[发明专利]基准补偿单元及开关型电压调整电路

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基准补偿电路。

背景技术

开关型电压调整电路被广泛用于为各种电子设备提供电源。由开关型电压调整电路供电的电子设备通常可以看作该开关型电压调整电路的负载。开关型电压调整电路一般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，同时调整传输给负载的功率。

通常，开关型电压调整电路中包括控制单元，该控制单元基于反映开关型电压调整电路的输出电压的反馈信号和表征该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。该参考信号通常由基准单元产生。然而，大多数开关型电压调整电路中，控制单元、基准单元与开关单元集成在同一或不同的裸晶上，并被封装在一个芯片中。封装于芯片内部的各电路单元（例如控制单元、基准单元与开关单元）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。

由于参考信号是由集成于开关型电压调整电路芯片内部的基准单元提供，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。当开关型电压调整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，使开关型电压调整电路的负载调整率变差。该偏移电压会导致开关型电压调整电路的负载调整率变差，直接对该开关型电压调整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。开关型电压调整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。

因而，希望提供解决方案，以消除以上偏移电压对开关型电压调整电路的不良影响。

现有的一种解决方案是在芯片封装层面上为芯片内部的开关单元提供独立于其它电路单元（例如控制单元、基准单元等）的接地引脚。由此，相对较大的开关切换电流不再流经其它电路单元的接地引脚，则其它电路单元的内部参考地与其接地引脚之间的压差基本可以忽略，使参考信号不再受负载电流变化的影响。然而这一解决方案需要为开关单元增加独立的接地引脚，使开关型电压调整电路的芯片尺寸增大、封装成本走高。

现有的另一种解决方案是通过芯片级规模封装或者倒装芯片封装以减小芯片内部参考地与封装接地引脚之间的阻性连接元件的阻值。然而芯片级规模封装或者倒装芯片封装单位面积的实现成本昂贵，而使所述阻性连接元件的阻值减小并不明显。

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开关型电压调整电路及基准补偿单元。

在本公开的一个方面，提出了一种开关型电压调整电路，包括：输入端，用于接收供电电压；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，相对于所述接地引脚具有与所述输出电流成比例的平均偏移电压，该平均偏移电压与输出电流的比例系数为第一比例系数；开关单元，具有第一端，耦接至所述输入端，第二端，耦接至所述输出端，第三端，耦接至所述内部参考地，以及第四端，被电耦接以接收控制信号，该开关单元被配置以基于该控制信号进行导通和关断切换，从而将所述供电电压转换为所述输出电压；控制单元，被电耦接以接收表征所述输出电压的反馈信号，并接收表征所述输出电压之期望值的第一参考信号，该控制单元至少部分地基于该反馈信号和该第一参考信号提供所述控制信号；以及基准补偿单元，被电耦接以接收相对于内部参考地具有带隙基准电压的第二参考信号，并接收与所述输出电流成比例的基准补偿信号，该基准补偿信号与输出电流的比例系数为第二比例系数，该基准补偿单元基于采用所述基准补偿信号对所述第二参考信号进行补偿以产生所述第一参考信号，使第一参考信号以接地引脚为参考时的平均偏移电压实质上被抵消。