[發明專利]一種斜波注入電路及其在開關電源中的誤差補償方法

在審

• 申請號: 202110391756.3
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN114389439A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 向本才
• 申請（專利權）人: 成都穩海半導體有限公司
• 主分類號: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088;H02M3/07
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 葛啟函

一種斜波注入電路及其在開關電源中的誤差補償方法，斜波注入電路包括斜波電壓產生模塊和誤差補償模塊，斜波電壓產生模塊根據第一控制信號產生斜波電壓，第一控制信號為第一狀態時斜波電壓的電壓值線性上升，第一控制信號為第二狀態時斜波電壓的電壓值為零；誤差補償模塊采樣斜波電壓的峰值電壓作為補償電壓，斜波注入電路將斜波電壓減去補償電壓后作為最終斜波電壓。將本發明應用于開關電源時，開關電源將參考電壓疊加斜波電壓并減去補償電壓后作為最終比較基準用于與開關電源輸出電壓的反饋電壓進行比較，使得比較基準恒定，實現不同占空比情況下開關電源的輸出電壓保持恒定，消除斜波電壓帶來的誤差。

技術領域

本發明屬于電力電子技術領域，涉及一種斜波注入電路，特別是一種具有誤差補償功能 的斜波注入電路，以及開關電源中采用本發明提出的斜波注入電路進行誤差補償的方法。

背景技術

隨著技術發展，為滿足市場需求，對開關電源的要求也越來越高，通常要求開關電源具 有響應速度快等優點。固定導通時間的開關電源為了簡化外圍器件，減小輸出紋波，在內部 會集成斜波注入電路。如圖1所示，傳統內部集成斜波注入電路的固定導通時間開關電源中， 斜波注入電路產生斜波電壓Vripple并與參考電壓Vref疊加后與開關電源輸出電壓Vout的反 饋電壓Vfb進行比較，根據比較結果進行脈沖寬度調制PWM。

但這種結構在不同的占空比情況下，注入的斜波不同，如圖3所示，圖3中(b)、(c)、(d)分別是三種不同占空比對應的斜波電壓Vripple與參考電壓Vref疊加后再與反饋電壓Vfb進行比較的情況，圖3中(a)是將圖3中(b)、(c)、(d)三種情況畫在一起的示意圖， 可以看出三種不同占空比對應的斜波電壓Vripple不同，導致Vripple與Vref疊加的值不同， 從而導致反饋電壓Vfb的變化。

由于開關電源輸出電壓Vout＝Vfb*(R1+R2)/R1＝(Vref+Vripple)*(R1+R2)/R1，因 此在不同的占空比情況下，反饋電壓Vfb不同，開關電源的輸出電壓Vout也是不同的。可見 傳統的斜波注入電路會令開關電源引入輸出誤差，需要提出一種能夠補償輸出誤差的斜波注 入電路。

發明內容

針對內部集成斜波注入電路的開關電源中由斜波電壓引入的輸出誤差問題，本發明提出 一種斜波注入電路，通過采樣產生的斜波電壓的峰值電壓用于補償誤差，并提出將本發明的 斜波注入電路應用于開關電源中的方案，消除開關電源的輸出誤差。

本發明提出的斜波注入電路技術方案為：

一種斜波注入電路，包括斜波電壓產生模塊和誤差補償模塊，所述斜波電壓產生模塊用 于根據第一控制信號產生斜波電壓，當所述第一控制信號為第一狀態時所述斜波電壓的電壓 值線性上升，當所述第一控制信號為第二狀態時所述斜波電壓的電壓值為零；

所述誤差補償模塊用于采樣所述斜波電壓的峰值電壓作為補償電壓，所述斜波注入電路 將所述斜波電壓減去所述補償電壓后作為最終斜波電壓。

具體的，所述斜波電壓產生模塊包括第一電容、第一開關、第二開關和電流源，第一電 容的第一連接端接地，其第二連接端一方面通過第一開關后連接電流源，另一方面通過第二 開關后接地；第一開關和第二開關由所述第一控制信號控制，當所述第一控制信號為第一狀 態時控制第一開關導通、第二開關斷開，當所述第一控制信號為第二狀態時控制第一開關斷 開、第二開關導通，第一電容的第二連接端輸出所述斜波電壓。

具體的，在所述第一控制信號即將從第一狀態跳變到第二狀態時產生一個脈沖信號作為 第二控制信號；所述誤差補償模塊包括第一電容、第二電容和第三開關，第二電容的第一連 接端接地，其第二連接端通過第三開關后連接第一電容的第二連接端；第三開關由所述第二 控制信號控制，當所述第二控制信號有效時控制第三開關導通，當所述第二控制信號無效時 控制第三開關斷開，第二電容的第二連接端輸出所述補償電壓。