[发明专利]一种用于提升开关电源带载能力的电路

说明书

本发明公开了一种用于提升开关电源带载能力的电路，在电流环中使用该结构，对电流采样模块输出的采样电流减去一个与斜坡补偿电压相关的直流电流的方法，去消除在PWM比较器翻转时的斜坡补偿量进而提升带载能力。本发明提出的电路通过采样模块将电感电流信息按比例采集成采样电流，再通过电阻转换为采样电压，通过电流减法电路将采样电流减去一个与斜坡补偿电压相关的直流电流从而降低采样电压，斜坡补偿电压随着占空比的增大而增大，因此，减去的直流电流也在随着占空比的变大而变大。最终通过电阻产生的采样电压值比传统结构下的更低，因此当误差放大器输出电压到达钳位电压后的电感电流峰值比传统结构下更高，从而获得更高的带载能力。

技术领域

本发明属于模拟集成电路开关电源技术领域，涉及一种用于提升开关电源带载能力的电路。

背景技术

开关电源的控制模式主要为电压控制模式与电流控制模式，其调制模式主要有脉冲宽度调制(PWM)、脉冲频率调制(PFM)、以及脉冲跨周期调制(PSM)。由于峰值电流模PWM模式下具有快速的动态响应、补偿网络简单、对电磁兼容的影响较弱、带载能力强等特点。因此近些年在开关电源设计中获得了广泛采用。但是在PWM峰值电流模控制模式中，当系统工作的占空比大于50％时，电感电流收到扰动后会产生次谐波震荡，引起电流内环的不稳定。针对这个问题，采用在电感电流采样电流转换成的采样电压上叠加一个斜坡电压来解决电流内环的不稳定问题，但是，叠加的斜坡电压即斜坡补偿技术会带来系统带载能力降低的问题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种用于提升开关电源带载能力的电路，旨在解决现有技术中叠加的斜坡电压即斜坡补偿技术会带来系统带载能力降低的缺陷性技术问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明提出的一种用于提升开关电源带载能力的电路，包括斜坡电压产生电路、电压采样电路、V-I转换电路和电流减法电路；

所述斜坡电压产生电路与所述电压采样电路相连，所述电压采样电路与所述V-I转换电路相连，所述V-I转换电路与所述电流减法电路相连；所述斜坡电压产生电路产生与斜坡补偿电压相同的斜坡电压，在每个周期末对斜坡电压进行刷新重置前，通过所述电压采样电路对斜坡补偿电压进行采样和保持，并将斜坡补偿电压的最终电压值作为下一周期产生直流电流的电压，再通过V-I转换电路将斜坡补偿电压转换为直流电流，根据电流采样模块采样出来的采样电流，通过所述电流减法电路将采样电流减去直流电流。

优选地，所述斜坡电压产生电路包括第一电流源Iref1、第二电流源Iref2、MOS管M1、MOS管M2、MOS管M3及电容C1；第一电流源Iref1的输出接MOS管M2的源端，MOS管M2的漏端接MOS管M3的栅极、MOS管M1的漏端以及电容C1的一端，MOS管M2的栅极接主开关管的栅极信号，MOS管M1的源端接地，MOS管M1的栅极接开关电源控制系统的时钟信号，周期性对电容C1的两端压差进行刷新，MOS管M3的漏端接地，MOS管M3的源端接采样开关S1和第二电流源Iref2，第二电流源Iref2控制M3的V_{gs_M3}恒定。

优选地，所述电压采样电路包括开关S1和电容C2，开关S1的一端连接MOS管M3的源端，开关S1的另一端连接电容C2的一端以及V-I转换电路中MOS管M4的栅极，电容C2的另一端接地，开关S1导通后，电容C2上的电压与MOS管M3的源端电压相等，开关S1关断后，电容C2上电压保持为MOS管M3的源端电压。