[发明专利]一种FPWM中削减负向电感电流的电路

说明书

一种FPWM中削减负向电感电流的电路，其特征在于：所述电路中包括镜像单元、比较单元、放电单元和整形单元；其中，所述镜像单元，与所述比较单元连接，用于基于软启动信号、电流源的输入生成镜像电流；所述比较单元，分别与所述镜像单元、放电单元和整形单元连接，用于基于镜像电流为电容C2充电产生的电压和参考电压的比较获得输出结果；所述放电单元，与所述比较单元并联，基于所述比较单元的输出结果对电容C2放电；所述整形单元，对所述比较单元和放电单元输出的所述高低电平规律切换的输出结果进行整形，以生成时钟信号，并接入所述FPWM电路的振荡器输入端中。本发明方法，不影响后续输出电压的大小，保证了电感电流的负向幅度。

技术领域

本发涉及，更具体地，涉及一种FPWM中削减负向电感电流的电路。

背景技术

目前，由于FPWM(Force Pulse Width Modulation，强制脉宽调制)电路

具有在不同负载条件下开关频率固定的优势，因此被广泛的应用于DC-DC转换器中。

然而，现有技术中主流的FPWM电路在应用的过程中，仍然存在一定程度的问题。例如，在启动过程中，软启动信号的电压为高电平，为了使整个系统可以带更大的电流启动，需要系统工作在PFM模式，当输出电压升高后，软启动信号的电压降低为低电平，再变为FPWM模式，在软启动信号由高变低的过程中，由于系统的开关频率慢，可能导致出现一个周期电感电流负向幅度过大的情况，进而引发闩锁效应(Latch Up)等问题。

因此，需要降低电感电流的负向幅度。现有技术中，通常采用在电感电流负向幅度较大时，直接切断功率管强制阻断电感电流的负向通路，然而，这种方式需要电感电流在多个周期内均为负值才能消耗掉电感中积累的电能，从而增加了DC-DC转换器损坏的风险。

因此，亟需一种新的PFWM中消减负向电感电流的电路。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种FPWM中消减负向电感电流的电路，通过在软启动信号和参考电压的控制下生成输出结果，进行工作模式的切换时，将软启动信号耦合至FPWM的振荡器中，从而提高FPWM的振荡频率，减少负向电感电流的幅度。

本发明采用如下的技术方案。

一种FPWM中削减负向电感电流的电路，其中，电路中包括镜像单元、比较单元、放电单元和整形单元；镜像单元，与比较单元连接，用于基于软启动信号、电流源的输入生成镜像电流；比较单元，分别与镜像单元、放电单元和整形单元连接，用于基于镜像电流为电容C2充电产生的电压和参考电压的比较获得输出结果；放电单元，与比较单元并联，基于比较单元的输出结果对电容C2放电；整形单元，对比较单元和放电单元输出的高低电平规律切换的输出结果进行整形，以生成时钟信号，并接入FPWM电路的振荡器输入端中。

优选地，镜像单元包括电流源I0、电容C0、第一MOS管M0、第二MOS管M1；其中，电流源一端接地，另一端与第一MOS管M0的漏极和栅极、第二MOS管M1的栅极、电容C0的一端连接；第一MOS管M0、第二MOS管M1的源极均与器件电压Vdd连接；电容C0的另一端作为镜像单元的输入端，连接软启动信号；第二MOS管M1的漏极生成镜像单元的输出端的镜像电流为电容C2充电产生的电压V_c，连接比较单元和放电单元的输入端。

优选地，比较单元包括比较器CP，比较器的正相输入端与镜像单元的输出端的镜像电流为电容C2充电产生的电压V_c连接，负相输入端与参考电压V_ref连接，输出端的输出结果作为放电单元的反馈和所述整形单元的输入。

优选地，放电单元包括电容C2、放电开关K3；其中，电容C2一端分别与镜像单元的输出端、比较单元的输入端连接，另一端接地；放电开关K3为NMOS管，栅极与比较单元的输出端连接，源极和漏极分别并联在电容C2的两端。