[实用新型]一种与温度无关的非线性斜坡补偿电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及峰值电流模式控制芯片的斜坡补偿技术，尤其是一种非线性斜坡补偿电路。

背景技术

开关电源被广泛应用于便携式电子设备中，其控制方式可分为两种：电压模式和电流模式。电流模式又可以分为峰值电流模式(PCM，Peak Current Mode)和平均电流模式(ACM，Average Current Mode)。峰值电流模式和平均电流模式又都可以分别工作在电感电流连续模式(CCM，Current Continuous Mode)和电感电流断续模式(DCM，Discontinuous Current Mode)下。

峰值电流模式是应用最广泛的一种控制模式，其主要优点有：一、可实现逐周期的电流控制功能，具有快速的动态响应能力；二、整个反馈环路可以简化成一个一阶电路，因此可以简化补偿电路；三、具有大的带宽，输出电感较小。但是，在电感电流连续模式下，在占空比大于50％时，峰值电流模式存在固有的环路不稳定问题，会产生次谐波震荡问题。为解决这一问题，需要对电流环路进行斜坡补偿，通常的做法是在电流采样信号上叠加一个斜坡信号或是在误差放大器的输出电压上减去一个斜坡信号。传统的斜坡补偿采用固定斜率补偿或分段线性补偿。采用固定斜率补偿方法时，通常为保证在最大占空比下仍有足够的补偿量，会采用过补偿的方式，从而保证系统的稳定性。但是过补偿会降低系统的带载能力，同时降低系统响应速度，影响系统的瞬态特性。分段线性补偿方法相比较固定斜率补偿有所改进，但与理想补偿曲线仍有较大差距，且分段线性补偿需要产生多个不同斜率的信号，电路实现复杂。此外，采用补偿方式还需要考虑与温度的相关性。若补偿电压与温度相关，则会在高温或低温下产生过补偿或欠补偿问题。如补偿电压为正温度系数，在高温时会加剧过补偿问题，而低温时又有可能补偿不足从而使系统不稳定；如补偿电压为负温度系数，则可能在高温条件下补偿不足或是低温条件下加剧过补偿。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述不足之处，提供一种与温度无关的非线性斜坡补偿电路，使斜坡的斜率随占空比的增加而增加，降低固定斜率斜坡补偿引起的低占空比时的过补偿的问题，提高补偿精度，且输出的补偿电压与温度无关，实现较好的温度稳定性。

本实用新型的技术方案如下：

一种与温度无关的非线性斜坡补偿电路，包括线性电压产生电路、非线性电压产生电路、基准电流源以及基准电压源；所述线性电压产生电路在基准电流源的配合下，将功率管的开关控制信号转化为线性斜坡信号，输出至非线性电压产生电路；所述非线性电压产生电路在基准电压源的配合下，将所述线性斜坡信号转化为与温度无关的非线性斜坡补偿电压。

其进一步的技术方案为：所述线性电压产生电路包括反相器、第一NMOS管以及电容；所述反相器的输入端连接功率管的开关控制信号，输出端连接所述第一NMOS管的栅极；所述第一NMOS管的源极接地，漏极与所述电容的一端以及基准电流源相连，并构成输出端；所述电容的另一端接地。