r>[0021] 本實施例中,斜坡產(chǎn)生單元120采用電容充電原理來產(chǎn)生斜坡電壓,利用固定電 流Icharge對斜坡產(chǎn)生單元120內(nèi)設(shè)置的第一電容充電,使第一電容上的電壓線性上升,即 可產(chǎn)生斜坡電壓;通過對斜坡產(chǎn)生單元120進行復(fù)位,可使第一電容上的電壓快速下降至 等于電流采樣信號ISW的電壓值,即可在下次充電時使第一電容上的電壓再次線性上升。 該樣獲得的斜坡信號Ramp的起始電壓值等于電流采樣信號ISW的電壓值,斜坡信號Ramp 的最高電壓值等于斜坡電壓的最高值。
[0022] 請一并參閱圖4,本實施例中,所述復(fù)制單元110包括第一電流鏡111和第二電流 鏡112,所述第一電流鏡111將固定電流復(fù)制后傳輸給第二電流鏡112進行再次復(fù)制,第二 電流鏡112輸出復(fù)制后的電流給斜坡產(chǎn)生單元。
[0023] 所述第一電流鏡111包括第一M0S管N1、第二M0S管肥、第;版)5管N3和第四 M0S管M;所述第二電流鏡112包括第五M0S管?1、第六M0S管P2、第^;:M0S管P3和第八 M0S管P4 ;所述第一M0S管N1的柵極連接第一M0S管N1的漏極、第二M0S管N2的源極和 第SM0S管N3的柵極,第一M0S管N1的源極和第SM0S管N3的源極接地,第二M0S管N2 的柵極連接第二M0S管N2的漏極和第四M0S管M的柵極,第四M0S管M的源極連接第S M0S管N3的漏極,第四M0S管M的漏極連接第五M0S管P1的漏極、第五M0S管P1的柵極 和第^;:M0S管P3的柵極,第五M0S管P1的源極連接第六M0S管P2的漏極、第六M0S管P2 的柵極和第四M0S管M的柵極,第六M0S管P2的源極和第八M0S管P4的源極均連接電源 端Vro,第八M0S管P4的漏極連接第^;:M0S管P3的源極,第^;:M0S管P3的漏極連接斜坡產(chǎn) 生單元120和控制單元130。其中,第二M0S管N2的漏極為斜坡補償電路10的第一輸入端 inl,輸入固定電流Icharge。
[0024] 所述第一M0S管N1、第二M0S管肥、第;版)5管N3和第四M0S管M均為NM0S管, 組成第一電流鏡111。所述固定電流Icharge從第二M0S管N2的漏極輸入,經(jīng)過該第一電 流鏡111復(fù)制后流入第五M0S管P1的漏極。第五M0S管P1、第六M0S管P2、第^;:M0S管P3 和第八M0S管P4均為PM0S管,組成第二電流鏡112,將流入的固定電流Icharge再次復(fù)制 后從第走M0S管P3的漏極流出。本實施例中設(shè)置的4個NM0S管的尺寸(即寬長比)相同, 4個PM0S管的尺寸相同。即可使第^;:M0S管P3的漏極流出的電流與固定電流Icharge相 等,相當于將固定電流Icharge輸入斜坡產(chǎn)生單元120中進行充電。
[00巧]所述斜坡產(chǎn)生單元120包括第一電容C1、所述第一電容C1的一端連接第走M0S管P3的漏極和控制單元130,第一電容C1的另一端連接控制單元130。其中,所述第一電容 C1的一端為斜坡補償電路10的輸出端out,輸出斜坡信號Ramp。第一電容C1的另一端為 斜坡補償電路10的第二輸入端in2,輸入電流采樣信號ISW。
[0026] 所述控制單元130包括第九M0S管N5,所述第九M0S管N5的漏極連接第一電容 C1的一端和第^;:M0S管P3的漏極,第九M0S管N5的源極連接第一電容C1的另一端,第九 M0S管N5的柵極為斜坡補償電路10的第S輸入端in3,輸入控制信號化Ise。第九M0S管 N5的源極也為斜坡補償電路10的第二輸入端in2,輸入電流采樣信號ISW。第九M0S管N5 為NM0S管。
[0027] 請繼續(xù)參閱圖3和圖4,固定電流Icharge經(jīng)過4個NM0S管組成的第一電流鏡和 4個PM0S管組成的第二電流鏡復(fù)制后從第^;:M0S管P3的漏極流出。當控制信號^Ise為 低電平時,第九M0S管N5截止,固定電流Icharge對第一電容C1充電,因固定電流Icharge 的大小不變可使第一電容Cl的電壓線性上升,形成了疊加在電流采樣信號ISW上的斜坡, 最終輸出斜坡信號Ramp。當控制信號化Ise為高電平時,第九MOS管N5導(dǎo)通,第一電容Cl被短路,斜坡信號Ramp的電壓下降至與電流采樣信號ISW的電壓相等,實現(xiàn)復(fù)位。
[0028] 本實施例中,控制信號化Ise的上升沿在時鐘周期CLK的上升沿之前,因此,控制 信號化Ise可在每個時鐘周期化K開始之前對斜坡信號Ramp復(fù)位??刂菩盘柣疘se變?yōu)?低電平后時鐘周期CLK再出現(xiàn)上升沿(或控制信號化Ise的下降沿與時鐘周期CLK的上升 沿同時出現(xiàn)),因此,固定電流Icharge即可在每個時鐘周期開始時對第一電容C1充電來產(chǎn) 生斜坡電壓。
[0029] 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,達到斜坡補償?shù)男Ч?所述第一電容C1的容值需滿足為電流采樣信號(即電感電流)的下降斜 率,巧為斜坡電壓的斜率(即補償斜坡的斜率)。
[0030] 基于上述的斜坡補償電路,本實施例還提供一種DC-DC轉(zhuǎn)換裝置,請一并參閱圖 5,所述DC-DC轉(zhuǎn)換裝置包括上述的斜坡補償電路10、脈沖產(chǎn)生電路20和PWM調(diào)制電路30。 所述斜坡補償電路10連接脈沖產(chǎn)生電路20和PWM調(diào)制電路30,所述脈沖產(chǎn)生電路20連 接PWM調(diào)制電路30。所述脈沖產(chǎn)生電路20根據(jù)輸入的振蕩信號生0SC成對應(yīng)的控制信號 Pulse和時鐘信號CLK并輸出,所述時鐘信號CLK驅(qū)動所述PWM調(diào)制電路30進行電壓調(diào)整 并反饋電流采樣信號ISW給斜坡補償電路10。所述斜坡補償電路10根據(jù)控制信號化Ise 和輸入的固定電流Icharge產(chǎn)生對應(yīng)的斜坡電壓并疊加至電流采樣信號ISW上、獲得斜坡 信號Ramp并輸出給PWM調(diào)制電路30進行斜坡補償。
[0031] 所述脈沖產(chǎn)生電路20包括控制子電路201和時鐘子電路202,所述控制子電路 201對輸入的振蕩信號進行占空比縮小處理生成控制信號化Ise并傳輸給斜坡補償電路10 和時鐘子電路202,時鐘子電路202對所述控制信號化Ise進行延時、占空比縮小處理生成 時鐘信號CLK并傳輸給PWM調(diào)制電路30。
[0032] 請一并參閱圖6,其中,所述控制子電路201包括第十M0S管P5、第十一M0S管P6、 第十二M0S管N6、第一反相器II、第二反相器12和第一與口AND1 ;所述時鐘子電路202包 括第一電阻R1、第S反相器13、第四反相器14,第S電容和第二與口AND2。第十M0S管P5、 第^^一M0S管P6均為PM0S管,第十二M0S管N6為NM0S管。
[0033] 所述第十M0S管P5和第^^一M0S管P6的源極均連接電源端V孤,第十M0S管P5 的柵極連接第十M0S管P5的漏極和第^^一M0S管P6的柵極,第^^一M0S管P6的漏極連接 第十二M0S管N6的漏極、第二反相器12的輸入端和第二電容C2的一端,第十二M0S管N6 的柵極連接第一反相器II的輸出端,第十二M0S管N6的源極連接第二電容C2的另一端和 地,第一與口AND1的第一輸入端連接第一反相器II的輸入端,第一與口AND1的第二輸入 端連接第二反相器12的輸出端,第一與口AND1的輸出端連接斜坡補償電路10的第=輸入 端in3和第=反相器13的輸入端,第=反相器13的輸出端連接第一電阻R1的一端和第二 與口AND2的第一輸入端;第一電阻R1的另一端連接第四反相器14的輸入端、還通過第= 電容C3連接第十二M0S管N6的源極和地,第四反相器14的輸出端連接第二與口AND2的 第二輸入端,第二與口AND2的輸出端連接PWM調(diào)制電路30。
[0034] 所述脈沖產(chǎn)生電路20產(chǎn)生的控制信號化Ise和時鐘信號化K均是很窄的高脈沖, 且控制信號化Ise的各個高脈沖比時鐘信號化K的高脈沖先出現(xiàn)。本實施例設(shè)置第十M0S 管口5、第^^一MOS管P6的尺寸相同。偏置電流nias經(jīng)過第十MOS管P5和第^^一MOS管P6組成的電流鏡復(fù)制后,流過第十一MOS管P6的電流等于偏置電流Ibias。輸入的振蕩信 號OSC是占空比為50%的時鐘,振蕩信號OSC經(jīng)過第一反相器11反相后控制第十二MOS管 N6的通斷。當振蕩信號OSC為高電平,第十二MOS管N6截止,第^^一MOS管P6開始對第二 電容C2充電。當?shù)诙娙軨2的電壓大于第二反相器12的反轉(zhuǎn)電壓時,第二反相器12輸 出低電平。第二反相器12的輸出和振蕩信號OSC經(jīng)過第一與口AND1相與后輸出控制信號 Pulse(其高電平持續(xù)時間很短)??刂菩盘柣疘se再經(jīng)過第S反相器13輸出信號I3_out 給第二與口AND2的一腳,該信號I3_out與控制信號化Ise相位相反,占空比非常大。基于 PWM調(diào)制電路30中要求的時鐘信號CLK的脈沖寬度非常窄,信號I3_out還需要進過相應(yīng) 處理才能生成時鐘信號CLK;具體為;當信號I3_out為高電平時,需經(jīng)過第一電阻R1和第 S電容C3組成的RC電路的延時。第S電容C3的電壓設(shè)日高電平)經(jīng)過第四反相器14反相 (輸出低電平)后輸出至第二與口AND2的另一腳,第四反相器14的輸出經(jīng)過第二與口AND2 和信號I3_out相與,最終即輸出時鐘信號CLK。
[003引請一并參閱圖7,本實施例W升壓的DC-DC轉(zhuǎn)換裝置為例,則所述PWM調(diào)制電路30 采用升壓方式,其包括誤差放大器EA、比較器C0