一种斜波注入电路及其在开关电源中的误差补偿方法技术

一种斜波注入电路及其在开关电源中的误差补偿方法，斜波注入电路包括斜波电压产生模块和误差补偿模块，斜波电压产生模块根据第一控制信号产生斜波电压，第一控制信号为第一状态时斜波电压的电压值线性上升，第一控制信号为第二状态时斜波电压的电压值为零；误差补偿模块采样斜波电压的峰值电压作为补偿电压，斜波注入电路将斜波电压减去补偿电压后作为最终斜波电压。将本发明专利技术应用于开关电源时，开关电源将参考电压叠加斜波电压并减去补偿电压后作为最终比较基准用于与开关电源输出电压的反馈电压进行比较，使得比较基准恒定，实现不同占空比情况下开关电源的输出电压保持恒定，消除斜波电压带来的误差。消除斜波电压带来的误差。

【技术实现步骤摘要】
一种斜波注入电路及其在开关电源中的误差补偿方法


[0001]本专利技术属于电力电子
，涉及一种斜波注入电路，特别是一种具有误差补偿功能 的斜波注入电路，以及开关电源中采用本专利技术提出的斜波注入电路进行误差补偿的方法。

技术介绍

[0002]随着技术发展，为满足市场需求，对开关电源的要求也越来越高，通常要求开关电源具 有响应速度快等优点。固定导通时间的开关电源为了简化外围器件，减小输出纹波，在内部 会集成斜波注入电路。如图1所示，传统内部集成斜波注入电路的固定导通时间开关电源中， 斜波注入电路产生斜波电压Vripple并与参考电压Vref叠加后与开关电源输出电压Vout的反 馈电压Vfb进行比较，根据比较结果进行脉冲宽度调制PWM。
[0003]但这种结构在不同的占空比情况下，注入的斜波不同，如图3所示，图3中(b)、(c)、 (d)分别是三种不同占空比对应的斜波电压Vripple与参考电压Vref叠加后再与反馈电压 Vfb进行比较的情况，图3中(a)是将图3中(b)、(c)、(d)三种情况画在一起的示意图， 可以看出三种不同占空比对应的斜波电压Vripple不同，导致Vripple与Vref叠加的值不同， 从而导致反馈电压Vfb的变化。
[0004]由于开关电源输出电压Vout＝Vfb*(R1+R2)/R1＝(Vref+Vripple)*(R1+R2)/R1，因 此在不同的占空比情况下，反馈电压Vfb不同，开关电源的输出电压Vout也是不同的。可见 传统的斜波注入电路会令开关电源引入输出误差，需要提出一种能够补偿输出误差的斜波注 入电路。

技术实现思路

[0005]针对内部集成斜波注入电路的开关电源中由斜波电压引入的输出误差问题，本专利技术提出 一种斜波注入电路，通过采样产生的斜波电压的峰值电压用于补偿误差，并提出将本专利技术的 斜波注入电路应用于开关电源中的方案，消除开关电源的输出误差。
[0006]本专利技术提出的斜波注入电路技术方案为：
[0007]一种斜波注入电路，包括斜波电压产生模块和误差补偿模块，所述斜波电压产生模块用 于根据第一控制信号产生斜波电压，当所述第一控制信号为第一状态时所述斜波电压的电压 值线性上升，当所述第一控制信号为第二状态时所述斜波电压的电压值为零；
[0008]所述误差补偿模块用于采样所述斜波电压的峰值电压作为补偿电压，所述斜波注入电路 将所述斜波电压减去所述补偿电压后作为最终斜波电压。
[0009]具体的，所述斜波电压产生模块包括第一电容、第一开关、第二开关和电流源，第一电 容的第一连接端接地，其第二连接端一方面通过第一开关后连接电流源，另一方面通过第二 开关后接地；第一开关和第二开关由所述第一控制信号控制，当所述第一控制信号为第一状 态时控制第一开关导通、第二开关断开，当所述第一控制信号为第二状态时控制第一开关断 开、第二开关导通，第一电容的第二连接端输出所述斜波电压。
[0010]具体的，在所述第一控制信号即将从第一状态跳变到第二状态时产生一个脉冲信号作为 第二控制信号；所述误差补偿模块包括第一电容、第二电容和第三开关，第二电容的第一连 接端接地，其第二连接端通过第三开关后连接第一电容的第二连接端；第三开关由所述第二 控制信号控制，当所述第二控制信号有效时控制第三开关导通，当所述第二控制信号无效时 控制第三开关断开，第二电容的第二连接端输出所述补偿电压。
[0011]具体的，所述脉冲信号产生模块包括第一非门、第二非门、第一与门和第二与门，第一 非门的输入端连接第一与门的第一输入端、第二与门的第一输入端以及外部控制信号，其输 出端连接第一与门的第二输入端和第二非门的输入端；第二与门的第二输入端连接第二非门 的输出端，其输出端输出所述第一控制信号；第一与门的输出端输出所述第二控制信号。
[0012]将本专利技术提出的斜波注入电路应用于开关电源中消除输出误差，技术方案如下：
[0013]开关电源中斜波电压的误差补偿方法，所述开关电源将参考电压叠加斜波电压后的信号 作为比较基准用于与所述开关电源输出电压的反馈电压进行比较，并根据比较结果产生脉宽 调制信号控制所述开关电源中开关器件的工作占空比，所述斜波电压与所述开关电源中开关 器件的工作占空比有关，当所述开关电源中开关器件的工作占空比不同时所述叠加的斜波电 压也不同，造成比较基准的变化；
[0014]所述开关电源中斜波电压的误差补偿方法为：采样所述斜波电压的峰值电压作为补偿电 压，将所述参考电压叠加所述斜波电压并减去采样获得的所述补偿电压后的信号作为最终比 较基准用于与所述开关电源输出电压的反馈电压进行比较，使得比较基准恒定，消除斜波电 压带来的误差。
[0015]具体的，所述开关电源中开关器件包括串联并接在供电电源和地之间的上功率管和下功 率管，根据上功率管和下功率管串联点的信号产生第一控制信号，当所述第一控制信号为低 电平时控制所述斜波电压的电压值线性上升，当所述第一控制信号为高电平时控制所述斜波 电压的电压值为零。
[0016]具体的，用于产生所述斜波电压的结构包括第一电容、第一开关、第二开关和电流源， 第一电容的第一连接端接地，其第二连接端一方面通过第一开关后连接电流源，另一方面通 过第二开关后接地；第一开关和第二开关由所述第一控制信号控制，当所述第一控制信号为 低电平时控制第一开关导通、第二开关断开，当所述第一控制信号为高电平时控制第一开关 断开、第二开关导通，第一电容的第二连接端输出所述斜波电压。
[0017]具体的，用于采样所述斜波电压的峰值电压得到所述补偿电压的结构包括第一电容、第 二电容和第三开关，第二电容的第一连接端接地，其第二连接端通过第三开关后连接第一电 容的第二连接端；第三开关由第二控制信号控制，当所述第二控制信号为高电平时控制第三 开关导通，当所述第二控制信号为低电平时控制第三开关断开，第二电容的第二连接端输出 所述补偿电压；所述第二控制信号是所述第一控制信号即将从低电平跳变到高电平时产生的 一个高电平有效的脉冲信号。
[0018]具体的，用于产生所述第一控制信号和第二控制信号的结构包括第一非门、第二非门、 第一与门和第二与门，第一非门的输入端连接第一与门的第一输入端、第二与门的第一输入 端以及所述开关电源中上功率管和下功率管串联点的信号，其输出端连接第一与门的第二输 入端和第二非门的输入端；第二与门的第二输入端连接第二非门的输出端，
其输出端输出所 述第一控制信号；第一与门的输出端输出所述第二控制信号。
[0019]本专利技术的有益效果为：本专利技术提出的斜波注入电路通过对斜波电压Vripple的斜波峰值电 压进行采样并滤波获得补偿电压Vec，实现了对斜波电压Vripple的斜波峰值电压在系统上产 生误差的补偿；将本专利技术应用于开关电源中，能够实现不同占空比情况下开关电源的输出电 压保持恒定，消除了开关电源的输出误差。
附图说明
[0020]下面的附图有助于更好地理解下述对本专利技术不同实施例的描述，这些本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种斜波注入电路，包括斜波电压产生模块和误差补偿模块，所述斜波电压产生模块用于根据第一控制信号产生斜波电压，当所述第一控制信号为第一状态时所述斜波电压的电压值线性上升，当所述第一控制信号为第二状态时所述斜波电压的电压值为零；其特征在于，所述误差补偿模块用于采样所述斜波电压的峰值电压作为补偿电压，所述斜波注入电路将所述斜波电压减去所述补偿电压后作为最终斜波电压。2.根据权利要求1所述的斜波注入电路，其特征在于，所述斜波电压产生模块包括第一电容、第一开关、第二开关和电流源，第一电容的第一连接端接地，其第二连接端一方面通过第一开关后连接电流源，另一方面通过第二开关后接地；第一开关和第二开关由所述第一控制信号控制，当所述第一控制信号为第一状态时控制第一开关导通、第二开关断开，当所述第一控制信号为第二状态时控制第一开关断开、第二开关导通，第一电容的第二连接端输出所述斜波电压。3.根据权利要求2所述的斜波注入电路，其特征在于，在所述第一控制信号即将从第一状态跳变到第二状态时产生一个脉冲信号作为第二控制信号；所述误差补偿模块包括第一电容、第二电容和第三开关，第二电容的第一连接端接地，其第二连接端通过第三开关后连接第一电容的第二连接端；第三开关由所述第二控制信号控制，当所述第二控制信号有效时控制第三开关导通，当所述第二控制信号无效时控制第三开关断开，第二电容的第二连接端输出所述补偿电压。4.根据权利要求3所述的斜波注入电路，其特征在于，所述斜波注入电路还包括脉冲信号产生模块，所述脉冲信号产生模块包括第一非门、第二非门、第一与门和第二与门，第一非门的输入端连接第一与门的第一输入端、第二与门的第一输入端以及外部控制信号，其输出端连接第一与门的第二输入端和第二非门的输入端；第二与门的第二输入端连接第二非门的输出端，其输出端输出所述第一控制信号；第一与门的输出端输出所述第二控制信号。5.开关电源中斜波电压的误差补偿方法，所述开关电源将参考电压叠加斜波电压后的信号作为比较基准用于与所述开关电源输出电压的反馈电压进行比较，并根据比较结果产生脉宽调制信号控制所述开关电源中开关器件的工作占空比，所述斜波电压与所述开关电源中开关器件的工作占空比有关，当所述开关电源中开关器件的工作占空比不同时所述叠加的斜波电压也不同，造成比较基准的变化；其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：向本才，
申请(专利权)人：成都稳海半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：