[发明专利]一种适用于电流模BUCK变换器的二次斜坡补偿电路

说明书

一种适用于电流模BUCK变换器的二次斜坡补偿电路，属于电子电路技术领域。包括自适应电流产生模块、一次斜坡产生模块和二次斜坡产生模块，自适应电流产生模块采集电流模BUCK变换器输入电压的信息，然后产生一个和输入电压成正比的电流信号，即自适应电流；一次斜坡产生模块用于将自适应电流产生模块产生的自适应电流信号转化为一个和时间成正比的电压信号；二次斜坡产生电路由跨导线性环将一次斜坡，即一次斜坡产生模块产生的电压信号转化为二次斜坡。本发明产生的斜坡补偿信号可以确保在全占空比范围内系统环路都能维持稳定并且具有一个固定的品质因数，从而具有快速的瞬态响应特性，同时也解决了小占空比时出现的过补偿问题。

技术领域

本发明属于电子电路技术领域，具体涉及到一种适用于电流模BUCK变换器的二次斜坡补偿电路。

背景技术

电压模和电流模是降压(BUCK)变换器的两种经典控制方式，而电流模控制的降压变换器由于具有简单的环路补偿、方便设置电流限以及良好的动态响应等特点而被广泛的应用。然而在电流模控制的降压变换器中，不合适的斜坡补偿会导致电路的瞬态响应特性变差甚至导致环路振荡。

工业上最常用的斜坡补偿电路大致可以分为：固定斜坡补偿和分段线性斜坡补偿。固定斜坡补偿电路是用振荡器产生一个固定斜率的锯齿波信号，然后将该信号作为PWM端的斜坡补偿信号，为了保证在全占空比范围内环路都能维持稳定，该种斜坡补偿的斜率是根据最大占空比选定的，从而导致在小占空比时会出现过补偿的现象，减缓了系统环路响应。分段线性斜坡补偿是将占空比分作多段，每段对应一个不同值的固定斜坡补偿斜率，该方案一定程度上解决了固定斜坡补偿会出现的过补偿问题，但其没有在全占空比范围内实现最优的斜坡补偿。

发明内容

针对上述传统斜坡补偿电路存在的过补偿、不能在全占空比范围内实现最优的斜坡补偿、瞬态响应特性差以及环路振荡等问题，本发明提出了一种适用于电流模BUCK变换器的二次斜坡补偿电路，以保证系统环路品质因数Q在全占空比范围内都维持在一个固定的优值，实现加速瞬态响应过程以及维持系统环路稳定。

本发明的技术方案为：

一种适用于电流模BUCK变换器的二次斜坡补偿电路，包括自适应电流产生模块，所述自适应电流产生模块的输入端连接所述电流模BUCK变换器的输入电压VIN，其输出端输出与所述输入电压VIN成正比的自适应电流；

所述二次斜坡补偿电路还包括一次斜坡产生模块和二次斜坡产生模块，

所述一次斜坡产生模块包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、电容C、第四电阻R4、第二NMOS管MN2、第三PMOS管MP3、和第四PMOS管MP4，

第三PMOS管MP3的栅极作为所述一次斜坡产生模块的输入端连接所述自适应电流，其漏极连接第一三极管Q1的基级和集电极以及第二三极管Q2的基级，其源极连接第四PMOS管MP4的源极并连接电源电压；

第二三极管Q2的集电极连接第四PMOS管MP4的栅极和漏极，其发射极通过第四电阻R4后接地；

第二NMOS管MN2的栅极连接时钟信号CLK，其漏极连接第一三极管Q1的发射极并通过电容C后接地，其源极接地；

所述二次斜坡产生模块包括第三NMOS管MN3、第四NMOS管MN4、第五NMOS管MN5、第六NMOS管MN6、第七NMOS管MN7、第五PMOS管MP5、第六PMOS管MP6、第七PMOS管MP7和第五电阻R5，

其中第三NMOS管MN3、第四NMOS管MN4、第五NMOS管MN5和第七NMOS管MN7为同类型的NMOS管，且均工作在亚阈区；