斜坡补偿电压生成电路及方法，开关调节器及电源技术

本发明专利技术涉及斜坡补偿电压生成电路及方法，开关调节器及电源。提供了一种斜坡补偿电压生成电路，其包括：充电电流生成电路，被配置成接收提供给所述充电电流生成电路的开关信号，所述开关信号具有频率fs、占空比D和周期Ts，所述充电电流生成电路生成与成正比的充电电流；以及电压生成电路，利用所述充电电流，生成二次曲线斜坡补偿电压。通过本发明专利技术产生适当的斜坡补偿电压，使得开关调节器能够工作在较宽的占空比范围上。所产生的斜坡补偿电压的幅值小，而所产生的补偿斜率与目标补偿斜率相一致，并尽可能地减小了对低占空比部分的过补偿。

【技术实现步骤摘要】
斜坡补偿电压生成电路及方法，开关调节器及电源
本专利技术总体上涉及开关调节器，并且，更具体地，涉及用于开关调节器的斜坡补偿电压生成电路及斜坡补偿电压生成方法。
技术介绍
随着科学技术的发展，对于PWM开关稳压电源或稳流电源的要求也越来越高。开关调节器是PWM开关稳压电源或稳流电源的重要组成部分。在PWM开关稳压电源或稳流电源中，在输入电压变化、内部参数变化以及外接负载变化的情况下，通过反馈控制模式调节开关调节器的导通脉冲宽度，可以使得电源的输出电压或电流稳定。反馈控制模式包括电压模式控制、峰值电流模式控制等等。在电压模式控制中， 脉冲宽度调节具有较好的抗噪声裕度；占空比调节不受限制；对于多路输出电源，它们之间的交互调节效应较好，但是其对输入电压变化动态响应较慢；控制环设计较为复杂。而在峰值电流控制中，瞬态闭环响应较快，对于输入电压的变化和输出负载的变化的瞬态响应较快；控制环易于设计。因而，峰值电流控制得以迅速推广应用。然而在峰值电流模式的开关调节器中，当占空比大于50%时，会产生次谐波振荡， 导致电感电流不稳定，从而使得输出电压不稳定。为了解决峰值电流模式中存在的上述问题，需要进行在开关调节器中进行斜坡补偿。目前，常用的斜坡补偿技术有三种(1)固定线性斜坡补偿技术；(2)自适应线性斜坡补偿技术；(3) 二次曲线斜坡补偿技术。图I示出了开关调节器的基本电路。对于各种补偿技术，所希望得到的斜坡补偿电压的目标补偿斜率为 权利要求1.一种斜坡补偿电压生成电路，其特征在于，包括充电电流生成电路，被配置成接收提供给所述充电电流生成电路的开关信号，所述开关信号具有频率f s、占空比D和周期Ts，所述充电电流生成电路生成与^成正比的充电电流；以及电压生成电路，利用所述充电电流，生成二次曲线斜坡补偿电压。2.根据权利要求I所述的斜坡补偿电压生成电路，其中所述充电电流生成电路包括第一电流电压转换部，具有与成正比的等效阻抗，生成第一电压；fs积分部，与所述第一电流电压转换部耦接，对所述第一电压进行积分，以提供第二电压；第一电压电流转换部，与所述积分部耦接，将所述第二电压转换为所述充电电流；第二电流电压转换部，与所述第一电压电流转换部耦接，具有与f成正比的等效阻抗，接收所述充电电流，将所述充电电流转换为第三电压；第二电压电流转换部，与所述第二电流电压转换部和所述第一电流电压转换部耦接， 将所述第三电压转换为第一电流提供给所述第一电流电压转换部。3.根据权利要求I或2所述的斜坡补偿电压生成电路，其中所述电压生成电路包括第一电容器和第二电容器，并且在所述第一电容器和所述第二电容器之间耦接有跨导部件， 所述第一电容器接收所述充电电流，并生成相应电压由跨导部件进行接收，由跨导部件将该电压转换为电流对所述第二电容器进行充电，所述第二电容器生成生成所述二次曲线斜坡补偿电压。4.根据权利要求2所述的斜坡补偿电压生成电路，其中所述第一电流与(I-D)Ts成反比。5.根据权利要求2所述的斜坡补偿电压生成电路，其中所述积分部为开关电容积分器。6.根据权利要求2所述的斜坡补偿电压生成电路，其中所述第一电压电流转换部具有跨导性质、能将电压转换为电流的部件。7.根据权利要求2所述的斜坡补偿电压生成电路，其中所述第一电压电流转换部为 NMOS晶体管或PMOS晶体管。8.根据权利要求2所述的斜坡补偿电压生成电路，其中所述第二电压电流转换部为具有跨导性质、能将电压转换为电流的部件。9.根据权利要求I或2所述的斜坡补偿电压生成电路，其中所述斜坡补偿电压生成电路的带宽小于或等于fs/12。10.一种开关调节器，包括根据权利要求1-9中任一项所述的斜坡补偿电压生成电路。11.一种电源，包括根据权利要求10所述的开关调节器。12.—种斜坡补偿电压生成方法,其特征在于,所述方法包括接收开关信号，所述开关信号具有频率fs、占空比D和周期Ts ；生成与成正比的充电电流；以及利用所述充 电电流，生成二次曲线斜坡补偿电压。13.根据权利要求12所述的斜坡补偿电压生成方法，其中生成与成正比的充电电流包括以下步骤(1)利用第一电流电压转换部提供第一电压，其中所述第一电流电压转换部具有与成正比的等效阻抗；fs(2)对所述第一电压进行积分以提供第二电压；(3)将所述第二电压转换为所述充电电流；(4)利用第二电流电压转换部接收所述充电电流，将所述充电电流转换为第三电压，其中所述第二电流电压转换部具有与成正比的等效阻抗；(5)将所述第三电压转换为第一电流提供给所述第一电流电压转换部；以及(6)重复以上步骤(I) (5)。14.根据权利要求12或13所述的斜坡补偿电压生成方法，其中利用所述充电电流生成二次曲线斜坡补偿电压的步骤包括提供两个由电压电流转换部件连接的第一电容器和第二电容器，利用所述充电电流对第一电容器充电，以及利用第一电容器产生的电压经过电压电流转换部件对第二电容器充电，以生成所述二次曲线斜坡补偿电压。15.根据权利要求13所述的斜坡补偿电压生成方法，其中所述第一电流与(I-D)Ts成反比。全文摘要本专利技术涉及斜坡补偿电压生成电路及方法，开关调节器及电源。提供了一种斜坡补偿电压生成电路，其包括充电电流生成电路，被配置成接收提供给所述充电电流生成电路的开关信号，所述开关信号具有频率fs、占空比D和周期Ts，所述充电电流生成电路生成与成正比的充电电流；以及电压生成电路，利用所述充电电流，生成二次曲线斜坡补偿电压。通过本专利技术产生适当的斜坡补偿电压，使得开关调节器能够工作在较宽的占空比范围上。所产生的斜坡补偿电压的幅值小，而所产生的补偿斜率与目标补偿斜率相一致，并尽可能地减小了对低占空比部分的过补偿。文档编号H02M3/157GK102938611SQ20111023170公开日2013年2月20日 申请日期2011年8月15日 优先权日2011年8月15日专利技术者王朗圆, 姚苏毅, 朱志杰, 虞海燕 申请人:美国亚德诺半导体公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种斜坡补偿电压生成电路，其特征在于，包括：充电电流生成电路，被配置成接收提供给所述充电电流生成电路的开关信号，所述开关信号具有频率fs、占空比D和周期Ts，所述充电电流生成电路生成与成正比的充电电流；以及电压生成电路，利用所述充电电流，生成二次曲线斜坡补偿电压。FDA0000083104200000011.tif

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王朗圆，姚苏毅，朱志杰，虞海燕，
申请(专利权)人：美国亚德诺半导体公司，
类型：发明
国别省市：