[发明专利]负载调整补偿电路及开关型电压转换电路

说明书

技术领域

本公开的实施例涉及功率变换器，尤其涉及功率变换器中的负载调整补偿电路。

背景技术

开关型电压转换电路在各种工业电子设备及消费电子设备等中得到了广泛应用。开关型电压转换电路通常通过控制开关单元的周期性开关切换以将输入电压转换为合适且稳定的输出电压提供给负载。

大多数开关型电压转换电路中，用于控制其开关单元的控制电路与该开关单元集成在同一芯片上，并被封装在一起。集成于芯片上的控制电路和开关单元均以芯片的内部参考地为参考地电势，该内部参考地通常通过阻性连接元件，例如焊线(bondwire)等连接至芯片的封装接地引脚。在开关单元的周期性开关切换过程中，会产生开关切换电流，该切换电流经连接内部参考地和接地引脚的阻性连接元件流至接地引脚，将导致芯片的内部参考地和其接地引脚之间具有偏移电压。该偏移电压会导致开关型电压转换电路的负载调整率变差，直接对该开关型电压转换电路根据其负载的变化调节其输出电压的精确性和稳定性造成不良的影响。开关型电压转换电路的负载调整率通常指当该电压转换电路的负载电流变化时其输出电压相应的变化情况，通常以输出电流从零变化到额定最大电流时，输出电压的变化量和输出电压的百分比值来表示，是衡量电压转换电路的稳压性能的一项重要指标。

通常，开关型电压转换电路中的控制电路基于反映其输出电压的反馈信号和表征其输出电压期望值的参考信号控制开关单元的开关切换，以根据负载变化对输出电压进行及时调整。该参考信号通常由集成于开关型电压转换电路芯片内部的电路提供，因而是以内部参考地为参考地电势的，相对于接地引脚具有所述偏移电压。当开关型电压转换电路的负载电流变化时，开关单元的切换电流随即变化，从而引起所述偏移电压变化，那么用于为调节输出电压作基准的参考信号相对于接地引脚也在变化，使开关型电压转换电路的负载调整率变差。

因而，希望对参考信号相对于接地引脚的偏移电压进行补偿，从而使参考信号相对于接地引脚的该偏移电压实质上基本被抵消，以实现对开关型电压转换电路的负载调整补偿，使开关型电压调节器的负载调整率基本不受负载电流变化引起的该偏移电压变化的影响。

发明内容

针对现有技术中的一个或多个问题，本公开的实施例提供一种负载调整补偿电路及开关型电压转换电路。

在本公开的一个方面，提出了一种负载调整补偿电路，用于开关型电压转换电路，其中所述开关型电压转换电路包括开关单元，并基于该开关单元的切换动作将输入电压转换为输出电压，所述开关型电压转换电路具有内部参考地，该内部参考地通过阻性连接元件耦接至接地引脚并相对于所述接地引脚具有偏移电压，所述偏移电压由来自开关单元的切换电流流过所述阻性连接元件产生，所述负载调整补偿电路包括：电流采样单元，检测所述切换电流，并提供表征该切换电流的采样信号；第一滤波电路，接收所述采样信号，并对该采样信号进行滤波，以提供表征该采样信号平均值的第一平均信号；增益电路，接收所述第一平均信号，并对该第一平均信号施加第一增益，以提供补偿信号；以及叠加单元，接收相对于所述内部参考地具有带隙基准电压的第二参考信号和所述补偿信号，并采用所述补偿信号对所述第二参考信号进行补偿，以提供第一参考信号，使所述第一参考信号相对于所述接地引脚的所述偏移电压实质上被抵消。

在本公开的再一方面，提出了一种开关型电压转换电路，包括：输入端，用于接收输入电压；输出端，用于提供输出电压及输出电流；内部参考地，通过阻性连接元件耦接至接地引脚并相对于所述接地引脚具有偏移电压；开关单元，耦接所述输入端、所述输出端和所述内部参考地，并且接收控制信号，基于该控制信号进行导通和关断切换以将所述输入电压转换为所述输出电压，其中该开关单元的切换产生切换电流，该切换电流流过所述阻性连接元件产生所述偏移电压；负载调整单元，接收表征所述输出电压的反馈信号以及表征所述输出电压期望值的第一参考信号，基于该反馈信号和该第一参考信号产生表征该反馈信号和该第一参考信号之差值的差值放大信号，并将该差值放大信号与锯齿波信号比较产生方波信号，基于该方波信号触发计时器产生导通时间恒定的所述控制信号，控制所述开关单元进行导通时间恒定的导通和关断切换；以及负载调整补偿单元，接收相对于所述内部参考地具有带隙基准电压的第二参考信号，并检测所述切换电流，基于所述切换电流对所述第二参考信号进行补偿，以提供所述第一参考信号，使所述第一参考信号相对于所述接地引脚的所述偏移电压实质上被抵消。