[發明專利]一種直流轉換器的恒定電流電路

無效

• 申請號: 201310155346.4
• 申請日: 2013-05-01
• 公開（公告）號: CN103337958A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 肖國慶
• 申請（專利權）人: 上海芯地信息科技有限公司
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156
• 代理公司: 上海東方易知識產權事務所 31121
• 代理人: 沈原

技術領域

本發明涉及集成電路設計，具體地說是一種用于直流轉換器（BUCK?）中的恒定電流限制電路。

背景技術

現有技術中直流轉換器工作環路包括鋸齒波產生電路、BLCK結構的電壓轉換電路、輸出電壓反饋電路和開關電流限制電路。鋸齒波的斜率由兩部分相加：第一部分是一個固定的斜率，由轉換器以外的集成元件提供；第二部分的斜率與開關電流成正比，由開關電流檢測電路從接入輸入電壓的NMOS開關管漏極上獲得。轉換電路的輸出電壓經反饋網絡產生一反饋電壓，該電壓接到誤差放大器的負輸入端，誤差放大器的輸出端為第一節點?，節點l?的電壓與據齒波電壓相比較后產生一方波輸出，該方波的占空比決定輸出電壓。開關電流增加，鋸齒波電壓峰值也會增加，節點l?電壓隨之增加，從而輸出占空比保持不變。當第一節點電壓增加到一定值時，電流限制電路把節1的電壓鉗制在這一電壓，如果開關電流繼續增加，占空比就會變小，開關管的導通時間變短，開關電流的增加受到抑制而穩定下來。

上述開關電流限制電路是由一個偏置電壓和一個下拉P型MOS管或PNP晶體管組成，下拉P型MOS管漏極（或PNP晶體管的集電極）連接誤差放人器的輸出端，偏置電壓接到下拉P型MOS管（或或PNP晶體管）的柵極。該電路有兩個缺點：

1、下拉管本身的閾值存在一定的工藝和溫度偏差，第一節點的電壓也存在一定這影響了限制電流的精度。

2、在輸出電壓變化范圍比較寬的情況下,?限制電流會隨著輸出電壓的升高而變小。原因是第一節點的電壓被限制在某一電壓上,?因此鋸齒波的峰值電壓被限制在該電壓上。開關限制電流的大小有峰值電壓減去在這個時刻上的固定斜率鋸齒波電壓的電壓差來決定。在輸入電壓不變的情況下,輸出電壓越高,占空比變大,?固定斜率鋸齒波的電壓越高，電壓差變小,?這樣開關限制電流變小,?所以限制電流會隨著輸入電壓的升高而變小。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服上述現有技術中所存在的缺陷，提供一種用于直流轉換器中的恒定電流限制電路。

本發明采用了下列技術方案解決了其技術問題：一種直流轉換器的恒定電流電路，包括運算放大器、下拉管和偏置電壓產生電路，其中直流轉換器中的誤差放大器輸出端為第一節點，連接所述下拉管的漏極和所述運算放大器的同相輸入端，所述下拉管的柵極連接所述運算放大器的輸出端，所述下拉管的源極接地，偏置電壓產生電路的輸出端接至所述運算放大器的反相輸入端，所述偏置電壓產生電路的輸入端接至直流轉換器中驅動電路的輸入端。

本發明不僅提高了限制電流的精度和反應時間,?而且減小了限制電流隨著隨著輸出電壓的升高而變小的程度，限制電流基本上與芯片工作狀態無關。與傳統的電流限制電路相比,?該發明在兩個方面做了改進:?

1、限制電流更精確。用一個運放和一個下拉管代替傳統的下拉P管。?第一節點的電壓小于偏置電壓時,?下拉管關閉，第一節點的電壓上升到偏置電壓值時，運放將鉗制第一節點?的電壓于偏置電壓。

2、限制電流與芯片工作狀態無關。增加了偏置電壓產生電路,偏置電壓等于一個固定電壓加上一個與驅動電路輸出時鐘相關的電壓，此電壓峰值與時鐘脈沖寬度成正比，由于時鐘周期不變，其峰值也與時鐘占空比成正比。那么第一節點允許的最高電壓和占空比有關。當輸入電源電壓或輸出電壓變化時，驅動電路輸出時鐘也相應的變化,?其表現為時鐘占空比相應變化。電壓調整器輸出電壓也會隨之調整，第一節點允許的最高電壓也相應的變化。電流限制電路的誤差主要由斜率補償引入的電壓隨占空比變化引起的。本發明通過巧妙的設計，使第一節點允許的最高電壓隨占空比變化的部分剛好等于斜率補償引入的誤差，從而使最大允許的電流與占空比無關，此時限制電流為一常數。例如，占空比越大時,經過斜率補償后的峰值電流采樣電壓中斜率補償引入的誤差電壓成分越大，同時本發明中第一節點允許的最高電壓也增加變得越高,?抵消掉斜率補償引入的電壓，使開關限制電流維持不變。

3、由于偏置電壓產生電路的輸入端接至直流轉換器中驅動電路的輸入端，因此用于建立補償的時間的時間較短，故限流較快。

附圖說明

圖l?本發明直流轉換器的恒定電流電路圖。

圖2本發明的偏置電壓產生電路。

具體實施方式

以下結合實施例以及附圖對本發明作進一步的描述。