一種斜坡補償電路及dc-dc轉(zhuǎn)換裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及開關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)及一種斜坡補償電路及DC-DC轉(zhuǎn)換裝置。
【背景技術(shù)】
[000引在峰值電流模式的DC-DC變換器中，當(dāng)調(diào)制脈沖的占空比D大于50%時，需要對 采樣到的電感電流進行斜坡補償W避免產(chǎn)生次諧波振蕩。斜坡補償需要滿足的條件是： f兩 <1。其中，孤為電感電流的下降斜率，巧為電感電流的上升斜率，巧為補償斜 件^_ + L 坡的斜率，游。隨著占空比的增大而增大。為了保證在所有占空比的情況下電源系統(tǒng)都能穩(wěn) 定工作，常設(shè)置>-/化-,。 C2j
[0003] 斜坡補償?shù)膶嵸|(zhì)就是在電感電流上疊加一個上升的斜坡，該斜坡可W通過振蕩器 產(chǎn)生。振蕩器產(chǎn)生的斜坡和電感電流輸出的都是電壓，基于電壓的求和非常復(fù)雜，電流求和 非常簡單。因此，現(xiàn)有技術(shù)是通過V-I轉(zhuǎn)換電路將斜坡信號和電感電流信號轉(zhuǎn)換為電流信 號，再對兩個電流信號求和。如圖1所不，斜坡信號化amp和電感電流信號Vsense分別經(jīng) 過一個V-I轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的電流信號后，經(jīng)過電阻Rf即可轉(zhuǎn)換為電壓信號Vf。
[0004] 請一并參閱圖2,V-I轉(zhuǎn)換電路中設(shè)置R1 =R2 =Rf，則電路中Vf=Vsense+ 化amp,即可達到斜坡補償?shù)哪康?。但是V-I轉(zhuǎn)換電路的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，采用該電路結(jié)構(gòu)實現(xiàn)斜 坡補償需要分別設(shè)置兩個V-I轉(zhuǎn)換電路，一個轉(zhuǎn)換電感電流信號Vsense, -個轉(zhuǎn)換斜坡信 號化amp,該樣會增加功耗和巧片面積。
[0005] 有鑒于此，本發(fā)明提供一種斜坡補償電路及DC-DC轉(zhuǎn)換裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種斜坡補償電路及 DC-DC轉(zhuǎn)換裝置，W解決現(xiàn)有斜坡補償電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、會增加功耗和巧片面積的問題。
[0007] 為了達到上述目的，本發(fā)明采取了W下技術(shù)方案： 一種斜坡補償電路，其包括；復(fù)制單元、斜坡產(chǎn)生單元和控制單元； 所述復(fù)制單元將輸入的固定電流復(fù)制并傳輸給斜坡產(chǎn)生單元；斜坡產(chǎn)生單元在每個時 鐘周期開始時，根據(jù)所述固定電流產(chǎn)生對應(yīng)的斜坡電壓，將所述斜坡電壓疊加在輸入的電 流采樣信號之上獲得斜坡信號；控制單元在每個時鐘周期開始之前控制斜坡產(chǎn)生單元進行 復(fù)位。
[0008] 所述的斜坡補償電路中，所述復(fù)制單元包括第一電流鏡和第二電流鏡，所述第一 電流鏡將固定電流復(fù)制后傳輸給第二電流鏡進行再次復(fù)制，第二電流鏡輸出復(fù)制后的電流 給斜坡產(chǎn)生單元。
[0009] 所述的斜坡補償電路中，所述第一電流鏡包括第一M0S管、第二M0S管、第SM0S 管和第四M0S管；所述第二電流鏡包括第五M0S管、第六M0S管、第^;：M0S管和第八M0S管； 所述第一MOS管的柵極連接第一MOS管的漏極、第二MOS管的源極和第SMOS管的柵極，第 一M0S管的源極和第SM0S管的源極接地，第二M0S管的柵極連接第二M0S管的漏極和第四 M0S管的柵極，第四M0S管的源極連接第SM0S管的漏極，第四M0S管的漏極連接第五M0S 管的漏極、第五M0S管的柵極和第走M0S管的柵極，第五M0S管的源極連接第六M0S管的漏 極、第六M0S管的柵極和第四M0S管的柵極，第六M0S管的源極和第八M0S管的源極均連接 電源端，第八M0S管的漏極連接第走M0S管的源極，第走M0S管的漏極連接斜坡產(chǎn)生單元和 控制單元；第二M0S管的漏極為斜坡補償電路的第一輸入端。
[0010] 所述的斜坡補償電路中，所述斜坡產(chǎn)生單元包括第一電容、所述第一電容的一端 連接第走M0S管的漏極和控制單元，第一電容的另一端連接控制單元；所述第一電容的一 端為斜坡補償電路的輸出端，第一電容的另一端為斜坡補償電路的第二輸入端。
[0011] 所述的斜坡補償電路中，所述第一電容的容值滿足f巧=為電流采樣 信號的下降斜率，為斜坡電壓的斜率。
[0012] 所述的斜坡補償電路中，所述控制單元包括第九M0S管，所述第九M0S管的漏極連 接第一電容的一端和第走M0S管的漏極，第九M0S管的源極連接第一電容的另一端；第九 M0S管的柵極為斜坡補償電路的第S輸入端。
[001引一種DC-DC轉(zhuǎn)換裝置，包括脈沖產(chǎn)生電路和PWM調(diào)制電路，其還包括所述的斜坡補 償電路； 所述脈沖產(chǎn)生電路根據(jù)輸入的振蕩信號生成對應(yīng)的控制信號和時鐘信號并輸出，所述 時鐘信號驅(qū)動所述PWM調(diào)制電路進行電壓調(diào)整并反饋電流采樣信號給斜坡補償電路；所述 斜坡補償電路根據(jù)控制信號和輸入的固定電流產(chǎn)生對應(yīng)的斜坡電壓并疊加至電流采樣信 號上、獲得斜坡信號并輸出給PWM調(diào)制電路進行斜坡補償。
[0014] 所述的DC-DC轉(zhuǎn)換裝置中，所述脈沖產(chǎn)生電路包括控制子電路和時鐘子電路，所 述控制子電路對輸入的振蕩信號進行占空比縮小處理生成控制信號并傳輸，時鐘子電路對 所述控制信號進行延時、占空比縮小處理生成時鐘信號并傳輸。
[0015] 所述的DC-DC轉(zhuǎn)換裝置中，所述控制子電路包括第十M0S管、第十一M0S管、第 十二M0S管、第一反相器、第二反相器和第一與口；所述時鐘子電路包括第一電阻、第S反 相器、第四反相器、第=電容和第二與口； 所述第十M0S管和第^^一M0S管的源極均連接電源端，第十M0S管的柵極連接第十M0S管的漏極和第十一M0S管的柵極，第十一M0S管的漏極連接第十二M0S管的漏極、第二反相 器的輸入端和第二電容的一端，第十二M0S管的柵極連接第一反相器的輸出端，第十二M0S 管的源極連接第二電容的另一端和地，第一與口的第一輸入端連接第一反相器的輸入端， 第一與口的第二輸入端連接第二反相器的輸出端，第一與口的輸出端連接斜坡補償電路的 第=輸入端和第=反相器的輸入端，第=反相器的輸出端連接第一電阻的一端和第二與口 的第一輸入端；第一電阻的另一端連接第四反相器的輸入端、還通過第=電容連接第十二 M0S管的源極和地，第四反相器的輸出端連接第二與口的第二輸入端，第二與口的輸出端連 接PWM調(diào)制電路。
[0016] 所述的DC-DC轉(zhuǎn)換裝置中，所述PWM調(diào)制電路包括誤差放大器、比較器、RS觸發(fā)器、 驅(qū)動電路、功率管、電感、二極管、第四電容、第二電阻、第立電阻、第四電阻和負載； 所述誤差放大器的正向輸入端輸入基準(zhǔn)電壓，誤差放大器的反向輸入端連接第二電阻 的一端和第=電阻的一端，誤差放大器的輸出端連接比較器的反相輸入端，比較器的正相 輸入端連接斜坡補償電路的第=輸入端，比較器的輸出端連接RS觸發(fā)器的R端，RS觸發(fā)器 的S端連接脈沖產(chǎn)生電路的第二與口的輸出端，RS觸發(fā)器的Q端連接驅(qū)動電路的輸入端， 所述驅(qū)動電路的輸出端連接功率管的柵極；功率管的漏極連接二極管的正極、還通過電感 連接電壓輸入端；功率管的源極連接斜坡補償電路的第二輸入端、還通過第四電阻接地，所 述二極管的負極連接第二電阻的另一端和負載的一端、還通過第四電容接地，所述第=電 阻的另一端接地，負載的另一端接地。
[0017]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的斜坡補償電路及DC-DC轉(zhuǎn)換裝置，斜坡補償電路 包括復(fù)制單元、斜坡產(chǎn)生單元和控制單元；所述復(fù)制單元將輸入的固定電流復(fù)制并傳輸給 斜坡產(chǎn)生單元；斜坡產(chǎn)生單元在每個時鐘周期開始時，根據(jù)所述固定電流產(chǎn)生對應(yīng)的斜坡 電壓，將所述斜坡電壓疊加在輸入的電流采樣信號之上獲得斜坡信號；控制單元根據(jù)輸入 的控制信號啟動所述斜坡產(chǎn)生單元、W及在每個時鐘周期開始之前控制斜坡產(chǎn)生單元進行 復(fù)位；其電路結(jié)構(gòu)簡單，大大減小了DC-DC轉(zhuǎn)換裝置的功耗和面積。
【附圖說明】
[001引圖1為現(xiàn)有的斜坡補償電路圖； 圖2為圖1中的V-I轉(zhuǎn)換電路的電路圖； 圖3為本發(fā)明實施例提供的斜坡補償電路的結(jié)構(gòu)框圖； 圖4為本發(fā)明實施例提供的斜坡補償電路的電路圖； 圖5為本發(fā)明實施例提供的DC-DC轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)框圖； 圖6為本發(fā)明實施例提供的DC-DC轉(zhuǎn)換裝置中脈沖產(chǎn)生電路的電路圖； 圖7為本發(fā)明實施例提供的DC-DC轉(zhuǎn)換裝置應(yīng)用實施例的電路圖。
【具體實施方式】
[0019] 本發(fā)明提供一種斜坡補償電路及DC-DC轉(zhuǎn)換裝置，所述斜坡補償電路適用于 boost升壓電路，也適用于buck降壓電路，還適用于L邸驅(qū)動電路；其采用固定電流對第一 電容充電形成斜坡電壓，將斜坡電壓疊加在采樣電流之上，W達到斜坡補償?shù)哪康?；其電?結(jié)構(gòu)簡單，能降低功耗和減小巧片面積。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明 確，W下參照附圖并舉實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施 例僅用W解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0020] 請參閱圖3,本發(fā)明實施例提供的斜坡補償電路10包括復(fù)制單元110、斜坡產(chǎn)生單 元120和控制單元130。所述復(fù)制單元110連接斜坡產(chǎn)生單元120和控制單元130,所述斜 坡產(chǎn)生單元120連接控制單元130。所述復(fù)制單元110將輸入的固定電流Icharge復(fù)制并 傳輸給斜坡產(chǎn)生單元120。斜坡產(chǎn)生單元120在每個時鐘周期開始時，根據(jù)所述固定電流 Icharge產(chǎn)生對應(yīng)的斜坡電壓，將所述斜坡電壓疊加在輸入的電流采樣信號ISW之上獲得 斜坡信號Ramp?？刂茊卧?30根據(jù)輸入的控制信號化Ise啟動所述斜坡產(chǎn)生單元120、W 及在每個時鐘周期開始之前控制斜坡產(chǎn)生單元120進行復(fù)位。