[发明专利]一种斜坡补偿电路及DC‑DC转换装置

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源技术领域，特别涉及一种斜坡补偿电路及DC-DC转换装置。

背景技术

在峰值电流模式的DC-DC变换器中，当调制脉冲的占空比D大于50%时，需要对采样到的电感电流进行斜坡补偿以避免产生次谐波振荡。斜坡补偿需要满足的条件是：。其中，为电感电流的下降斜率，为电感电流的上升斜率，为补偿斜坡的斜率，随着占空比的增大而增大。为了保证在所有占空比的情况下电源系统都能稳定工作，常设置。

斜坡补偿的实质就是在电感电流上叠加一个上升的斜坡，该斜坡可以通过振荡器产生。振荡器产生的斜坡和电感电流输出的都是电压，基于电压的求和非常复杂，电流求和非常简单。因此，现有技术是通过V-I转换电路将斜坡信号和电感电流信号转换为电流信号，再对两个电流信号求和。如图1所示，斜坡信号Vramp和电感电流信号Vsense分别经过一个V-I转换电路转换为对应的电流信号后，经过电阻Rf即可转换为电压信号Vf。

请一并参阅图2，V-I转换电路中设置R1 = R2 = Rf，则电路中Vf = Vsense + Vramp，即可达到斜坡补偿的目的。但是V-I转换电路的结构复杂，采用该电路结构实现斜坡补偿需要分别设置两个V-I转换电路，一个转换电感电流信号Vsense，一个转换斜坡信号Vramp，这样会增加功耗和芯片面积。

有鉴于此，本发明提供一种斜坡补偿电路及DC-DC转换装置。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种斜坡补偿电路及DC-DC转换装置，以解决现有斜坡补偿电路结构复杂、会增加功耗和芯片面积的问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种斜坡补偿电路，其包括：复制单元、斜坡产生单元和控制单元；

所述复制单元将输入的固定电流复制并传输给斜坡产生单元；斜坡产生单元在每个时钟周期开始时，根据所述固定电流产生对应的斜坡电压，将所述斜坡电压叠加在输入的电流采样信号之上获得斜坡信号；控制单元在每个时钟周期开始之前控制斜坡产生单元进行复位。

所述的斜坡补偿电路中，所述复制单元包括第一电流镜和第二电流镜，所述第一电流镜将固定电流复制后传输给第二电流镜进行再次复制，第二电流镜输出复制后的电流给斜坡产生单元。

所述的斜坡补偿电路中，所述第一电流镜包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管；所述第二电流镜包括第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管和第八MOS管；所述第一MOS管的栅极连接第一MOS管的漏极、第二MOS管的源极和第三MOS管的栅极，第一MOS管的源极和第三MOS管的源极接地，第二MOS管的栅极连接第二MOS管的漏极和第四MOS管的栅极，第四MOS管的源极连接第三MOS管的漏极，第四MOS管的漏极连接第五MOS管的漏极、第五MOS管的栅极和第七MOS管的栅极，第五MOS管的源极连接第六MOS管的漏极、第六MOS管的栅极和第四MOS管的栅极，第六MOS管的源极和第八MOS管的源极均连接电源端，第八MOS管的漏极连接第七MOS管的源极，第七MOS管的漏极连接斜坡产生单元和控制单元；第二MOS管的漏极为斜坡补偿电路的第一输入端。

所述的斜坡补偿电路中，所述斜坡产生单元包括第一电容、所述第一电容的一端连接第七MOS管的漏极和控制单元，第一电容的另一端连接控制单元；所述第一电容的一端为斜坡补偿电路的输出端，第一电容的另一端为斜坡补偿电路的第二输入端。

所述的斜坡补偿电路中，所述第一电容的容值满足，为电流采样信号的下降斜率，为斜坡电压的斜率。

所述的斜坡补偿电路中，所述控制单元包括第九MOS管，所述第九MOS管的漏极连接第一电容的一端和第七MOS管的漏极，第九MOS管的源极连接第一电容的另一端；第九MOS管的栅极为斜坡补偿电路的第三输入端。

一种DC-DC转换装置，包括脉冲产生电路和PWM调制电路，其还包括所述的斜坡补偿电路；

所述脉冲产生电路根据输入的振荡信号生成对应的控制信号和时钟信号并输出，所述时钟信号驱动所述PWM调制电路进行电压调整并反馈电流采样信号给斜坡补偿电路；所述斜坡补偿电路根据控制信号和输入的固定电流产生对应的斜坡电压并叠加至电流采样信号上、获得斜坡信号并输出给PWM调制电路进行斜坡补偿。