一种线补偿电路、线补偿方法和电源装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及集成电路技术领域，具体涉及一种线补偿电路和方法，以及采用了所述线补偿电路或方法的电源装置。一种线补偿电路，应用于具有一功率管和一检测电阻的电源装置中，包括：一预关断产生模块、一采样窗口产生模块、一采样保持模块、一加权加法器模块，以及第一比较模块。所述线补偿电路，不需要额外检测母线电压，同时可以内置于芯片内部补偿因为母线电压的高低不同，导致的输出电流或电感平均电流不一致，节约了成本，提升了系统的性能和可靠性。

A line compensation circuit, line compensation method and power supply device

The invention relates to the technical field of integrated circuit, in particular to a line compensation circuit and method, and a power supply device adopting the line compensation circuit or method. The utility model relates to a line compensation circuit, which is applied to a power supply device with a power tube and a detection resistance, and comprises a pre shutdown generation module, a sampling window generation module, a sampling and holding module, a weighted adder module, and a first comparison module. The line compensation circuit does not need to detect the bus voltage additionally, and can be built into the chip to compensate for the inconsistency of the output current or the average current of the inductance caused by the different bus voltage, which saves the cost and improves the performance and reliability of the system.

【技术实现步骤摘要】
一种线补偿电路、线补偿方法和电源装置
本专利技术涉及集成电路
，具体涉及一种线补偿电路和方法，以及采用了所述线补偿电路或方法的电源装置。
技术介绍
传统的开关电源装置中，尤其是恒流控制的电源装置，由于控制环路以及功率开关管的关断延时，会造成输出电流在高低压下存在不一致的现象。图1A为现有的一种电源装置，包括输入电压VIN、储能电感L、功率开关SW，续流二极管D、检测电阻Rcs、关断比较器和控制驱动模块，在控制驱动模块输出的控制信号PWM为高电平时，功率开关导通，输入电压VIN通过功率开关SW和检测电阻Rcs对储能电感L进行充电，电感电流IL线性升高，同时检测电阻Rcs上的电压检测信号VCS电压也线性升高，当电压检测信号VCS大于等于关断比较器输入端的基准电压VREF时，关断比较器输出关断信号OFF变成高电平，控制驱动模块接收所述高电平关断信号OFF，输出控制信号PWM变成低电平关闭功率开关SW。图1B为现有电源装置的典型工作波形图，分别包括高母线电压和低母线电压下，控制信号PWM、参考电压VREF、电压检测信号VCS和关断信号OFF的波形图。由于控制环路和功率开关关断存在一个固有的总延时时间Td，在高母线电压和低母线电压下，这个固有延时时间Td都相同，而在高母线电压和低母线电压下所产生的电感电流的斜率不一样，检测电阻Rcs上的电压检测信号VCS的斜率也不一样，因此导致相同的环路延时Td下，电感电流的峰值过冲不一样，电压检测信号VCS超过基准电压VREF的幅值不一样。图1B中，可以明显看出来，高母线电压下电压检测信号VCS_H(_H表示高母线电压下的相关信号，_L表示低母线电压下的相关信号，一同描述等同)超过基准电压VREF的幅值，比低母线电压下电压检测信号VCS_L超过基准电压VREF的幅值更多。导致了电感上的平均值电流在不同母线电压下，不一致。因此有必要采用线补偿的方式来改善电感平均电流不一致情况。
技术实现思路
本专利技术提供了一种线补偿电路和方法，以及采用了该线补偿电路或方法的电源装置。根据本专利技术一实施例的一种线补偿电路，应用于具有一功率管和一检测电阻的电源装置中，所述线补偿电路，包括：一预关断产生模块，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端与所述功率管和检测电阻的公共端电耦接，接收所述检测电阻上的电压检测信号，第二输入端与第二基准电压电耦接，输出端输出一预关断信号；一采样窗口产生模块，具有输入端和输出端，其中输入端与所述预关断产生模块电耦接，接收所述预关断信号，输出一脉冲采样窗口信号；一采样保持模块，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端与所述采样窗口产生模块电耦接，接收所述脉冲采样窗口信号，第二输入端与所述功率管和检测电阻的公共端电耦接，接收所述检测电阻上的电压检测信号，输出端输出在所述脉冲采样窗口信号高电平变成低电平时刻对应的电压检测信号采样电压；一加权加法器模块，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端与所述功率管和检测电阻的公共端电耦接，接收所述检测电阻上的电压检测信号，第二输入端与所述采样保持模块电耦接，接收所述电压检测信号采样电压，输出端输出所述电压检测信号与所述电压检测信号采样电压的加权相加电压；以及第一比较模块，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端与所述加权加法器模块电耦接，接收所述加权相加电压，第二输入端与第一基准电压电耦接，输出端输出所述加权相加电压和所述第一基准电压相比较产生的使所述功率管关断的关断信号。根据本专利技术一实施例的一种线补偿电路，应用于具有一功率管和一检测电阻的电源装置中，所述线补偿电路，包括：一预关断产生模块，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端与所述功率管和检测电阻的公共端电耦接，接收所述检测电阻上的电压检测信号，第二输入端与第二基准电压电耦接，输出端输出一预关断信号；一采样窗口产生模块，具有输入端和输出端，其中输入端与所述预关断产生模块电耦接，接收所述预关断信号，输出一脉冲采样窗口信号；一采样保持模块，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端与所述采样窗口产生模块电耦接，接收所述脉冲采样窗口信号，第二输入端与所述功率管和检测电阻的公共端电耦接，接收所述检测电阻上的电压检测信号，输出端输出在所述脉冲采样窗口信号高电平变成低电平时刻对应的电压检测信号采样电压；一加权减法器模块，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端与第一基准电压电耦接，第二输入端与所述采样保持模块电耦接，接收所述电压检测信号采样电压，输出端输出所述第一基准电压与所述电压检测信号采样电压的加权相减电压；以及第一比较模块，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端与所述功率管和检测电阻的公共端电耦接，接收所述检测电阻上的电压检测信号，第二输入端与所述加权减法器模块电耦接，接收所述加权相减电压，输出端输出所述加权相减电压和所述电压检测信号相比较产生的使所述功率管关断的关断信号。根据本专利技术一实施例的一种线补偿电路，所述预关断模块，包括：第二比较模块，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端与所述功率管和检测电阻的公共端电耦接，接收所述检测电阻上的电压检测信号，第二输入端与第二基准电压电耦接，其输出端输出一预关断信号，在所述电压检测信号大于等于所述第二基准电压时，所述预关断信号变为高电平。根据本专利技术一实施例的一种线补偿电路，所述采样窗口产生模块，包括：一上升沿延时单元，具有输入端和输出端，其中输入端与所述预关断产生模块电耦接，接收所述预关断信号，输出端与一反相器输入端电耦接；一与门，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端与所述上升沿延时单元输入端电耦接，第二输入端与所述反相器输出端电耦接，输出端输出一脉冲采样窗口信号。根据本专利技术一实施例的一种线补偿电路，所述采样保持模块，包括：一采样开关，具有输入端、输出端和控制端，其中输入端与所述功率管和检测电阻的公共端电耦接，接收所述检测电阻上的电压检测信号，控制端与所述采样窗口产生模块电耦接，接收所述脉冲采样窗口信号，所述脉冲采样窗口信号控制所述采样开关导通和断开；一采样电容，具有第一端和第二端，其中第一端与所述采样开关输出端电耦接，第二端与地电耦接，所述采样电容输出在所述脉冲采样窗口信号高电平变成低电平时刻所对应的电压检测信号采样电压。根据本专利技术一实施例的一种线补偿方法，采用上述之一的线补偿电路，包括：产生一预关断信号；根据所述预关断信号，产生一脉冲采样窗口信号对检测电阻上的电压检测信号进行采样保持；将采样保持得到的电压检测信号采样电压与电压检测信号进行叠加以后，与参考电压进行比较，产生线电压补偿以后的关断信号；或将所述参考电压减去采样保持得到的电压检测信号采样电压以后，与电压检测信号进行比较，产生线电压补偿以后的关断信号。根据本专利技术一实施例的一种电源装置，包括有如所述的线补偿电路，或有如所述的线补偿方法，所述电源装置还包括：一储能电感，具有第一端和第二端，其中第一端与输入电压电耦接；一控制驱动模块，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种线补偿电路，应用于具有一功率管和一检测电阻的电源装置中，其特征在于，所述线补偿电路，包括：/n一预关断产生模块，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端与所述功率管和检测电阻的公共端电耦接，接收所述检测电阻上的电压检测信号，第二输入端与第二基准电压电耦接，输出端输出一预关断信号；/n一采样窗口产生模块，具有输入端和输出端，其中输入端与所述预关断产生模块电耦接，接收所述预关断信号，输出一脉冲采样窗口信号；/n一采样保持模块，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端与所述采样窗口产生模块电耦接，接收所述脉冲采样窗口信号，第二输入端与所述功率管和检测电阻的公共端电耦接，接收所述检测电阻上的电压检测信号，输出端输出在所述脉冲采样窗口信号高电平变成低电平时刻对应的电压检测信号采样电压；/n一加权加法器模块，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端与所述功率管和检测电阻的公共端电耦接，接收所述检测电阻上的电压检测信号，第二输入端与所述采样保持模块电耦接，接收所述电压检测信号采样电压，输出端输出所述电压检测信号与所述电压检测信号采样电压的加权相加电压；以及/n第一比较模块，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端与所述加权加法器模块电耦接，接收所述加权相加电压，第二输入端与第一基准电压电耦接，输出端输出所述加权相加电压和所述第一基准电压相比较产生的使所述功率管关断的关断信号。/n...

【技术特征摘要】
1.一种线补偿电路，应用于具有一功率管和一检测电阻的电源装置中，其特征在于，所述线补偿电路，包括：
一预关断产生模块，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端与所述功率管和检测电阻的公共端电耦接，接收所述检测电阻上的电压检测信号，第二输入端与第二基准电压电耦接，输出端输出一预关断信号；
一采样窗口产生模块，具有输入端和输出端，其中输入端与所述预关断产生模块电耦接，接收所述预关断信号，输出一脉冲采样窗口信号；
一采样保持模块，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端与所述采样窗口产生模块电耦接，接收所述脉冲采样窗口信号，第二输入端与所述功率管和检测电阻的公共端电耦接，接收所述检测电阻上的电压检测信号，输出端输出在所述脉冲采样窗口信号高电平变成低电平时刻对应的电压检测信号采样电压；
一加权加法器模块，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端与所述功率管和检测电阻的公共端电耦接，接收所述检测电阻上的电压检测信号，第二输入端与所述采样保持模块电耦接，接收所述电压检测信号采样电压，输出端输出所述电压检测信号与所述电压检测信号采样电压的加权相加电压；以及
第一比较模块，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端与所述加权加法器模块电耦接，接收所述加权相加电压，第二输入端与第一基准电压电耦接，输出端输出所述加权相加电压和所述第一基准电压相比较产生的使所述功率管关断的关断信号。


2.一种线补偿电路，应用于具有一功率管和一检测电阻的电源装置中，其特征在于，所述线补偿电路，包括：
一预关断产生模块，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端与所述功率管和检测电阻的公共端电耦接，接收所述检测电阻上的电压检测信号，第二输入端与第二基准电压电耦接，输出端输出一预关断信号；
一采样窗口产生模块，具有输入端和输出端，其中输入端与所述预关断产生模块电耦接，接收所述预关断信号，输出一脉冲采样窗口信号；
一采样保持模块，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端与所述采样窗口产生模块电耦接，接收所述脉冲采样窗口信号，第二输入端与所述功率管和检测电阻的公共端电耦接，接收所述检测电阻上的电压检测信号，输出端输出在所述脉冲采样窗口信号高电平变成低电平时刻对应的电压检测信号采样电压；
一加权减法器模块，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端与第一基准电压电耦接，第二输入端与所述采样保持模块电耦接，接收所述电压检测信号采样电压，输出端输出所述第一基准电压与所述电压检测信号采样电压的加权相减电压；以及
第一比较模块，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端与所述功率管和检测电阻的公共端电耦接，接收所述检测电阻上的电压检测信号，第二输入端与所述加权减法器模块电耦接，接收所述加权相减电压，输出端输出所述加权相减电压和所述电压检测信号相比较产生的使所述功率管关断的关断信号。


3.如权利要求1或2所述的一种线补偿电路，其特征在于，所述预关断模块，包括：
第二比较模块，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端与所述功率管和检测电阻的公共端电耦接...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：芯好半导体成都有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51