[发明专利]一种DC-DC误差放大器的输出钳位电路

说明书

本发明属于电子电路技术领域，具体涉及到一种DC‑DC误差放大器的输出钳位电路。本发明。通过利用比较器的特性，将误差放大器的输出与钳位电压的最大值和最小值进行比较，当误差放大器输出超过或低于最大最小电平时，由钳位电压输出至电流比较器的负输入端，并且当误差放大器输出较高时，可以快速拉低误差放大器输出，从而保护电路不受影响。

技术领域

本发明属于电子电路技术领域，具体涉及一种DC-DC误差放大器的输出钳位电路。

背景技术

在DC-DC电路设计中，通常是通过PWM比较器，将正输入端的电感电流采样信号与斜坡补偿信号叠加，与负输入端的误差放大器输出进行比较，产生从而来控制上功率管的关断，如果误差放大器输出出现波动，很可能会导致电路出现异常，影响了电路的安全性和工作效率。

当误差放大器输出直接连接PWM比较器时，电感电流的峰值由误差放大器输出确定，当电路中负载变为重载时，误差放大器负输入端电压下降，误差放大器输出电压增加，通过PWM比较器，延迟上功率管关断时间，此时电感充电时间会变长，会导致电感电流增大，当电感电流过大时，大电流容易损坏芯片内部；而且当误差信号到一定值时，功率管的开关信号会达到最大值100％，如果继续增大，那么在放电的前一段过程中，功率管开关信号占空比依然是100％，只有输出电压继续降低才能改变占空比，严重芯片的瞬态响应。此时就需要上钳位电平，将误差放大器输出钳位到V_MAX，由V_MAX来代替误差放大器的输出传输至PWM比较器，使电感电流不会过量增长从而损坏芯片。

在DC-DC电路中，当负载变为为轻载时，在充电过程中误差放大器的输出下降较快，上功率管会很快关断，电感电流较小，从而导致放电时间较短，这样会使开关次数变多，产生的开关损耗较大，电路的效率变低。一般为了提高芯片工作效率，一般会使芯片间歇工作，在待机模式和固定峰值工作模式间反复切换，即以较大的电流工作一段时间，当输出电压升高到一定值时芯片进入待机模式，停止输出直到输出电压低于一定值时芯片恢复工作。此时，就需要下钳位电平V_MIN，当误差放大器输出低于V_MIN时，由V_MIN来代替误差放大器的输出传输至PWM比较器，从而延迟上功率管关断时间，此时电感中有充足的电流来进行释放，这样既减少了开关损耗，又提高了工作效率。

传统的输出钳位电路如图1所示，仅包括电阻R1，R2和一个PNP型三极管，所设置的钳位电压值为：

在输出正常时钳位电路不会工作，当输出大于V_clamp时V_OUT由V_clamp代替。传统的钳位电路虽然易于实现，但是也存在一些问题，如只能实现最大值钳位；钳位电压由于电阻的存在，随工艺、温度变化严重，并不能实现精确的控制。

发明内容

本发明的目的，就是针对传统的输出钳位电路的问题，提出的一种DC-DC误差放大器的输出钳位电路，该电路不仅设置有上钳位电平V_MAX，还设置有DC-DC电路在轻载时所需要的下钳位电平V_MIN。因为当误差放大器的输出较高时，也会对电路其他模块有一些影响，所以本发明提出的钳位电路也有着辅助拉低误差放大器输出的功能。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种DC-DC误差放大器的输出钳位电路，包括误差放大器，如图2所示，还包括第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管、第七PMOS管、第八PMOS管、第九PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管和第六NMOS管；其中，

第一PMOS管的源极接电源，第一PMOS管的栅极接第一外部偏置电压，第一PMOS管的漏极接第二PMOS管和第三PMOS管的源极；