[發明專利]運算放大電路及開關電源

在審

• 申請號: 202110358042.2
• 申請日: 2021-04-01
• 公開（公告）號: CN113098416A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 竇訓金
• 申請（專利權）人: 杰華特微電子(杭州)有限公司
• 主分類號: H03F3/45
• 分類號: H03F3/45;H02M3/156
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種運算放大電路及開關電源，通過電流產生電路產生與開關電源的輸入電壓或輸出電壓成一定比例關系的偏置電流信號，控制所述偏置電流信號隨著所述輸入電壓或輸出電壓的增大而減小，可以調整運算放大電路的跨導，使得開關電源在低輸出電壓時運算放大器的跨導高，而在高輸入電壓或高輸出電壓時運算放大器的跨導低，降低高輸入電壓或高輸出電壓時系統的帶寬，從而保證在不同情況下系統的穩定性均好。

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，具體涉及一種運算放大電路及開關電源。

背景技術

在電源電路內部補償方案中，通常采用同一套補償參數去滿足不同應用場景的需求，在低輸出電壓時，希望運算放大器的跨導高；在高輸出電壓時，當存在前饋電容，在補償參數固定的情況下系統帶寬會過大，很容易接近或超過開關頻率的一半，使得系統變得不穩定，需要適當降低運算放大器跨導，以降低帶寬提高系統穩定性。

因此，內部補償方案難以兼顧低輸出電壓下的動態響應和高輸出電壓下的穩定性，無法實現性能的最優化。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種運算放大電路及開關電源，用于解決現有技術存在的低輸出電壓下的動態響應和高輸出電壓下的穩定性難以兼顧的技術問題。

本發明的技術解決方案是，提供一種運算放大電路，用于開關電源中，所述運算放大電路包括電流產生電路以及誤差放大電路，所述電流產生電路接收所述開關電源的輸入電壓或輸出電壓，以產生與所述輸入電壓或輸出電壓成比例的偏置電流信號，其中，所述偏置電流信號隨著所述輸入電壓或輸出電壓的增大而減小；所述誤差放大電路包括電流輸入端，第一電壓輸入端以及第二電壓輸入端，所述電流輸入端接收所述偏置電流信號，第一電壓輸入端和第二電壓輸入端分別接收差分電壓信號，以輸出誤差放大信號。

優選地，所述電流產生電路包括電壓電流轉換電路以及第一電流源，

所述第一電流源輸出第一電流信號；所述電壓電流轉換電路接收所述輸入電壓或輸出電壓，以根據所述輸入電壓或輸出電壓產生第二電流信號，所述第一電流信號與所述第二電流信號的差值作為所述偏置電流信號。

優選地，所述第二電流信號與所述輸入電壓或輸出電壓成正比關系。

優選地，所述電流產生電路包括第二電流源，所述第二電流源輸出第三電流信號，所述第三電流信號小于所述第一電流信號，所述第一電流信號與所述第二電流信號的差值作為差值電流信號，所述第三電流信號和所述差值電流信號相加后的信號作為所述偏置電流信號。

優選地，所述電流產生電路包括第一電流鏡電路、第二電流鏡電路以及第三電流鏡電路，所述第一電流鏡電路通過第一電阻接收所述輸入電壓或輸出電壓，以產生所述第二電流信號；所述第一電流信號與所述第二電流信號的電流方向相同，所述第二電流鏡電路的輸入端連接在所述第一電流信號與所述第二電流信號的電流分支節點上，所述差值電流信號輸入至所述第二電流鏡電路，所述第二電流鏡電路輸出第一中間電流信號；所述第三電流鏡電路接收所述第一中間電流信號，以輸出第二中間電流信號，所述第二中間電流信號與所述第三電流信號的電流方向相同，兩者疊加后的信號作為所述偏置電流信號。

優選地，當所述運算放大電路接收所述輸入電壓時，所述運算放大電路與所述開關電源的輸入端連接，以采樣所述開關電源輸入端的電壓作為所述輸入電壓；當所述運算放大電路接收所述輸出電壓時，所述運算放大電路與所述開關電源的輸出端連接，以采樣所述開關電源輸出端的電壓作為所述輸出電壓。

優選地，所述開關電源包括主功率開關管和電感，所述主功率開關管和電感的公共節點為開關節點，當所述運算放大電路接收所述輸出電壓時，所述運算放大電路包括濾波電路，所述濾波電路連接所述開關節點，以將所述開關節點的電壓進行濾波處理后作為所述開關電源的輸出電壓。

優選地，所述誤差放大電路為CMOS跨導放大器。