[发明专利]一种自适应斜坡补偿电路

说明书

技术领域

本发明涉及峰值电流控制模式芯片中的斜坡补偿技术，更具体地，涉及一种用于降压型DC-DC转换器的自适应斜坡补偿电路。

背景技术

开关电源系统常常采用峰值电流模式控制，由于峰值电流模式中输出负载电流与电感电流平均值成正比，而不是与电感电流峰值成正比，当系统占空比大于50％时，难以校正的电感电流峰值与电感电流平均值的误差，导致系统开环不稳定。为了弥补这一缺点，需要引入斜坡补偿信号来防止次谐波振荡，从而保持系统环路稳定。

图1是现有技术中电路在峰值电流模式控制下占空比不同时的电感电流波形图。其中，V_c表示误差放大器的输出，m₁、m₂分别表示电感电流上升和下降的斜率，Δi₀、Δi₁分别为上升和下降处的电流扰动值，D为占空比，T为时钟周期。可以看出：当占空比D大于50％，电感电流发生抖动时，此抖动会逐渐累积，引起系统失控。

由图1可知，经过一个周期，有：

同理，可以证明经过n个周期后，有：

Δin=(D1-D)nΔi0---(1)]]>

由式(1)可以得出以下结论：当|m₂/m₁|<1，即D<0.5时(见图1a)，电流的抖动量会随着时间推移而衰减；然而|m₂/m₁|>1，D>0.5时(见图1b)，电流的抖动量会随着时间推移而越来越大，出现了次谐波振荡，将会导致系统失控。

目前为了让系统在占空比大于50％时仍然稳定，采用的方法是在误差电压或电流反馈电压上叠加斜坡补偿电压形成新的控制电压。图2是图1中采用固定斜率斜坡补偿技术进行斜坡信号补偿后的电感电流波形图。可以证明，经过若干个周期之后，Δi₀引起的电流误差Δi_n为：

Δin=(m+m2m+m1)nΔi0---(2)]]>

只有在|(m+m₂)/(m+m₁)|<1的条件下，系统才能稳定。又根据Dm₁＝(D-1)m₂，消去m，式(2)变为：