[发明专利]斜波注入电路及其在开关电源中的误差补偿方法

说明书

斜波注入电路及其在开关电源中的误差补偿方法，其中斜波电压产生模块包括电容和充电电流产生单元，充电电流产生单元用于产生与开关电源输出电压和参考电压的差值相关的充电电流；斜波电压产生模块由控制信号控制，当控制信号为第一状态时利用充电电流对电容充电使得电容上的电压上升，当控制信号为第二状态时对电容放电，使得电容上的电压降为零；误差补偿模块用于产生与参考电压成比例的补偿电压，将电容上的电压减去补偿电压后作为最终的斜波电压。将本发明应用于开关电源时，将参考电压叠加电容上的电压并减去补偿电压后作为最终比较基准，使得比较基准恒定，实现不同占空比情况下开关电源的输出电压保持恒定，消除斜波电压带来的误差。

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，涉及一种斜波注入电路，特别是一种具有误差补偿功能的斜波注入电路，以及开关电源中采用本发明提出的斜波注入电路进行误差补偿的方法。

背景技术

随着技术发展，为满足市场需求，对开关电源的要求也越来越高，通常要求开关电源具有响应速度快等优点。固定导通时间的开关电源为了简化外围器件，减小输出纹波，在内部会集成斜波注入电路。如图1所示，传统内部集成斜波注入电路的固定导通时间开关电源中，斜波注入电路产生斜波电压Vripple并与参考电压Vref叠加后与开关电源输出电压Vout的反馈电压Vfb进行比较，根据比较结果进行脉冲宽度调制PWM。

如图2所示是一种常见的斜波注入电路，利用一个固定充电电流为电容201充电产生斜波电压Vripple，但这种结构在不同的占空比情况下，注入的斜波不同，如图3所示，图3中(b)、(c)、(d)分别是三种不同占空比对应的斜波电压Vripple与参考电压Vref叠加后再与反馈电压Vfb进行比较的情况，图3中(a)是将图3中(b)、(c)、(d)三种情况画在一起的示意图，可以看出三种不同占空比对应的斜波电压Vripple不同，导致Vripple与Vref叠加的值不同，从而导致反馈电压Vfb的变化。

由于开关电源输出电压Vout＝Vfb*(R1+R2)/R1＝(Vref+Vripple)*(R1+R2)/R1，因此在不同的占空比情况下，反馈电压Vfb不同，开关电源的输出电压Vout也是不同的。可见传统的斜波注入电路会令开关电源引入输出误差，需要提出一种能够补偿输出误差的斜波注入电路。

发明内容

针对内部集成斜波注入电路的开关电源中由斜波电压引入的输出误差问题，本发明提出一种斜波注入电路，采用与开关电源的输出电压和参考电压的差值相关的充电电流代替传统的固定电流为电容充电得到初始的斜波电压，并将初始的斜波电压减去与参考电压成比例的补偿电压得到最终的斜波电压，另外还提出将本发明的斜波注入电路应用于开关电源中的方案，消除开关电源的输出误差。

本发明提出的斜波注入电路技术方案为：

一种斜波注入电路，包括斜波电压产生模块和误差补偿模块，

所述斜波电压产生模块包括电容和充电电流产生单元，所述充电电流产生单元用于产生与开关电源输出电压和参考电压的差值相关的充电电流；所述斜波电压产生模块由控制信号控制，当所述控制信号为第一状态时利用所述充电电流对所述电容充电使得所述电容上的电压上升，当所述控制信号为第二状态时对所述电容放电，使得所述电容上的电压降为零；

所述误差补偿模块用于产生与所述参考电压成比例的补偿电压，所述斜波注入电路将所述电容上的电压减去所述补偿电压后作为最终的斜波电压。

具体的，所述斜波电压产生模块包括第一开关和第二开关，第一开关的一端连接所述电容的一端和第二开关的一端，第一开关的另一端和所述电容的另一端接地，第二开关的另一端连接所述充电电流；第一开关和第二开关由所述控制信号控制，当所述控制信号为第一状态时控制第二开关导通、第一开关断开，当所述控制信号为第二状态时控制第二开关断开、第一开关导通。