补偿电路、集成电路和多环路直流-直流变换器制造技术

公开了一种补偿电路、集成电路和多环路直流‑直流变换器。所述补偿电路通过先对不同环路的反馈参量进行误差放大，然后选择一路误差信号输入到补偿信号生成电路中进行补偿，可以使得多个环路共用同一个补偿信号生成电路，同时，预先进行误差放大的处理可以使得电路不需要使用电流源，从而降低了电路设计难度，而且，负载切换时的动态响应速度加快。

【技术实现步骤摘要】
补偿电路、集成电路和多环路直流-直流变换器
本专利技术涉及电力电子技术，具体涉及一种补偿电路、集成电路和多环路直流-直流变换器。
技术介绍
开关型直流-直流变换器或利用线性器件构造的功率变换器可以作为电池充电器使用。这类电路一般会包含多个反馈环路，可以基于多个参量对功率变换器的状态进行控制。如图1所示，采用降压型拓扑(BUCK)的功率级电路1接收输入电压对电池进行充电，控制电路2的反馈补偿网络21需要获取输入电压Vin、输入电流Iin、充电电流Ichg以及电池电压Vbat作为反馈参量来进行控制并输出补偿信号Vcmp，控制电路2的PWM发生器22根据补偿信号Vcmp来生成开关控制信号控制功率级电路1中的开关。如图2所示，采用线性电源器件的的功率级电路1’接收输入电压对电池进行充电。控制电路2’的反馈补偿网络21同样需要获取输入电压Vin、输入电流Iin、充电电流Ichg以及电池电压Vbat作为反馈参量来进行控制并输出补偿信号Vcmp，控制电路2’的线性驱动器DR根据补偿信号Vcmp输出控制电压调节线性电源器件。对于图1和图2所示的多环路系统，其补偿电路通常采用对不同的反馈参量分别补偿的方法生成补偿信号。但是，虽然这类方案各个环路独立进行补偿，易于设计，但是补偿电路的器件数量多，不能满足电路规模小型化的需要。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种适用于多环路系统的补偿电路和集成电路，以及对应的多环路直流-直流变换器，以减少器件数量，减小补偿电路占用的集成电路芯片面积，同时降低成本。第一方面，提供一种补偿电路，用于功率变换器的控制环路，所述补偿电路包括：多个误差放大支路，用于分别对不同的反馈参量进行误差放大以输出对应的误差信号；选择电路，与所述多个误差放大支路连接，选择一路误差信号输出；以及，补偿信号生成电路，与所述选择电路连接，根据所述选择电路输出的误差信号输出补偿信号。优选地，所述选择电路选择多个误差信号中最小的误差信号输出。优选地，所述选择电路包括多个二极管，分别与所述多个误差放大支路一一对应，所述二极管的阴极与对应的误差放大支路的输出端连接，阳极与所述选择电路的输出端连接。优选地，每个所述误差放大支路包括一个具有对应的放大系数的误差放大器。优选地，所述误差放大器输入对应的反馈参量以及所述反馈参量对应的基准参量。优选地，所述补偿信号生成电路包括：偏置电压施加电路，用于分别对所述选择电路输出的误差信号和补偿信号基准信号施加相同的偏置电压；以及，补偿模块，用于根据施加偏置电压后的误差信号和基准信号生成补偿信号。优选地，所述偏置电压施加电路包括：第一电压源，连接在所述选择电路输出端和所述补偿模块的误差信号输入端之间；第二电压源，连接在接地端和所述补偿模块的基准信号输入端之间；所述第一电压源和第二电压源的电压值相同。优选地，所述补偿模块包括：跨导放大器；以及，补偿网络，连接在所述跨导放大器的输出端和接地端之间。优选地，所述补偿模块包括：运算放大器；第一补偿网络，连接在所述运算放大器的第一输入端和施加偏置电压后的误差信号的输出端之间；以及，第二补偿网络，连接在所述运算放大器的第一输入端和输出端之间。第二方面，提供一种多环路直流-直流变换器，包括：功率级电路；以及，控制电路，所述控制电路的控制环路包括如上所述的补偿电路。第三方面，提供一种集成电路，用于开关型变换器的控制回路，所述集成电路包括：多个误差放大支路，用于分别对不同的反馈参量进行误差放大输出对应的误差信号；选择电路，与所述多个误差放大支路连接，选择一路误差信号输出；偏置电压施加电路，用于分别对所述选择电路输出的误差值和补偿信号基准信号施加相同的偏置电压；以及，跨导放大器或误差放大器，用于构成补偿模块以根据施加偏置电压后的误差信号和基准信号生成补偿信号。通过先对不同环路的反馈参量进行误差放大，然后选择一路误差信号输入到补偿信号生成电路中进行补偿，从而可以使得多个环路共用同一个补偿信号生成电路，同时，预先进行误差放大的处理可以使得电路不需要使用电流源，从而降低了电路设计难度，而且，负载切换时的动态响应速度加快。附图说明通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：图1是现有的多环路直流-直流变换器的示意图；图2是另一种现有的多环路直流-直流变换器的示意图；图3是一个对比例的多环路补偿电路的示意图；图4是另一个对比例的多环路补偿电路的示意图；图5是本专利技术实施例的补偿电路的示意图；图6是本专利技术实施例一个优选的多环路直流-直流变换器的示意图；图7是本专利技术实施例的多环路直流-直流变换器与第一对比例在负载突然增加时的工作波形图；图8是本专利技术实施例的多环路直流-直流变换器与第一对比例、第二对比例在系统负载突然变小时的工作波形图；图9是本专利技术实施例一个优选的补偿电路的示意图。具体实施方式以下基于实施例对本专利技术进行描述，但是本专利技术并不仅仅限于这些实施例。在下文对本专利技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本专利技术。为了避免混淆本专利技术的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。同时，应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。图3是一个对比例的多环路补偿电路的示意图。如图3所示，所述补偿电路包括多个补偿支路，每个补偿支路包括独立的补偿模块。在图3中，对于输入电压Vin、输入电流Iin、充电电流Ichg以及电池电压Vbat四个反馈参量，设置四个补偿模块。四个补偿模块分别输入输入电压Vin、输入电流Iin、充电电流Ichg以及电池电压Vbat的反馈参量以及对应的基准参量Vinref、Iinref、Ichgref以及Vbatref。每个补偿模块包括跨导放大器GMi(i＝1-4)和对应的补偿网络。每个补偿模块独立地生成反馈参量对应的补偿信号Vea1-Vea4输出到选择电路，所述选择电路包括四个二极管D1-D4，其阴极分别与对应的补偿模块输出端连接，阳极连接在一起，选择最小的补偿信号Vcmp输出。图3所示的补偿电路，每一路的反馈参量独立进行补偿，设计简单。但是，由于每个补偿模块都具有对应的补偿网络，器件数量较多，同时，补偿网络中的大电容对于电路规模的负面影响更为明显。图4是另一个对比例的多环路补偿电路的示意图。如图4所示，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种补偿电路，用于功率变换器的控制环路，所述补偿电路包括：多个误差放大支路，用于分别对不同的反馈参量进行误差放大以输出对应的误差信号；选择电路，与所述多个误差放大支路连接，选择一路误差信号输出；以及，补偿信号生成电路，与所述选择电路连接，根据所述选择电路输出的误差信号输出补偿信号。

【技术特征摘要】
1.一种补偿电路，用于功率变换器的控制环路，所述补偿电路包括：多个误差放大支路，用于分别对不同的反馈参量进行误差放大以输出对应的误差信号；选择电路，与所述多个误差放大支路连接，选择一路误差信号输出；以及，补偿信号生成电路，与所述选择电路连接，根据所述选择电路输出的误差信号输出补偿信号。2.根据权利要求1所述的补偿电路，其特征在于，所述选择电路选择多个误差信号中最小的误差信号输出。3.根据权利要求2所述的补偿电路，其特征在于，所述选择电路包括多个二极管，分别与所述多个误差放大支路一一对应，所述二极管的阴极与对应的误差放大支路的输出端连接，阳极与所述选择电路的输出端连接。4.根据权利要求1或2所述的补偿电路，其特征在于，每个所述误差放大支路包括一个具有对应的放大系数的误差放大器。5.根据权利要求4所述的补偿电路，其特征在于，所述误差放大器输入对应的反馈参量以及所述反馈参量对应的基准参量。6.根据权利要求1或2所述的补偿电路，其特征在于，所述补偿信号生成电路包括：偏置电压施加电路，用于分别对所述选择电路输出的误差信号和补偿信号基准信号施加相同的偏置电压；以及，补偿模块，用于根据施加偏置电压后的误差信号和基准信号生成补偿信号。7.根据权利要求6所述的补偿电路，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓甫华，
申请(专利权)人：南京矽力杰半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32