專利名稱：斜坡補償產(chǎn)生電路及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電流模式控制開關電源芯片上的斜坡補償產(chǎn)生電路及方法。
背景技術：
開關電源芯片具有很高的轉(zhuǎn)換效率，從而在有低功耗需求的場合得到廣泛應用，如便攜式電子產(chǎn)品等。開關電源芯片按控制模式分為電壓模式控制和電流模式控制。其中電流模式控制是現(xiàn)在應用最廣泛的控制模式，其具有以下優(yōu)點(1)電流環(huán)路的存在使得系統(tǒng)能對電感電流直接進行控制，使得整個系統(tǒng)環(huán)路變?yōu)橐粋€一階系統(tǒng)，從而使得補償電路變得簡單，系統(tǒng)穩(wěn)定性大大提高。(2)由于系統(tǒng)對電感電流實時檢測，從而使得芯片能在電流過大時及時進行限流保護。(3)輸出電壓紋波較小。但是，電流內(nèi)環(huán)的存在同時帶來一個問題當芯片工作在連續(xù)電流工作模式并且占空比大于50%時，會在開關頻率一半附近產(chǎn)生嚴重的次諧波震蕩問題。為了解決這一技術問題，通常的做法是在采樣電流信號上疊加一個正斜率的斜坡信號。通常所加的斜坡信號為一固定值，不能隨輸入電壓Vin變化，而電感電流信號上升斜率是隨輸入電壓Vin變化的值，所以在輸入電壓Vin變化的情況下，容易發(fā)生過補償和欠補償?shù)那闆r，導致芯片工作不正常。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種斜率與輸入電壓成比例的斜坡補償產(chǎn)生電路，使得輸入電壓變化時，依然能獲得較好的補償效果。為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種運算放大器電路，運算放大器同相端通過電阻1連接輸入電壓，通過電阻2接地，運算放大器反相端通過電阻3接地，運算放大器輸出端通過電流鏡結構連接至開關2，輸出偏置電流；三個開關和一個電容，所述三個開關共同的一端連接電容上極板，電容下極板接地，其中開關3另一端接地，開關1另一端接電感電流。本發(fā)明的有益效果在于與斜率固定的斜坡補償信號相比，斜率與輸入電壓成比例的斜坡補償信號能夠在輸入電壓變化的情況下都能做到很好的補償。本發(fā)明還提供了上述坡補償產(chǎn)生電路的使用方法，其特征在于包括以下步驟在時間段1，開關1閉合，開關2、開關3打開，由電感電流給電容充電到V。值；在時間段2，開關2閉合，開關1、開關3打開，由上述的偏置電流給電容充電，產(chǎn)生一個斜率與輸入電壓成比例的斜坡補償電壓；在時間段3，開關3閉合，開關1、開關2打開，電容上極板接地，電容上極板清零。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明圖1是本發(fā)明所述的斜率與輸入電壓成比例的斜坡補償產(chǎn)生電路的具體實例電路示意圖；圖2是本發(fā)明所述方法形成的斜率與輸入電壓成比例的斜坡補償信號的示意圖。
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明實現(xiàn)的斜率與輸入電壓成比例的斜坡補償產(chǎn)生電路，結構清晰，有利于在輸入電壓變化的情況下給電流模式開關電源做出較好的補償。下面結合附圖介紹具體實施方式
。如圖1所示，為一個根據(jù)本發(fā)明實施的斜率與輸入電壓成比例的斜坡補償產(chǎn)生電路。其中三個開關和一個電容的產(chǎn)生斜坡電壓核心電路，在時間段1，開關1閉合，開關2，3打開，由電感電流給電容充電到Vc值。在時間段2，開關二 2閉合，開關1，3打開，由上述的偏置電流給電容充電，產(chǎn)生一個斜率等于Vin/L的斜坡信號。在時間段3，開關3閉合，開關1，2打開，電容上極板接地，電容上極板清零。開關導通時間和產(chǎn)生的波形圖如圖2所示。電阻1和電阻2構成分壓網(wǎng)絡，使得Va點的電壓為Vin/M，其中M = (Rl+R2)/R2。電路中的運算放大器結構使得Va = Vb，這樣流過R3的電流為Vb/R = Vin/MR(1)由Ml，M2和M3組成的電流鏡結構，將流過R3的電流引入到M3管的支路，在開關2導通期間給電容上極板充電。由電容V-I特性可知，電容上電壓信號的斜率為I/C，所以只要I/C = Vin/L(2)即 Vin/MRC = Vin/L(3)S卩(R1+R2)/R2R3C = L(4)就可得到斜率為Vin/L的斜坡補償電壓。與斜率固定的斜坡補償信號相比，斜率與輸入電壓成比例的斜坡補償信號能夠在輸入電壓變化的情況下都能做到很好的補償。本發(fā)明并不限于上文討論的實施方式。以上對具體實施方式
的描述旨在于為了描述和說明本發(fā)明涉及的技術方案?；诒景l(fā)明啟示的顯而易見的變換或替代也應當被認為落入本發(fā)明的保護范圍。以上的具體實施方式
用來揭示本發(fā)明的最佳實施方法，以使得本領域的普通技術人員能夠應用本發(fā)明的多種實施方式以及多種替代方式來達到本發(fā)明的目的。
權利要求
1.一種斜坡補償產(chǎn)生電路，其特征在于，包括運算放大器電路，運算放大器同相端通過電阻1連接輸入電壓，通過電阻2接地，運算放大器反相端通過電阻3接地，運算放大器輸出端通過電流鏡結構連接至開關2，輸出偏置電流；三個開關和一個電容，所述三個開關共同的一端連接電容上極板，電容下極板接地，其中開關3另一端接地，開關1另一端接電感電流。
2.如權利要求1所述的斜坡補償產(chǎn)生電路的使用方法，其特征在于包括以下步驟在時間段1，開關1閉合，開關2、開關3打開，由電感電流給電容充電到V。值；在時間段2，開關2閉合，開關1、開關3打開，由上述的偏置電流給電容充電，產(chǎn)生一個斜率與輸入電壓成比例的斜坡補償電壓；在時間段3，開關3閉合，開關1、開關2打開，電容上極板接地，電容上極板清零。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種斜坡補償產(chǎn)生電路，包括運算放大器電路，運算放大器同相端通過電阻1連接輸入電壓，通過電阻2接地，運算放大器反相端通過電阻3接地，運算放大器輸出端通過電流鏡結構連接至開關2，輸出偏置電流；三個開關和一個電容，所述三個開關共同的一端連接電容上極板，電容下極板接地，其中開關3另一端接地，開關1另一端接電感電流。本發(fā)明與斜率固定的斜坡補償信號相比，斜率與輸入電壓成比例的斜坡補償信號能夠在輸入電壓變化的情況下都能做到很好的補償。
文檔編號H02M3/156GK102594140SQ20111000103
公開日2012年7月18日 申請日期2011年1月5日 優(yōu)先權日2011年1月5日
發(fā)明者張美鑫, 李冬林, 武潔, 葛佳樂 申請人:上海華虹集成電路有限責任公司