[发明专利]总谐波失真优化电路、方法、驱动控制器及开关电源系统

权利要求书

1.一种总谐波失真优化电路，适用于开关电源系统，所述开关电源系统包括：电感以及功率管；其特征在于，包括：补偿电流生成单元以及斜坡电压产生单元；

所述补偿电流生成单元，耦接至所述电感，用于在所述功率管的每个开关周期内，接收采样所述电感的电流获取的采样电压，从而根据所述电感的峰值电流获取峰值电压以生成总谐波失真补偿电流；

所述斜坡电压产生单元，用于根据所述总谐波失真补偿电流以及一基准电流，生成斜坡电压，以进一步调节所述功率管的导通时间；

其中，所述电感的峰值电流越高，总谐波失真补偿电流越大，所述功率管的导通时间也越长，从而降低开关电源系统的总谐波失真。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述补偿电流生成单元进一步包括：峰值电压采样保持模块以及电压/电流转换模块；

所述峰值电压采样保持模块，用于接收功率管的关断脉冲以及控制功率管导通的逻辑信号，同时通过一采样电阻电性连接所述电感，在所述功率管的每个开关周期内接收所述采样电阻采样所述电感的电流获取的采样电压，从而根据所述电感的峰值电流获取峰值电压并保持；

所述电压/电流转换模块，用于接收所述峰值电压，转换成总谐波失真补偿电流。

3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述峰值电压采样保持模块包括：

第一反相器，用于接收所述关断信号并进行反相；

与门，用于接收所述逻辑信号和经过反相后的关断信号，并进行与运算后输出第一控制信号；

第二反相器，用于接收所述第一控制信号并进行反相后输出第二控制信号；

第一保持开关，第一端用于接收所述采样电压，控制端用于接收所述第一控制信号，第二端通过一第一采样保持电容接浮动地端同时电性连接第二保持开关的第一端；

所述第二保持开关，控制端用于接收所述第二控制信号，第二端通过一第二采样保持电容接浮动地端同时电性连接至所述峰值电压采样保持模块的输出端；

其中，在所述功率管的每个开关周期内，所述采样电压经过所述第一保持开关、第一采样保持电容、第二保持开关以及第二采样保持电容，从而在开关周期结束时刻根据所述电感的峰值电流获取峰值电压并保持在所述第二采样保持电容上，所述峰值电压通过所述峰值电压采样保持模块的输出端输出。

4.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述电压/电流转换模块包括：第一运算放大器、第一MOS管、第一电流镜以及第二电流镜；

所述第一运算放大器，正输入端用于接收所述峰值电压，负输入端电性连接所述第一MOS管的第一端同时通过一第一电阻接浮动地端，输出端电性连接所述第一MOS管的控制端；

所述第一MOS管，第二端电性连接所述第一电流镜的第一端；

所述第一电流镜，第二端用于接收VDD电压，输出端电性连接所述第二电流镜的第一端；

所述第二电流镜，第二端接浮动地端，输出端生成总谐波失真补偿电流；

其中，所述总谐波失真补偿电流经所述第二电流镜的第二端流向浮动地端。

5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述第一MOS管采用第一NMOS管，其中，第一NMOS管的源极作为第一端、漏极作为第二端、栅极作为控制端；

所述第一电流镜采用共栅极的第一PMOS管和第二PMOS管，其中，第一PMOS管的源极以及第一PMOS管的栅极和第二PMOS管的栅极共同作为第一端、第一PMOS管的漏极和第二PMOS管的漏极共同作为第二端、第二PMOS管的源极作为输出端；

所述第二电流镜采用共栅极的第二NMOS管和第三NMOS管，其中，第二NMOS管的漏极以及第二NMOS管的栅极和第三NMOS管的栅极共同作为第一端、第二NMOS管的源极和第三NMOS管的源极共同作为第二端、第三NMOS管的漏极作为输出端。

6.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述总谐波失真补偿电流为：

Ithd＝K1*K2*CSpk/R81＝K1*K2*Ipk*Rcs/R81；

其中，Ithd为总谐波失真补偿电流，K1为第一电流镜的镜像比例，K2为第二电流镜的镜像比例，CSpk为采样电感的峰值电流获取的峰值电压，Ipk为电感的峰值电流，Rcs为采样电阻的阻值，R81为第一电阻的阻值。