【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及开关电源，更具体地，涉及一种用于开关变换器的电流偏置电路和开关变换器。
技术介绍
1、近年来，伴随着各种电池供电的可穿戴设备以及iot设备兴起，对电源芯片也提出了更多的要求，需要电源芯片有更高的效率，能够实现更长时间的续航能力。如在穿戴设备中，传感器设备处于工作的时间较少，系统更多处于轻载甚至空载下，故而这类设备对极端轻负载下的效率尤为看重，其直接影响设备的续航能力。
2、通常采用dcdc转换器作为这类电子产品中常用的电源设备。dcdc产品具有较高的转换效率，并采用pwm(pulse width modulation，脉冲宽度调制)控制方式进行控制。pwm控制方式具备工作频率固定，输出电压纹波小，稳定性好，且控制成熟等优点。但是由于转换器中的功率管在每个开关周期都要开启和断开，导致功率管的开关损耗较大，在轻载或者待机时所述转换器的整体效率较低，这严重限制了pwm控制方式的应用范围。
3、现有技术中，通常采用pfm(pulse frequency modulation，脉冲频率调制)控制方式、psm(pulse psm modulation，脉冲跨周期调制)控制方式等来防止dcdc转换器由重载变轻载时工作效率的下降。pfm控制方式和psm控制方式的本质都是降低实质开关频率，从而提高轻载工作效率。
4、其中，psm控制方式下，所述dcdc转换器在轻负载时进入psm模式，进入psm模式的判定标准是控制dcdc产品的脉宽调制波的置低时间变长。在进入psm模式后，输出的pwm波会跳过一些时
5、在现有的技术中，针对工作范围很大且轻载和重载不断变换的系统和电子器件，为了改善在轻重载下的效率以及电路性能，具有pwm/psm混合工作模式的dcdc产品被应用在电源管理技术中。但是当前的psm控制方式仍然有很多问题待解决。例如，对于低静态电流的dcdc转换器，当转换器工作在轻载状态下时，为了提高效率和降低待机损耗，内部电路一般转换为小电流模式，当系统从省流模式切换到正常模式时，dcdc转换器内部的误差放大器的工作电流会发生突变，然后通过寄生电容耦合到比较器的输入端，导致误差放大器的输出逻辑发生错误，使得dcdc转换器的输出电压的纹波变大，对电源系统的稳定性、效率和电磁兼容性等方面产生不利的影响。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种用于开关变换器的电流偏置电路和开关变换器，可以在开关变换器的模式切换时向误差放大器提供平滑变化的偏置电流，不仅可以避免因偏置电流突变而寄生耦合导致误差放大器的输入电压的波动，而且可以帮助维持误差放大器的工作在其最佳工作范围内，提高系统的稳定性和效率。
2、根据本专利技术的一方面，提供一种用于开关变换器的电流偏置电路，所述电流偏置电路用于为所述开关变换器中的运算放大器提供偏置电流，包括：斜坡电压产生模块，包括电容器，所述斜坡电压产生模块用于根据省流模式信号的电平状态对所述电容器进行充电或放电，以生成斜坡电压；电流输出模块，用于产生跟随所述斜坡电压的第一电压，并根据所述第一电压生成所述偏置电流，其中，当所述省流模式信号由高电平变为低电平时，所述偏置电流以第一斜率上升至设定电流，当所述省流模式信号由低电平变为高电平时，所述偏置电流从所述设定电流以第二斜率下降。
3、可选地，还包括：反馈钳位模块，用于在所述省流模式信号由高电平变为低电平时，通过负反馈钳位所述第一电压小于/等于设定的偏置电压，以使得所述偏置电流等于所述设定电流。
4、可选地，还包括：尾电流源模块，用于根据所述第一电压向所述反馈钳位模块提供跟随所述偏置电流的工作电流。
5、可选地，所述斜坡电压产生模块还包括：第一电流源，其第一端与电源电压连接；第一晶体管，其第一端与所述第一电流源的第二端连接，控制端与所述省流模式信号连接；第三晶体管，其第一端和控制端与所述第一晶体管的第二端连接，第二端与所述电容器的第一端连接；第二晶体管，其第一端与所述电容器的第一端连接，控制端与所述省流模式信号连接；以及第二电流源，其第一端与所述第二晶体管的第二端连接，第二端与所述电容器的第二端及地连接，其中，所述第一晶体管适于在导通时根据所述第一电流源的第一电流向所述电容器充电，所述第二晶体管适于在导通时根据所述第二电流源的第二电流对所述电容器放电。
6、可选地，所述电流输出模块包括：第四晶体管，其第一端作为所述偏置电流的输出端，控制端与所述第三晶体管的控制端和第一端连接；以及第一电阻器，其第一端与所述第四晶体管的第二端连接，第二端与地连接。
7、可选地，所述反馈钳位模块包括：输入对管、与所述输入对管适配连接的有源负载以及源跟随晶体管，其中，所述输入对管包括第五和第六晶体管，所述第五和第六晶体管的第一端与所述尾电流源模块的输出连接，所述第五晶体管的控制端与所述第四晶体管的第二端连接以接收所述第一电压，所述第六晶体管的控制端用于接收所述偏置电压，所述有源负载包括第七和第八晶体管，第七晶体管的第一端与所述第五晶体管的第二端连接，所述第七晶体管的控制端、所述第八晶体管的控制端以及所述第八晶体管的第一端与所述第六晶体管的第二端连接，所述第七和第八晶体管的第二端与地连接，所述源跟随晶体管包括第九晶体管，所述第九晶体管的第一端与所述尾电流源模块的输出以及所述第四晶体管的第二端连接，所述第九晶体管的控制端与所述第五晶体管和所述第七晶体管的公共节点连接，所述第九晶体管的第二端与地连接。
8、可选地，所述尾电流源模块包括：尾电流单元，用于生成跟随所述第一电压而变化的第二电压，并将所述第二电压转换成第一电流；以及与所述尾电流单元适配连接的电流镜，所述尾电流单元通过所述电流镜与所述反馈钳位模块中的输入对管和源跟随晶体管连接，其中，所述尾电流单元包括第十晶体管和第二电阻器，所述第十晶体管的控制端与所述第四晶体管的控制端连接，所述第十晶体管的第二端与所述第二电阻器的第一端连接，所述第二电阻器的第二端与地连接，所述第十晶体管的第一端作为所述第一电流的输出端，所述电流镜包括第十一至第十三晶体管，所述第十一至第十三晶体管的第一端与电源电压连接，所述第十一至第十三晶体管的控制端以及所述第十一晶体管的第二端与所述第一电流连接，第十二晶体管的第二端与所述源跟随晶体管的第一端连接以输出第二电流，所述第十三晶体管的第二端与所述输入对管的第一端连接以输出第三电流。
9、根据本专利技术的另一方面，提供一种开关变换器，包括：功率电路，采用至少一个开关管和电感器控制输入端向输出端的电能传输，从而根据输入电压产生输出电压；误差放大器，用于将所述输出电压的反馈电压与设定的基准电压进行比较，以生成误差信号；比较器电路，用于将所述误差信号与所述反馈电压相比较，以生成脉宽调制信号；逻辑和驱动电路，用于根据所述脉宽调制信号本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于开关变换器的电流偏置电路，所述电流偏置电路用于为所述开关变换器中的运算放大器提供偏置电流，包括：
2.根据权利要求1所述的电流偏置电路，其中，还包括：
3.根据权利要求2所述的电流偏置电路，其中，还包括：
4.根据权利要求3所述的电流偏置电路，其中，所述斜坡电压产生模块还包括：
5.根据权利要求4所述的电流偏置电路，其中，所述电流输出模块包括：
6.根据权利要求5所述的电流偏置电路，其中，所述反馈钳位模块包括：
7.根据权利要求6所述的电流偏置电路，其中，所述尾电流源模块包括：
8.一种开关变换器，包括：
9.根据权利要求8所述的开关变换器，其中，所述开关变换器可在正常模式和省流模式之间切换，其中，
10.根据权利要求9所述的开关变换器，其中，所述逻辑和驱动电路还用于将所述脉宽调制信号的相邻脉冲的时间间隔与设定的阈值相比较，根据比较结果确定所述开关变换器进入所述省流模式的时刻。
【技术特征摘要】
1.一种用于开关变换器的电流偏置电路，所述电流偏置电路用于为所述开关变换器中的运算放大器提供偏置电流，包括：
2.根据权利要求1所述的电流偏置电路，其中，还包括：
3.根据权利要求2所述的电流偏置电路，其中，还包括：
4.根据权利要求3所述的电流偏置电路，其中，所述斜坡电压产生模块还包括：
5.根据权利要求4所述的电流偏置电路，其中，所述电流输出模块包括：
6.根据权利要求5所述的电流偏置电...
【专利技术属性】
技术研发人员：李露露，武子建，于翔，
申请(专利权)人：圣邦微电子苏州有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。