[发明专利]RBCOT架构降压变换器电路、纹波补偿方法及芯片

权利要求书

1.一种恒定导通时间RBCOT架构降压变换器电路，其特征在于，包括控制电路、与所述控制电路连接的纹波补偿电路，

所述控制电路包括：第一开关、第二开关、电感、时间产生电路、驱动电路、第一运算放大器、第一比较器及K倍电路；所述第一开关的一端接入输入电压信号V_IN，所述第一开关的另一端连接第一开关、第二开关的公共节点，所述第二开关的一端连接第一开关、第二开关的公共节点，所述第二开关的另一端接地，所述第一开关的控制端、所述第二开关的控制端分别与所述驱动电路连接，所述驱动电路还与所述时间产生电路的第一端连接，所述时间产生电路的第二端与所述第一比较器的输出端连接，所述第一开关、第二开关的公共节点通过电感与输出电压信号V_OUT连接，所述输出电压信号V_OUT通过K倍电路与所述第一运算放大器连接，所述输出电压信号V_OUT经过所述K倍电路，得到第一反馈信号V_FB；

所述纹波补偿电路连接在所述第一运算放大器的输出端与所述第一比较器的输入端之间，所述纹波补偿电路用于根据输入输出电压信号变化产生补偿信号以调整纹波补偿参数，所述第一运算放大器的输出端用于输出第一输入信号V_C；

所述纹波补偿电路包括：第一电流源、第二电流源、第三电流源、第一电容、K1倍电路以及第三开关；所述第一电流源的受控节点连接所述第一运算放大器的输出端；所述第三开关的第一端连接所述第一电流源的一端，所述第一电流源的另一端连接电源，所述第三开关的第二端分别连接所述第二电流源与所述第三电流源的一端，第二电流源及第三电流源的另一端分别接地；所述第一电容的一端连接所述第一电流源与所述第三开关的公共端，所述第一电容的另一端接地；所述K1倍电路的一端连接所述第三电流源的受控节点，所述K1倍电路的另一端连接所述输入电压信号V_IN；参考电压信号V_REF连接所述第二电流源的受控节点；

所述纹波补偿电路用于接入所述参考电压信号V_REF、所述第一输入信号V_C、所述输入电压信号V_IN和第二输入信号V_DRV，以及输出第四电压信号V_{C_RAMP}至所述第一比较器的同相输入端，所述第一比较器的反相输入端用于接入所述第一反馈信号V_FB，所述第四电压信号V_{C_RAMP}和所述第一反馈信号V_FB进行作用，以调整纹波补偿参数，所述第二输入信号V_DRV由所述时间产生电路输出；

其中，所述输入电压信号V_IN通过比例系数K1与所述参考电压信号V_REF分别通过第三电流源、第二电流源进行叠加后，由所述第三开关传输至所述第一电容；

其中，所述纹波补偿电路具体包括：直流偏置电流、第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管、第六场效应管、第七场效应管、第八场效应管、第九场效应管、第十场效应管、第十一场效应管、第十二场效应管、第十三场效应管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、所述第一电容和所述K1倍电路；其中，

所述直流偏置电流I_B连接所述第一场效应管的漏极和栅极，所述第一场效应管的源极、所述第二场效应管的源极分别与电源连接，所述第二场效应管的栅极连接所述第一场效应管的栅极，所述第二场效应管的漏极连接所述第四场效应管的源极，所述第四场效应管的栅极通过K1倍电路连接输入电压信号V_IN，所述第四场效应管M4的漏极连接第一电阻一端，第一电阻另一端接地；

所述第三场效应管的栅极连接所述第一场效应管的栅极，所述第三场效应管的源极与电源连接，所述第三场效应管的漏极连接所述第五场效应管的源极，所述第五场效应管的栅极连接信号V_REF，所述第五场效应管漏极连接所述第二电阻一端，所述第二电阻另一端接地；

所述第六场效应管的栅极连接所述第一输入信号V_C，所述第六场效应管源极连接所述第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端接地，所述第六场效应管漏极连接所述第六电阻的第一端，所述第六电阻的第二端连接所述第十二场效应管的漏极，所述第十场效应管的栅极连接所述第六电阻的第二端，所述第十二场效应管的源极连接所述第十场效应管的漏极，所述第十场效应管的栅极连接所述第十二场效应管的漏极，所述第十场效应管的源极、所述第十一场效应管的源极分别连接电源，所述第十一场效应管的栅极连接所述第十场效应管的栅极，所述第十一场效应管的漏极连接所述第十三场效应管的源极，所述第十三场效应管的栅极连接所述第十二场效应管的栅极，所述第十三场效应管的漏极连接所述第九场效应管的漏极后与第一电容的一端连接，所述第一电容的另一端接地，所述第九场效应管的栅极连接信号V_DRV，所述第九场效应管的源极分别连接所述第七场效应管的漏极和所述第八场效应管的漏极，所述第七场效应管的栅极连接第五场效应管的源极，所述第七场效应管的源极连接第四电阻一端，所述第四电阻另一端接地；所述第八场效应管的栅极连接所述第四场效应管的源极，所述第八场效应管的源极连接第五电阻一端；所述第五电阻另一端接地；

其中，第三电阻，第六场效应管，第六电阻，第十二场效应管，第十场效应管，第十一场效应管，第十三场效应管组成的电路用于实现所述第一电流源的功能；第二电阻，第五场效应管，第四电阻和第七场效应管组成的电路用于实现所述第二电流源的功能；第一电阻，第四场效应管，第五电阻和第八场效应管组成的电路用于实现所述第三电流源的功能；第九场效应管用于实现所述第三开关的功能；

其中，经过所述第五场效应管抬升后的参考电压信号V_RFE通过第七场效应管和第四电阻组成的带源极负反馈共源放大器，将抬升后的参考电压信号转换为电流信号，经过第四场效应管抬升后的电压V_IN*K1信号通过第八场效应管和第五电阻组成的带源极负反馈共源放大器，将抬升后的电压V_IN*K1信号转换为电流信号，两个电流信号经过叠加，通过第九场效应管，第九场效应管用于实现第三开关功能，第九场效应管由第二输入信号控制，第二输入信号为高时，第九场效应管打开，两个电流从第一电容流出，第四电压信号表现为下降斜坡，第二输入信号为低时第九场效应管断开，使第一电容只有流入电流，第四电压信号表现为上升斜坡。