峰值电流偏差产生电路、带补偿的峰值电流采样保持电路、恒流控制电路及开关电源制造技术

本实用新型专利技术提供了一种峰值电流偏差产生电路、带补偿的峰值电流采样保持电路、恒流控制电路及开关电源，该峰值电流偏差产生电路包括间隔给定时刻采样保持电路及与其相连的估算峰值采样偏差电路；该带补偿的峰值电流采样保持电路包括该峰值采样保持电路、峰值电流偏差产生电路及与该峰值电流偏差产生电路相连的真实峰值计算电路或基准电压调节电路；该恒流控制电路包括该带补偿的峰值电流采样保持电路、输出等效电流计算电路、误差放大器、PWM信号产生电路以及逻辑和驱动电路；该开关电源包括该恒流控制电路及与其耦合的主电路。本实用新型专利技术能够解决峰值电流采样保持不准确而导致的恒流准确性较差的问题。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
峰值电流偏差产生电路、带补偿的峰值电流采样保持电路、恒流控制电路及开关电源
本技术涉及开关电源技术，尤其涉及一种峰值电流偏差产生电路、带补偿的峰值电流采样保持电路、恒流控制电路及开关电源。
技术介绍
参考图1，图1示出了将传统的峰值采样保持电路运用于降压结构的输出恒流控制的电路结构，包括控制电路100、续流二极管D1、功率开关Ml、采样电阻Res、电感LI以及输出电容Cl。其中，控制电路100包括:峰值采样保持电路106，功率开关Ml导通时，采样流经功率开关Ml的峰值电流在采样电阻Rcs上的采样电压Vcs ;输出等效电流计算电路105，根据采样电阻Rcs上的采样电压Vcs的峰值，计算输出等效电流并输出表示该输出等效电流的等效电压；误差放大器101，将该等效电压与基准值Vrefl做误差放大，输出误差信号Vcomp到环路补偿端口 COMP ;环路补偿端口 C0MP，该环路补偿端口 COMP可以外加补偿元件，一般由电阻、电容串并联组成，由误差放大器101输出的误差信号Vcomp来控制环路；PWM信号产生电路102，接收误差信号Vcomp，产生PWM信号并输出至逻辑控制电路103，该PWM信号的占空比与误差信号Vcomp相关；逻辑控制电路103产生预驱动信号GT1，该预驱动信号GTl经驱动电路104产生驱动信号GT并驱动功率开关Ml。进一步而言，图1所示的电路结构中，输出电流1ut的精度与基准值Vrefl、峰值采样保持电路106产生的峰值采样保持值相关，还与误差放大器101的精度相关。当峰值采样保持值与实际峰值有偏差时，会导致输出电流1ut偏差，因此需要尽可能提高峰值采样值的精度。 参考图2，现有技术的峰值采样保持时序中，如果直接采用功率开关的栅极驱动信号GT作为采样信号，则由于内部采样开关的延迟偏差，会导致实际的采样信号会在峰值电流开始下降的时刻才采样，此时就无法正确采样到峰值电流，导致电路不稳定，因此一般使用预驱动信号GTl来采样峰值电流。预驱动信号GTl与功率开关Ml的栅极驱动信号GT之间存在延迟时间Td，从而导致采样到的峰值电流采样电压Vcsa与实际的峰值电流电压Vcspk存在偏差MCs。使用该带有偏差的峰值电流采样电压Vcsa来控制输出恒流也就必然会导致偏差。其中，偏差AVcs的表达式为:Δ Vcs =^-x{Vw- Vout )xTdx Rcs L1其中，L1为电感LI的电感量，Vin表不输入电压，Vrat为输出电压。Res为米样电阻Rcs的电阻值，Td表示延迟时间或者说提前采样的时间。当延迟时间Td、电感LI的电感量L1、输入电压Vin、输出电压Vtjut中的任何一个发生变化时，偏差AVcs都会发生变化，由峰值电流采样值计算得到的输出电流值就会发生变化。从而导致恒流特性较差。图1所示的开关电源通过采样流过功率开关Ml的峰值电流，实现了输出恒流控制，电路简单、成本较低，但是也有相应的缺点。由于采样的峰值电流不够准确，导致控制的输出电流值与要求的值有偏差，而且输入电压和输出电压变化时，输出电流值也会发生变化，即负载调整率和输出线性调整率不好，电路的恒流特性不够好，恒流控制的精度不足。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种峰值电流偏差产生电路、带补偿的峰值电流采样保持电路、恒流控制电路及开关电源，能够解决峰值电流采样保持不准确而导致的恒流准确性较差的问题。为解决上述技术问题，本技术提供了一种峰值电流偏差产生电路，包括:间隔给定时刻采样保持电路，按照预设时间间隔采样保持峰值电流，该预设时间间隔与峰值采样保持电路对所述峰值电流的提前采样时间成预设比例；估算峰值采样偏差电路，根据所述间隔给定时刻采样保持电路得到的峰值电流计算所述预设时间间隔内的峰值电流偏差，并根据所述预设时间间隔内的峰值电流偏差和所述预设比例估算该峰值采样保持电路由于提前采样导致的峰值电流偏差。根据本技术的一个实施例，所述间隔给定时刻采样保持电路包括:第一开关，其第一端接收采样电压，其控制端接收第一采样脉冲；第一电容，其第一端连接所述第一开关的第二端，其第二端接地；第一电压跟随器，其输入端连接所述第一电容的第一端；第二开关，其第一端接收采样电压，其控制端接收第二采样脉冲，所述第二采样脉冲与所述第一采样脉冲之间的延迟等于所述预设时间间隔；第二电容，其第一端连接所述第二开关的第二端，其第二端接地；第二电压跟随器，其输入端连接所述第二电容的第一端；第三开关，其第一端连接所述第一电压跟随器的输出端，其控制端接收驱动信号的反相信号；第四开关，其第一端连接所述第二电压跟随器的输出端，其控制端接收所述驱动信号的反相信号；第三电容，其第一端连接所述第三开关的第二端，其第二端接地；第四电容，其第一端连接所述第四开关的第二端，其第二端接地。本技术还提供了一种带补偿的峰值电流采样保持电路，包括:以上所述的峰值采样保持电路和峰值电流偏差产生电路；真实峰值计算电路，使用所述峰值电流偏差产生电路得到的峰值电流偏差对所述峰值采样保持电路得到的峰值电流进行补偿，确定真实的峰值电流。本技术还提供了一种恒流控制电路，包括:上述带补偿的峰值电流采样保持电路；输出等效电流计算电路，与所述真实峰值计算电路相连，根据所述真实的峰值电流计算输出等效电流并输出表示该输出等效电流的等效电压；误差放大器，其第一输入端接收所述输出等效电流计算电路产生的等效电压，其第二端接收基准电压，其输出端产生误差信号；PWM信号产生电路，接收所述误差放大器输出的误差信号，并根据该误差信号产生PWM信号；逻辑和驱动电路，接收所述PWM信号产生电路输出的PWM信号，并根据该PWM信号产生驱动信号，所述驱动信号用于驱动功率开关的导通和关断。本技术还提供了一种带补偿的峰值电流采样保持电路，包括:以上所述的峰值采样保持电路和峰值电流偏差产生电路；基准电压调节电路，根据所述峰值电流偏差产生电路得到的峰值电流偏差对预设的基准电压进行调节，得到调节后的基准电压。本技术还提供了一种恒流控制电路，包括:上述带补偿的峰值电流采样保持电路；输出等效电流计算电路，与所述带补偿的峰值电流采样保持电路中的峰值采样保持电路相连，根据所述峰值采样保持电路得到的峰值电流计算输出等效电流并输出表示该输出等效电流的等效电压；误差放大器，其第一输入端接收所述输出等效电流计算电路产生的等效电压，其第二端接收所述带补偿的峰值电流采样保持电路中的基准电压调节电路产生的调节后的基准电压，其输出端产生误差信号；PWM信号产生电路，接收所述误差放大器输出的误差信号，并根据该误差信号产生PWM信号；逻辑和驱动电路，接收所述PWM信号产生电路输出的PWM信号，并根据该PWM信号产生驱动信号，所述驱动信号用于驱动功率开关的导通和关断。本技术还提供了一种开关电源，包括:以上所述的恒流控制电路；与所述恒流控制电路耦合的主电路。根据本技术的一个实施例，所述主电路为降压结构。根据本技术的一个实施例，该主电路包括:续流二极管，其负极连接输入电压端；功率开关，其第一端连接所述续流二极管的正极，其控制端接收所述恒流控制电路产生的驱动信号，其第二端与所述恒流控制电路中带补偿的峰值电流采样保持电路的输入端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种峰值电流偏差产生电路，其特征在于，包括：间隔给定时刻采样保持电路，按照预设时间间隔采样保持峰值电流，该预设时间间隔与峰值采样保持电路对所述峰值电流的提前采样时间成预设比例;估算峰值采样偏差电路，根据所述间隔给定时刻采样保持电路得到的峰值电流计算所述预设时间间隔内的峰值电流偏差，并根据所述预设时间间隔内的峰值电流偏差和所述预设比例估算该峰值采样保持电路由于提前采样导致的峰值电流偏差。

【技术特征摘要】
1.一种峰值电流偏差产生电路，其特征在于，包括: 间隔给定时刻采样保持电路，按照预设时间间隔采样保持峰值电流，该预设时间间隔与峰值采样保持电路对所述峰值电流的提前采样时间成预设比例； 估算峰值采样偏差电路，根据所述间隔给定时刻采样保持电路得到的峰值电流计算所述预设时间间隔内的峰值电流偏差，并根据所述预设时间间隔内的峰值电流偏差和所述预设比例估算该峰值采样保持电路由于提前采样导致的峰值电流偏差。2.根据权利要求1所述的峰值电流偏差产生电路，其特征在于，所述间隔给定时刻采样保持电路包括: 第一开关，其第一端接收采样电压，其控制端接收第一采样脉冲； 第一电容，其第一端连接所述第一开关的第二端，其第二端接地； 第一电压跟随器，其输入端连接所述第一电容的第一端； 第二开关，其第一端接收采样电压，其控制端接收第二采样脉冲，所述第二采样脉冲与所述第一采样脉冲之间的延迟等于所述预设时间间隔； 第二电容，其第一端连接所述第二开关的第二端，其第二端接地； 第二电压跟随器，其输入端连接所述第二电容的第一端； 第三开关，其第一端连 接所述第一电压跟随器的输出端，其控制端接收驱动信号的反相信号； 第四开关，其第一端连接所述第二电压跟随器的输出端，其控制端接收所述驱动信号的反相信号； 第三电容，其第一端连接所述第三开关的第二端，其第二端接地； 第四电容，其第一端连接所述第四开关的第二端，其第二端接地。3.一种带补偿的峰值电流采样保持电路，其特征在于，包括: 权利要求1或2所述的峰值采样保持电路和峰值电流偏差产生电路； 真实峰值计算电路，使用所述峰值电流偏差产生电路得到的峰值电流偏差对所述峰值采样保持电路得到的峰值电流进行补偿，确定真实的峰值电流。4.一种恒流控制电路，其特征在于，包括: 权利要求3所述的带补偿的峰值电流采样保持电路； 输出等效电流计算电路，与所述真实峰值计算电路相连，根据所述真实的峰值电流计算输出等效电流并输出表示该输出等效电流的等效电压； 误差放大器，其第一输入端接收所述输出等效电流计算电路产生的等效电压，其第二端接收基准电压，其输出端产生误差信号； PWM信号产生电路，接收所述误差放大器输出的误差信号，并根据该误差信号产生PWM信号; 逻辑和驱动电路，接收所述PWM信号产生电路输出的PWM信号，并根据该PWM信号产生驱动信号，所述驱动信号用于驱动功率开关的导通和关断。5.一种带补偿的峰值电流采样...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚云龙，吴建兴，
申请(专利权)人：杭州士兰微电子股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：