开关型调节器的补偿控制电路、控制方法及开关型调节器技术

本发明专利技术公开了一种开关型调节器的补偿控制电路、控制方法及开关型调节器，通过检测开关管的开关控制信号的导通时间信息，以在导通时间比值满足阈值的情况下，在电感电流的上升阶段叠加斜坡补偿信号或电感电流的下降阶段叠加斜坡补偿信号，使得整个开关周期中当导通时间较长时在不影响系统响应速度的情况下降低噪声对系统的影响，获得响应速度快稳定性好的开关型调节器系统。的开关型调节器系统。的开关型调节器系统。

【技术实现步骤摘要】
开关型调节器的补偿控制电路、控制方法及开关型调节器


[0001]本专利技术涉及电力电子
，更具体地说，涉及一种开关型调节器的补偿控制电路、控制方法及开关型调节器。

技术介绍

[0002]在开关电源的控制方式中，峰值电流和谷值电流双电流控制的方案常用于开关电源中，例如，如图1中Buck开关电源所示，所述BUCK开关电源包括第一开关管M00、第二开关管M11和电感L00，其中，第一开关管M00、第二开关管M11均为MOS管，Vin为BUCK开关电源的输入电压，Vout为BUCK开关电源的输出电压，工作过程中，第一开关管M00导通时，电感L00的电流上升；第一开关管M00关断，第二开关管M11导通时，电感L00的电流下降，其波形如图2所示。通过采样电感电流的信息，将采样电感电流与电感电流峰值和电感电流谷值进行比较，以控制第一开关管M00、第二开关管M11的导通和关断，从而获得期望的输出电压。
[0003]在上述控制过程中，电感电流的上升斜率和下降斜率对系统工作的稳定性产生较大的影响，如在斜率上升或下降斜率较慢的情况下，系统对噪声比较敏感，导致系统稳定性不好，现有技术仅通过在电感电流上升阶段在采样电感电流基础上叠加一斜坡信号来降低噪声影响，下降阶段的噪声影响没有解决，或者是现有技术在开关周期的开始即叠加该斜坡信号，过早的叠加该斜坡信号又会导致系统带宽变低，响应变慢。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种开关型调节器的补偿控制电路及控制方法，用以解决现有技术存在的系统带宽变低，响应变慢的技术问题。
[0005]本专利技术的技术解决方案是，提供一种开关型调节器的补偿控制电路，所述开关型调节器包括第一开关管、第二开关管和电感，所述第一开关管和所述第二开关管的开关动作控制所述电感的电流上升和下降，包括：时间检测电路，用于检测所述第一开关管和所述第二开关管的开关控制信号，在一个开关周期中，所述第一开关管的导通时间与所述第一开关管的导通时间和第二开关管的导通时间之和的比值记为第一比例值，所述第二开关管的导通时间与所述第一开关管的导通时间和第二开关管的导通时间之和的比值记为第二比例值；电感电流控制电路，采样所述电感的电流信息，获得采样信号，在当前开关周期中，当所述第一比例值达到第一阈值时，则将所述采样信号与第一斜坡补偿信号叠加获得第一叠加信号；在当前开关周期中，当所述第二比例值达到第二阈值时，则将所述采样信号与第二斜坡补偿信号叠加获得第二叠加信号，所述电感电流控制电路根据所述第一叠加信号或所述第二叠加信号控制所述第一开关管和第二开关管的导通/关断。
[0006]优选地，当所述第一开关管导通时所述电感电流上升，所述第二开关管导通时所述电感电流下降时，所述第一斜坡补偿信号的斜率大于零，所述第二斜坡补偿信号的斜率小于零；
[0007]当所述第一开关管导通时所述电感电流下降，所述第二开关管导通时所述电感电
流上升时，所述第一斜坡补偿信号的斜率小于零，所述第二斜坡补偿信号的斜率大于零。
[0008]优选地，所述电感电流控制电路包括电流控制电路，所述电流控制电路接收所述第一叠加信号或接收所述第二叠加信号，并将所述第一叠加信号或所述第二叠加信号与电感电流的上限值和下限值进行比较，以获得所述第一开关管和所述第二开关管的开关控制信号。
[0009]优选地，电感电流控制电路包括斜坡输出电路和叠加电路，所述斜坡输出电路用以产生所述第一斜坡补偿信号和所述第二斜坡补偿信号；
[0010]所述叠加电路接收所述采样信号，当所述第一比例值达到第一阈值时，所述叠加电路将所述采样信号与所述第一斜坡补偿信号叠加获得所述第一叠加信号；当第二比例值达到第二阈值时，所述叠加电路将所述采样信号与所述第二斜坡补偿信号叠加获得所述第二叠加信号。
[0011]优选地，所述第一阈值的范围为大于0.5小于1，第二阈值的范围为大于0.5小于1。
[0012]第二方面，提供一种开关型调节器的补偿控制电路，所述开关型调节器包括第一开关管、第二开关管和电感，所述第一开关管和所述第二开关管的开关动作控制所述电感的电流上升和下降，包括：时间检测电路，用于检测所述第一开关管和所述第二开关管的开关控制信号，在一个开关周期中，所述第一开关管的导通时间与所述第一开关管的导通时间和第二开关管的导通时间之和的比值记为第一比例值，所述第二开关管的导通时间与所述第一开关管的导通时间和第二开关管的导通时间之和的比值记为第二比例值；电感电流控制电路接收电感电流的上限值和下限值，在当前开关周期中，当所述第一比例值达到第一阈值时，将所述上限值与第一斜坡补偿信号叠加获得第一叠加信号；当所述第二比例值达到第二阈值时，将所述下限值与第二斜坡补偿信号叠加获得第一叠加信号；所述电感电流控制电路采样所述电感的电流信息，获得采样信号，根据所述采样信号和所述第一叠加信号或所述第二叠加信号以获得所述第一开关管和所述第二开关管的开关控制信号。
[0013]优选地，所述第一斜坡信号的斜率小于零，所述第二斜坡补偿信号的斜率大于零。
[0014]优选地，所述第一阈值的范围为大于0.5小于1，第二阈值的范围为大于0.5小于1。
[0015]第三方面，提供一种开关型调节器的补偿控制方法，所述开关型调节器包括第一开关管、第二开关管和电感，所述第一开关管和所述第二开关管的开关动作控制所述电感的电流上升和下降，包括步骤：
[0016]接收第一斜坡补偿信号和第二斜坡补偿信号；
[0017]检测所述第一开关管和所述第二开关管的开关控制信号，在一个开关周期中，所述第一开关管的导通时间与所述第一开关管的导通时间和第二开关管的导通时间之和的比值记为第一比例值，所述第二开关管的导通时间与所述第一开关管的导通时间和第二开关管的导通时间之和的比值记为第二比例值；
[0018]采样所述电感的电流信息，获得采样信号，在当前开关周期中，当所述第一比例比值达到第一阈值时，将所述采样信号与第一斜坡补偿信号叠加获得第一叠加信号；当第二比例值达到第二阈值时，将所述采样信号与第二斜坡补偿信号叠加获得第二叠加信号，
[0019]接收所述第一叠加信号或接收所述第二叠加信号，并将所述第一叠加信号或所述第二叠加信号与电感电流的上限值和下限值进行比较，以获得所述第一开关管和所述第二开关管的开关控制信号。
[0020]优选地，当所述第一开关管导通时所述电感电流上升，所述第二开关管导通时所述电感电流下降时，所述第一斜坡补偿信号的斜率大于零，所述第二斜坡补偿信号的斜率小于零；
[0021]当所述第一开关管导通时所述电感电流下降，所述第二开关管导通时所述电感电流上升时，所述第一斜坡补偿信号的斜率小于零，所述第二斜坡补偿信号的斜率大于零。
[0022]优选地，所述第一阈值的范围为大于0.5小于1，第二阈值的范围为大于0.5小于1。
[0023]第四方面，一种开关型调节器的补偿控制方法，所述开关型调节器包括第一开关管、第二开关管和电感，所述第一开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开关型调节器的补偿控制电路，所述开关型调节器包括第一开关管、第二开关管和电感，所述第一开关管和所述第二开关管的开关动作控制所述电感的电流上升和下降，其特征在于，包括：时间检测电路，用于检测所述第一开关管和所述第二开关管的开关控制信号，在一个开关周期中，所述第一开关管的导通时间与所述第一开关管的导通时间和第二开关管的导通时间之和的比值记为第一比例值，所述第二开关管的导通时间与所述第一开关管的导通时间和第二开关管的导通时间之和的比值记为第二比例值；电感电流控制电路，采样所述电感的电流信息，获得采样信号，在当前开关周期中，当所述第一比例值达到第一阈值时，则将所述采样信号与第一斜坡补偿信号叠加获得第一叠加信号；在当前开关周期中，当所述第二比例值达到第二阈值时，则将所述采样信号与第二斜坡补偿信号叠加获得第二叠加信号，所述电感电流控制电路根据所述第一叠加信号或所述第二叠加信号控制所述第一开关管和第二开关管的导通/关断。2.根据权利要求1所述的开关型调节器的补偿控制电路，其特征在于，当所述第一开关管导通时所述电感电流上升，所述第二开关管导通时所述电感电流下降时，所述第一斜坡补偿信号的斜率大于零，所述第二斜坡补偿信号的斜率小于零；当所述第一开关管导通时所述电感电流下降，所述第二开关管导通时所述电感电流上升时，所述第一斜坡补偿信号的斜率小于零，所述第二斜坡补偿信号的斜率大于零。3.根据权利要求1所述的开关型调节器的补偿控制电路，其特征在于，所述电感电流控制电路包括电流控制电路，所述电流控制电路接收所述第一叠加信号或接收所述第二叠加信号，并将所述第一叠加信号或所述第二叠加信号与电感电流的上限值和下限值进行比较，以获得所述第一开关管和所述第二开关管的开关控制信号。4.根据权利要求3所述的开关型调节器的补偿控制电路，其特征在于，电感电流控制电路包括斜坡输出电路和叠加电路，所述斜坡输出电路用以产生所述第一斜坡补偿信号和所述第二斜坡补偿信号；所述叠加电路接收所述采样信号，当所述第一比例值达到第一阈值时，所述叠加电路将所述采样信号与所述第一斜坡补偿信号叠加获得所述第一叠加信号；当第二比例值达到第二阈值时，所述叠加电路将所述采样信号与所述第二斜坡补偿信号叠加获得所述第二叠加信号。5.根据权利要求1所述的开关型调节器的补偿控制电路，其特征在于，所述第一阈值的范围为大于0.5小于1，第二阈值的范围为大于0.5小于1。6.一种开关型调节器的补偿控制电路，所述开关型调节器包括第一开关管、第二开关管和电感，所述第一开关管和所述第二开关管的开关动作控制所述电感的电流上升和下降，其特征在于，包括：时间检测电路，用于检测所述第一开关管和所述第二开关管的开关控制信号，在一个开关周期中，所述第一开关管的导通时间与所述第一开关管的导通时间和第二开关管的导通时间之和的比值记为第一比例值，所述第二开关管的导通时间与所述第一开关管的导通时间和第二开关管的导通时间之和的比值记为第二比例值；
电感电流控制电路接收电感电流的上限值和下限值，在当前开关周期中，当所述第一比例值达到第一阈值时，将所述上限值与第一斜坡补偿信号叠加获得第一叠加信号；当所述第二比例值达到第二阈值时，将所述下限值与第二斜坡补偿信号叠加获得第一叠加信号；所述电感电流控制电路采样所述电感的电流信息，获得采样信号，根据所述采样信号和所述第一叠加信号或所述第二叠加信号以获得所述第一开关管和所述第二开关管的开关控制信号。7.根据权利要求6所述的开关型调节器的补偿控制电路，其特征在于，所述第一斜坡信号的斜率小于零，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：窦训金，黄必亮，
申请(专利权)人：杰华特微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：