[发明专利]一种自适应斜坡补偿电路

说明书

本发明公开了一种自适应斜坡补偿电路，属于DC‑DC变换器领域。该补偿电路包括：第一电流镜、第二电流镜、第三电流镜、第四电流镜、控制电路、第一电阻、第二电阻，第一电压采样模块，第二电压采样模块；与传统自适应斜坡补偿电路相比较，本发明提出的自适应斜坡补偿电路精度更高功耗更小。

技术领域

本发明属于DC-DC变换器领域(DC-DC converter)。

背景技术

DC-DC变换器是电源类芯片的主要产品之一。电压型变换器主要包含低压差线性稳压器(LDO)、DC-DC、AC-DC等。LDO的输出电压对噪声的抑制作用比较好，因此可以用于低噪声电路；然而，LDO的功耗相对较大，而且其输出的电压要低于输入。相比于LDO，开关电源的优点一方面是其输出电压不受输入电压的制约，同时，开关电源的功耗相对于其他来说要低很多，故其能量转化效率高。尽管DC-DC变换器在噪声、输出电压纹波等方面有不足，但是由于其高的转换效率，其被大量的应用于对效率要求较高的电子产品中。

目前流行的DC-DC开关电源主要包含BUCK、BOOST以及BUCK-BOOST型等，在这些开关电源中，系统的控制方式主要包含电流模式和电压模式。电压控制模式只有一个控制环路，通过监测输出电压的变化来对环路进行调整，但是其响应速度慢，补偿结构复杂；电流控模式包含两个控制环路，其同时监测电压与电流的变化反馈到环路中实现调整，因此其响应速度相对要快，而且由于电流反馈环路的存在，使得电路系统的补偿结构大大简化。由于电流控制模式存在响应速度快、补偿简单等优点，现如今的DC-DC变换器中大部分采用电流控制模式。如果DC-DC转换器采用的是峰值电流方式，这种控制方式的系统瞬态响应快，但是当占空比D>50％时会出现次谐波振荡，这会影响芯片的稳定性，因此必须加入斜坡补偿电路来保证系统的稳定(见文献薛彦红.降压型DC-DC中自适应斜坡补偿电路的设[D].东南大学,2009)。斜坡补偿是指在DC-DC变换器的电流控制环路中加入斜坡补偿电流，用来尽量的减低由于电感电流波动带来的次谐波振荡。

斜坡补偿电路作为DC-DC变换器控制模块，需要高精度低功耗的特点。斜坡补偿技术主要分为三种：一次斜坡补偿、分段线性斜坡补偿以及适应斜坡补偿。一次斜坡补偿与分段线性斜坡补偿容易造成过补偿，这会减弱系统的瞬态响应速度与带载能力。为了提高系统的瞬态响应速度与带载能力，设计了一种自适应斜坡补偿电路，该电路结构生成的斜坡补偿信号的补偿斜率随占空比变化。

发明内容

本发明针对现有技术精度不足的问题提出一种高精度的自适应斜坡补偿电路。

本发明技术方案包为一种自适应斜坡补偿电路，该补偿电路包括：第一电流镜、第二电流镜、第三电流镜、第四电流镜、控制电容充放电电路、第一电阻、第二电阻，第一电压采样模块，第二电压采样模块；

所述第一电流镜包括：第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管；所述第一PMOS管与第三PMOS管的源极共同连接输入信号V_in，第一PMOS管与第三PMOS管的栅极共接后连接第一PMOS管漏极，第一PMOS管漏极接第二PMOS管源极，第二PMOS管与第四PMOS管的栅极共接后连接第二PMOS管的漏极，第三PMOS管的管漏极接第四PMOS管源极；

所述第二电流镜包括：第五PMOS管、第六PMOS管、第七PMOS管、第八PMOS管；所述第五PMOS管与第七PMOS管的源极共同连接输入信号V_in，第五PMOS管与第七PMOS管的栅极共接后连接第五PMOS管漏极，第五PMOS管漏极接第六PMOS管源极，第六PMOS管与第八PMOS管的栅极共接后连接第六PMOS管的漏极，第七PMOS管的管漏极接第八PMOS管源极；