[发明专利]RBCOT架构降压变换器电路、纹波补偿方法及芯片

说明书

本申请提供一种RBCOT架构降压变换器电路及其纹波补偿方法，该电路包括控制电路和纹波补偿电路，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，第一电流源的受控节点连接第一运算放大器的正向输出端；第三开关的第一端连接第一电流源的受控节点，第三开关的第二端连接第二电流源与第三电流源；第一电容的一端连接第一电流源与第三开关；K1倍电路的一端连接第三电流源，本申请根据输入输出电压变化调整纹波补偿参数，可以解决目前降压变换器在宽范围工作时系统不稳定的问题，电路结构简单，能够实现较宽工作范围内稳定补偿，完全采用电流模式进行运算，避免了传统纹波补偿中加法器的使用。

技术领域

本申请涉及降压变换器技术领域，尤其涉及一种恒定导通时间(ripple-basedconstant on-time，RBCOT)架构降压变换器电路以及应用于该电路的纹波补偿方法。

背景技术

使用RBCOT架构来实现降压转换器的应用越来越多，由于其优异的瞬态负载响应特性和接近传统定频转换器的开关频率，受到更多用户的关注，例如，在快充技术领域中，快充芯片也可采用RBCOT架构降压变换器。但是RBCOT本身固有的稳定性问题导致在使用时需要增加补偿电路，从最开始的外部补偿到最新的内部补偿，目前内部虚拟电感电流(virtual inductor current，VIC)补偿技术应用较多，但VIC在宽范围应用中系统还是会存在不稳定性。

如图1所示，图1是现有技术中一种传统RBCOT-降压变换器电路系统，该电路中没有额外的纹波补偿电路，应用中为了满足系统稳定条件需要C0的寄生电阻R0比较大，从而在电压信号V_FB上产生足够的纹波幅度。

如图2所示，图2是现有技术中一种改进后的RBCOT-降压转换器电路的结构示意图，在内部添加VIC纹波电路，通过内部VIC电路采集V_LX节点电压变化，以此来表征电感电流变化，选取其中的纹波电压信号V_VIC叠加到电压信号V_REF中，再与电压信号V_FB进行比较，达到稳定电路的目的。

如图3所示，图3是为VIC补偿的RBCOT-降压变换器电路在非连续导通模式(discontinuous conduction mode，DCM)条件下不稳定的波形，在DCM条件下，第一开关和第二开关都会进入关闭状态，V_LX节点浮空，并随电路寄生参数发生谐振现象，从而会导致补偿纹波的幅度发生错误，从而导致电路控制进入不稳定状态，影响芯片的工作性能。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种具有电路结构简单，能够实现较宽工作范围内稳定补偿，具体电路实现中采用电流模式运算，避免了使用运算电路的RBCOT架构降压变换器电路。

本申请的另一目的在于提供一种可以根据输入输出电压变化调整纹波补偿参数，解决目前降压变换器在宽范围工作时系统不稳定问题的RBCOT架构降压变换器电路的纹波补偿方法。

第一方面，为了实现上述的主要目的，本申请提供的一种RBCOT架构降压变换器电路，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；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；

所述纹波补偿电路连接在所述第一运算放大器与所述第一比较器之间，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；