[发明专利]误差放大器、直流变换器及电子设备

说明书

本发明提供一种误差放大器、直流变换器及电子设备，该误差放大器包括第一放大器，第一放大器的第一输入端接收前级电路输出的信号，第一放大器的第二输入端接收基准电压信号，并且，该误差放大器还包括钳位电路，钳位电路包括第二放大器，第二放大器的输入端接收第一放大器输出的信号，第二放大器的输出端连接有补偿电路，且第二放大器的输出端向开关器件输出控制信号，开关器件通过第一电阻连接至第一放大器的第一输入端。该直流变换器包括电压变换电路、上述的误差放大器以及电压比较器。该电子设备包括上述的直流变换器。本发明能够有效的对误差放大器的输出电压进行钳位，避免钳位电路误触发，避免直流变换器输出的电压过冲的问题。

技术领域

本发明涉及模拟信号处理的技术领域，具体地，是一种误差放大器、直流变换器及电子设备。

背景技术

DC-DC变换器也称为直流变换器，是一种实现直流电压转换的装置。直流变换器内通常设置有电压变换电路，例如设置直流升压电路。并且，直流变换器内通常还设置有误差放大器，直流变换器通过误差放大器将电压变换电路输出的电压与预期电压之间的差值进行放大，误差放大器的输出电压通过与斜坡电压相比较，例如使用电压比较器进行比较，电压比较器的两个输入端分别接收误差放大器输出的信号与锯齿波信号，并产生PWM信号，PWM信号可用于控制功率开关管，并调节输出电压到预期值。

一般情况下，误差放大器的输出电压在斜坡电压的谷值电压与峰值电压之间，这属于误差放大器的输出电压的正常范围，从而实现输出的PWM信号的占空比从0％到100％的调节。但是，一旦出现异常情况，例如直流变换器的输出负载过重，或者直流变换器输入电压与输出电压非常接近，会导致直流变换器输出的电压持续低于预期值，而误差放大器的输出电压会持续升高至电源电压，远高于其正常的工作范围。

为了保证直流变换器工作的稳定性，通常会在误差放大器的输出端设置一个较大的电容，电容的连接方式主要有两种，一种是如图1所示的反馈型误差放大器接法，另一种是如图2所示的跨导型误差放大器的接法。图1所示的反馈型误差放大器接法中，误差放大器A1的一个输入端接收电压变换电路输出的电压Vout，另一个输入端接收基准电压Vref，误差放大器A1的输出端向电压比较器A2的一个输入端输出电压信号Vea，电压比较器A2的另一个输入端接收锯齿波信号，电压比较器A2可以输出PWM信号。并且，在误差放大器A1的输出端与输入端之间连接有反馈支路，该反馈支路包括串联连接的电容C1与电阻R1。

图2所示的跨导型误差放大器的接法，误差放大器A4的一个输入端接收电压变换电路输出的电压Vout，另一个输入端接收基准电压Vref，误差放大器A4的输出端向电压比较器A5的一个输入端输出电压信号Vea，电压比较器A5的另一个输入端接收锯齿波信号，电压比较器A5可以输出PWM信号。并且，在误差放大器A4的输出端与连接有电容C5，电容C5的一端接地。

当直流变换器的异常情况消失后，例如过重的负载消失，误差放大器输出需要回归到正常范围。由于误差放大器的输出端设置有电容，不论是反馈型误差放大器接法，或者是反馈型误差放大器接法，都存在较长的回归时间，导致输出的PWM信号的占空比回归的时间也很长，从而导致直流变换器输出的电压存在较大的过冲，即输出电压的峰值或者谷值超过设定的电压，并形成一个尖端脉冲，有可能会导致后级的电路元器件失效。

为了避免这种情况，需要使用辅助放大器或者比较器检测误差放大器输出的电压，当其超过斜坡电压的最高电压，则对误差放大器输出端进行放电；当其低于斜坡电压的最低电压，则对误差放大器输出端进行充电，也就是设置了一个钳位电路，通过钳位电路来钳住误差放大器输出的电压。但是，现有的技术中，钳位电路容易误触发，且钳位电路的精度差，没有对误差放大器的反向输入端进行钳位。