與所述的第二NMOS晶體管的柵極 相連接，所述的第一NMOS晶體管的漏極接入基準電壓，所述的第一NMOS晶體管的 源極與所述的第一電阻的第一端相連接，所述的第二NMOS晶體管的漏極與所述的第 一電阻的第一端相連接，所述的第二NMOS晶體管的源極接地，所述的第一電容連接 于所述的第一電阻的第二端與所述的第二NMOS晶體管的源極之間，所述的第一電阻 與所述的第一電容的公共連接端輸出與所述的開關(guān)信號成線性關(guān)系的電壓信號。

所述的電壓電流轉(zhuǎn)換電路主要由低壓差線性穩(wěn)壓器、第二電阻和第一電流鏡組成， 所述的低壓差線性穩(wěn)壓器包括運算放大器和第三NMOS晶體管，所述的第一電流鏡包 括第四PMOS晶體管和第五PMOS晶體管，所述的運算放大器的正輸入端接入所述的 電壓信號，所述的運算放大器的輸出端與所述的第三NMOS晶體管的柵極相連接，所 述的第三NMOS晶體管的源極與所述的運算放大器的負輸入端相連接，所述的第三 NMOS晶體管的源極與所述的運算放大器的負輸入端的公共連接端與所述的第二電阻 的第一端相連接，所述的第二電阻的第二端接地，所述的第三NMOS晶體管的漏極分 別與所述的第四PMOS晶體管的源極、所述的第四PMOS晶體管的柵極及所述的第五 PMOS晶體管的柵極相連接，所述的第四PMOS晶體管的漏極和所述的第五PMOS晶 體管的漏極分別接電源，所述的第五PMOS晶體管的源極輸出所述的第一電流信號。