开关电源的OCP补偿电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种开关电源的OCP补偿电路，该电路包括：电流源；第一开关管；电容，其两端的电压记为分段线性电压；采样保持电路，在采样阶段对分段线性电压进行采样保持以得到采样保持电压；电压转电流电路，跟随采样保持电压并转换为第二电流；第一镜像电路，对第二电流进行镜像以产生第三电流；第二开关管；第二镜像电路，对第二电流进行镜像以产生补偿电流；第三开关管，在泄放阶段导通以将分段线性电压置零。本实用新型专利技术能够实现OCP补偿量的曲线化，可以使得OCP补偿量足够大。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供一种开关电源的OCP补偿电路，该电路包括：电流源；第一开关管；电容，其两端的电压记为分段线性电压；采样保持电路，在采样阶段对分段线性电压进行采样保持以得到采样保持电压；电压转电流电路，跟随采样保持电压并转换为第二电流；第一镜像电路，对第二电流进行镜像以产生第三电流；第二开关管；第二镜像电路，对第二电流进行镜像以产生补偿电流；第三开关管，在泄放阶段导通以将分段线性电压置零。本技术能够实现OCP补偿量的曲线化，可以使得OCP补偿量足够大。【专利说明】开关电源的OCP补偿电路
本技术涉及开关电源技术，尤其涉及一种开关电源的0CP补偿电路。
技术介绍
开关电源中，0CP补偿是一种连续模式在不同输入电压情况下保证输出功率一致 性的技术方案。通常，检测点极限值都会在固定值的基础上叠加一个随占空比增大而增大 的增量，该增量值就是0CP补偿量。 从系统输出功率一致性的需要来讲，随着占空比变大，需要的0CP补偿量也要大。 然而，在输入电压比较低的时候，会存在一个很严重的问题，如图1所示。在一般应用中，检 测点随占空比增大呈线性增长，那么当输入电压比较低的时候，检测点线性增长的斜率会 很小，至少比检测点极限值线的斜率要小，这样要达到检测点极限值线上的某个点，比如在 占空比为h时的检测点为％，理论上讲必须是通过需要的理想线才能到达目标。但是实际 上，由于需要的理想线在占空比小于〇 :时已经超过了检测点极限值线，这样会在占空比为0 的时候立刻响应检测点极限值线，因而达不到需要的理想线。由上，最终平衡的结果是只能 达到实际线，也就是在占空比为〇时，刚好没有碰到检测点极限值线，而之后就一直没有碰 到检测点极限值线，只能通过占空比最大值的限制将开关强制关断。 因此，将0CP补偿量做大，又不影响检测点在有效占空比内的增长线，一直是连续 模式在不同输入电压情况下保证输出功率一致性的难题。 现有技术中的0CP补偿量通常是采用随占空比变化的线性补偿方式或者分段线 性补偿方式，如图2A至图2D所示。其中，图2A是在有效占空比范围0?Dmx内的线性补 偿；图2B是在占空比较小的一段0?D1的补偿量为0,中间一段D1?D2线性补偿，最后 一段D2?DMX维持最大值不变；图2C是在占空比较小的一段0?D1线性补偿，后面一段 D1?DMX维持最大值不变；图2D是占空比较小的一段0?D1以较小的斜率线性补偿，后面 一段D1?DMX以更大的斜率线性补偿。 图3示出了分段线性补偿方式的一种实现电路10,该电路10包括： 第一电流源31，产生电流I:; 第二电流源38,由第一PM0S管39控制开通，产生一个电流13，电流和受控制的 电流13对电容C充电产生分段线性电压信号22 ; 第一PM0S管39,由第一输入数字信号28控制，对第二电流源38进行开通和断开 的控制； 第一NM0S管32,由第二输入数字信号21控制，对分段线性电压信号22进行置零 和断开的控制； PNP三极管37,由输入模拟信号27控制，对分段线性电压信号22进行最高点钳位 控制； 第二NM0S管34,由运算放大器33的输出信号24控制，源端产生跟随分段线性电 压信号22的信号23,通过第二PM0S管35、第二NM0S管34和电阻R，信号23被转换为电流 12，电流12与分段线性电压信号22和电阻R相关； 第三PM0S管36输出补偿电流I。，即反映0CP补偿量的电流，该补偿电流I。由电 流12镜像产生。 其中，分段线性电压信号22为电容C两端的电压信号，电容C的一端连接电流源 31的输出端、第一PM0S管39的漏端、PNP三极管37的发射极、第一NM0S管32的漏端以及 运算放大器33的正端，电容C的另一端连接地。第一PM0S管39的源端连接电流源38的 一端，栅端接收第一输入数字信号28,电流源38的另一端连接电源VDD。PNP三极管37的 集电极接地GND，基极接收输入模拟信号27。第一NM0S管32的源端接地，栅端接收第二输 入数字信号21。运算放大器33的负端连接电阻R的一端和第二NM0S管34的源端，输出端 连接第二NM0S管34的栅端，电阻R的另一端连接地。第二NM0S管34的漏端25连接第二 PM0S管35的漏端。电流源31输出的电流为L，电流源38输出的电流为13，第二PM0S管 35的源漏电流为12。第二PM0S管35的漏端连接自身的栅端，并连接第三PM0S管36的栅 端，第二PM0S管35和第三PM0S管36的源端连接电源VDD，第二PM0S管36的漏端26作为 输出端，第三PM0S管36的源漏电流为I。。 其中，第二输入数字信号21仅在有补偿的占空比范围内置0以断开对分段线性电 压信号22的控制，图2A、图2C、图2D中有补偿的占空比范围指的都是0?，而在图2B 中有补偿的占空比范围指的是Di?Dmx。第一输入数字信号28仅在有更大补偿斜率的占 空比范围内置0以使得电流源38对电容C充电，在图2A、图2B和图2C中都是置1，而在图 2D中置0的范围是Di?。输入模拟信号27控制PNP三极管37将分段线性电压信号22 钳位到最大0CP补偿量，图2A、图2D所示的0CP补偿方式不需要这样的钳位，而在图2B、图 2C均能体现出来。 但是，上述0CP补偿方案都无法实现不影响检测点在有效占空比内的增长线的前 提下使得0CP补偿量能足够大。
技术实现思路
本技术要解决的问题是提供一种开关电源的0CP补偿电路，能够实现0CP补 偿量的曲线化，可以使得0CP补偿量足够大。 为解决上述技术问题，本技术提供了一种开关电源的0CP补偿电路，该开关 电源的占空比D的范围为0?DMX，DMX为最大占空比，该开关电源的开关周期包括顺次相 接的充电阶段、采样阶段和泄放阶段，该0CP补偿电路包括： 电流源，其输出端产生第一电流； 第一开关管，其第一端连接所述电流源的输出端，其控制端接收第一输入信号； 电容，其第一端连接所述第一开关管的第二端，其第二端接地，所述电容两端的电 压记为分段线性电压； 采样保持电路，其输入端连接所述电容的第一端，在采样阶段对所述分段线性电 压进行采样保持以得到采样保持电压； 电压转电流电路，与所述采样保持电路的输出端相连，跟随所述采样保持电压并 将跟随的采样保持电压转换为第二电流； 第一镜像电路，对所述第二电流进行镜像以产生第三电流； 第二开关管，其第一端连接所述第一镜像电路的输出端，其第二端连接所述电容 的第一端，其控制端接收第二输入信号； 第二镜像电路，对所述第二电流进行镜像以产生补偿电流； 第三开关管，其第一端连接所述电容的第一端，其第二端接地，其控制端接收第三 输入信号，所述第三开关管在所述泄放阶段导通以将所述分段线性电压置零。 根据本技术的一个实施例，所述第一开关管仅在所述充电阶段且占空比 DE时导通以使所述第一电流对所述电容充电，所述第二开关管仅在所述充电阶 段且占空比DG时导通以使所述第三电流对所述电容充电。 根据本技术的一个实施例，所述采样保持电路包括： 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关电源的OCP补偿电路，该开关电源的占空比D的范围为0～DMAX，DMAX为最大占空比，其特征在于，该开关电源的开关周期包括顺次相接的充电阶段、采样阶段和泄放阶段，该OCP补偿电路包括：电流源，其输出端产生第一电流；第一开关管，其第一端连接所述电流源的输出端，其控制端接收第一输入信号；电容，其第一端连接所述第一开关管的第二端，其第二端接地，所述电容两端的电压记为分段线性电压；采样保持电路，其输入端连接所述电容的第一端，在采样阶段对所述分段线性电压进行采样保持以得到采样保持电压；电压转电流电路，与所述采样保持电路的输出端相连，跟随所述采样保持电压并将跟随的采样保持电压转换为第二电流；第一镜像电路，对所述第二电流进行镜像以产生第三电流；第二开关管，其第一端连接所述第一镜像电路的输出端，其第二端连接所述电容的第一端，其控制端接收第二输入信号；第二镜像电路，对所述第二电流进行镜像以产生补偿电流；第三开关管，其第一端连接所述电容的第一端，其第二端接地，其控制端接收第三输入信号，所述第三开关管在所述泄放阶段导通以将所述分段线性电压置零。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周伟江，吴建兴，
申请(专利权)人：杭州士兰微电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33