[發明專利]紋波生成電路、控制電路及開關變換器有效

申請號：	201810856142.6	申請日：	2018-07-31
公開（公告）號：	CN108988616B	公開（公告）日：	2020-06-02
發明（設計）人：	黃伏送	申請（專利權）人：	矽力杰半導體技術（杭州）有限公司
主分類號：	H02M1/08	分類號：	H02M1/08
代理公司：	北京睿派知識產權代理事務所(普通合伙) 11597	代理人：	劉鋒;劉熔
地址：	310012 浙江省杭州市文***	國省代碼：	浙江;33
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摘要：
搜索關鍵詞：	生成電路控制電路開關變換器
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【說明書】：

公開了一種紋波生成電路、控制電路及開關變換器，通過根據交流紋波分量與預設的直流偏置電壓生成的紋波信號和用于表征輸出電壓和輸出電壓期望值的誤差信號生成開關控制信號以控制第一功率管和第二功率管的導通和關斷。其中，由于無需去除紋波信號的直流分量，從而可以減小或消除紋波信號中的噪聲，提高系統的穩定性。

技術領域

本發明涉及電力電子技術，更具體地，涉及一種紋波生成電路、控制電路及開關變換器。

背景技術

在現有技術中，使用開關變換器的占空比信息來生成紋波信號，從而控制開關變換器的功率管的導通和關斷。如圖1所示，開關變換器包括控制器1。控制器1通過比較疊加了交流紋波分量Vslop(AC)的輸出電壓反饋信號VFB_er和補償信號VREF_er獲得控制功率管Q和Q'的開關控制信號TG和BG以控制功率管Q和Q'的導通和關斷。

控制器1包括交流紋波分量生成電路11和修正電路12。修正電路12用于修正補償信號的大小使其適應疊加了交流紋波分量Vslop(AC)的輸出電壓反饋信號VFB_er。交流紋波分量生成電路11包括電源VIN、開關K和K'、電阻R和電容C。其中，開關K的開關控制信號tg與功率管Q的開關控制信號TG同相，開關K'的開關控制信號bg與功率管Q的開關控制信號TG反相(即與功率管Q'的開關控制信號BG同相)。在功率管Q的導通時間內，開關K導通，電源VIN通過開關K、電阻R對電容C充電，電容C上的電壓逐漸上升。在功率管Q的關斷時間內，開關K'導通，電容C通過電阻R、開關K'放電，電容C上的電壓下降。當開關周期TsRC時(開關周期Ts為開關K和K'的總導通時間)，電容C上的電壓Vslop的交流紋波分量Vslop(AC)近似以固定斜率的直線進行上升和下降。

在現有技術中，通過使得電容C上的電壓Vslop減去其自身的直流分量來獲得交流紋波分量Vslop(AC)。控制器1使得交流紋波分量Vslop(AC)與輸出電壓反饋信號VFB疊加來獲取功率管Q和Q'的開關控制信號TG和BG。在這個過程中可能會引入噪聲，從而使得系統不穩定。

發明內容

有鑒于此,本發明提供一種紋波生成電路、控制電路及開關變換器，以減小或消除紋波信號中的噪聲，提高系統的穩定性。

第一方面，提供一種紋波生成電路，應用于開關變換器，所述紋波生成電路被配置為根據交流紋波分量與預設的直流偏置電壓在紋波信號輸出端生成紋波信號。

進一步地，所述交流紋波分量與所述開關變換器的電感電流同相位。

進一步地，所述紋波生成電路包括交流紋波分量生成電路，被配置為根據所述開關變換器的輸出電壓和開關節點上的電壓生成所述交流紋波分量，其中，所述開關節點為所述開關變換器中的第一功率管和第二功率管的公共連接點。

進一步地，所述紋波生成電路包括直流偏置電壓疊加電路，被配置為在所述交流紋波分量上疊加預設的直流偏置電壓生成所述紋波信號。

進一步地，所述交流紋波分量生成電路包括：

第一電阻與第一電容；其中，所述第一電阻和所述第一電容順序連接在所述開關節點和所述開關變換器的輸出端之間；

第二電容，連接在所述第一電阻與所述第一電容的公共端和紋波信號輸出端之間；以及

第三電容，連接在所述開關變換器的輸出端和所述紋波信號輸出端之間。

進一步地，直流偏置電壓疊加電路包括串聯連接在所述紋波信號輸出端和接地端之間的第二電阻和直流電壓源。