[发明专利]一种补偿网络、开关电源电路及电路补偿方法

说明书

本发明公开了一种补偿网络，包括：电阻电容网络、单位增益放大器网络以及误差放大器网络；其中，所述电阻电容网络的输出端级联至单位增益放大器网络的输入端，所述单位增益放大器网络的输出端级联至误差放大器网络的输入端；所述电阻电容网络，用于提供分压电阻，并产生相互抵消的一个零点和一个极点；所述单位增益放大器网络，用于产生用于抵消低通滤波网络中一个极点的零点、以及用于抑制高频噪声提高开关电源电路相位裕度的一个极点；所述误差放大器网络，用于产生用于提高低频增益的一个极点和用于抵消所述低通滤波网络中另一个极点的零点；本发明同时还公开了一种开关电源电路及电路补偿方法。

技术领域

本发明涉及微电子技术领域，尤其涉及一种补偿网络、开关电源电路及电路补偿方法。

背景技术

电源技术属于电力电子技术的范畴，是集电力变换、现代电子、自动控制等多学科于一体的边缘交叉技术，现今已广泛应用到工业、能源、交通、信息、航空、国防、教育、文化等领域。电源技术的发展实际上是围绕着提高效率、提高性能、小型轻量化、安全可靠、消除电力公害、减少电磁干扰和电噪声的轨迹进行不懈研究，开关电源是整个电源技术中至关重要的部分，其中的脉冲宽度调制(PWM，Pulse Width Modulation)电源调整器的补偿网络，是开关电源的重要研究课题。

通常，开关电源电路由三个基本模块组成，如图1所示：包括功率开关调节器11、低通滤波网络12和补偿网络13。其中功率开关调节器11用于产生方波信号，以此来控制功率管的通断状态；低通滤波网络12，也就是LC网络，用于对输出电压电流进行滤波，会产生LC双重极点；补偿网络13由电压采样电路、误差放大器、补偿电路元件组成。

在电压模式的开关电源电路设计中，一般需要较高的低频增益，但是功率级的传递函数低频增益很低，而且有一对LC共轭极点ω_LC，因此需要加入误差放大器获得较高的低频增益，同时需要对误差放大器进行补偿，消除共轭极点的影响，使开关电源电路在得到较大的带宽的同时能有很高的相位裕度。

如图2所示的传统的补偿网络采用的是在误差放大器AMP0两端跨接电阻电容网络，由电阻R6、R7和R8以及电容C5、C6及C7组成的补偿网络正好可以补偿原有开关电源电路中产生的极点或者零点。这样得到的开关电源电路在开关电源工作频率f很低的时候能得到很高的带宽和相位裕度，同时在开关电源工作频率f处增益很小，对开关噪声有很好的抑制作用。但是当开关电源电路所需要的开关电源工作频率f很高时，由于误差放大器本身的极点影响，已经不能保证开关电源电路的稳定性。另外，当在误差放大器的输入端需要连接分压电阻的时候也会引入极点，这对补偿的影响很大。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明实施例期望提供一种补偿网络、开关电源电路及电路补偿方法，能够提高开关电源环路的低频增益，解决在高频电压模式下开关电源环路的稳定性问题，保证在环路得到很高的带宽的同时有很好的相位裕度。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种补偿网络，所述补偿网络包括：电阻电容网络、单位增益放大器网络以及误差放大器网络；其中，

所述电阻电容网络的输出端级联至单位增益放大器网络的输入端，所述单位增益放大器网络的输出端级联至误差放大器网络的输入端；

所述电阻电容网络，用于提供分压电阻，并产生相互抵消的一个零点和一个极点；

所述单位增益放大器网络，用于产生用于抵消低通滤波网络中一个极点的零点、以及用于抑制高频噪声提高开关电源电路相位裕度的一个极点；

所述误差放大器网络，用于产生用于提高低频增益的一个极点和用于抵消所述低通滤波网络中另一个极点的零点。