斜坡恢復電路及方法與流程

本發明屬于集成電路，具體涉及一種斜坡恢復電路及方法。

背景技術：

1、在電流模式控制的dcdc開關電源中，需要在控制環路中添加一定的斜坡量來使電路穩定，稱之為斜坡補償，其目的是為了防止系統在運行過程中出現寬窄交替的開關脈沖，也就是次諧波不穩定。對于固定斜坡補償以及固定最高輸出電壓的ea(error?amplifier，誤差放大器)，系統在不同占空比下有不同的最大電感電流，影響系統的正常工作。

2、因此，針對上述技術問題，有必要提供一種斜坡恢復電路及方法。

技術實現思路

1、有鑒于此，本發明的目的在于提供一種斜坡恢復電路及方法，以實現不同占空比下相同的最大電感電流il。

2、為了實現上述目的，本發明一實施例提供的技術方案如下：

3、一種斜坡恢復電路，所述斜坡恢復電路包括：

4、斜坡電流產生單元，用于根據固定斜坡電流及開關信號產生與占空比d相關的斜坡電流islp；

5、第一采樣電路，與斜坡電流產生單元相連，用于根據基準電壓vref及斜坡電流islp獲取采樣電壓；

6、第二采樣電路，與第一采樣電路相連，用于根據采樣電壓獲取峰值采樣電壓vcomph；

7、誤差放大器及鉗位電路，誤差放大器的輸入端與第二采樣電路相連，輸出端與鉗位電路相連，用于根據峰值采樣電壓vcomph獲取輸出電壓comp并進行鉗位，當電感電流il最大時，comp＝vcomph；

8、電壓-電流轉換單元，與鉗位電路及斜坡電流產生單元相連，用于將輸出電壓comp轉換為輸出電流i，并從輸出電流中抽取斜坡電流islp，以獲取控制電流ic，其中，控制電流的最小值ic_min為與占空比d無關的固定值。

9、一實施例中，所述固定斜坡電流及開關信號的周期相同，斜坡電流islp在每個周期中的t*d時間段內為斜坡電流，其余為基準電平信號。

10、一實施例中，所述第一采樣電路包括第一緩沖器、第一電阻及第二電阻，其中：

11、所述第一緩沖器的第一輸入端與基準電壓vref相連，第二輸入端與輸出端相連；

12、所述第一電阻的第一端與斜坡電流islp相連，第二端與第一緩沖器的輸出端及第二電阻的第一端相連，第二電阻的第二端與基準電位相連；

13、所述第一電阻的第一端輸出采樣電壓。

14、一實施例中，所述第二采樣電路包括第二緩沖器及采樣電容，其中：

15、所述第二緩沖器的第一輸入端與第一電阻的第一端相連，第二輸入端與輸出端相連，輸出端與采樣電容的第一極板相連，采樣電容的第二極板與基準電位相連；

16、所述采樣電容的第一極板電壓為峰值采樣電壓vcomph。

17、一實施例中，所述峰值采樣電壓vcomph為：vcomph＝vref+islp_max*r1，其中，islp_max為斜坡電流islp的最大值，r1為第一電阻的阻值。

18、一實施例中，所述電壓-電流轉換單元轉換后的輸出電流i為：i＝k*(vref+islp_max*r1)；

19、控制電流的最小值ic_min為：ic_min＝k*vref；

20、其中，k為電壓-電流轉換單元的轉換系數，且k＝1/r1。

21、一實施例中，所述斜坡電流產生單元包括電流源、第一bjt、第二bjt、開關管及第三電阻，所述第一bjt為pnp?bjt，第二bjt為npn?bjt，開關管為nmos管，其中：

22、所述電流源的第一端與電源電壓相連，第二端與第一bjt的發射極相連，第一bjt的基極與固定斜坡電壓相連，集電極與基準電位相連；

23、所述開關管的柵極與開關信號相連，源極與基準電位相連，漏極與第一bjt的發射極相連；

24、所述第二bjt的基極與第一bjt的發射極相連，發射極與第三電阻的第一端相連，第三電阻的第二端與基準電位相連，第二bjt的集電極輸出斜坡電流islp。

25、本發明另一實施例提供的技術方案如下：

26、一種斜坡恢復方法，所述斜坡恢復方法包括以下步驟：

27、根據固定斜坡電流及開關信號產生與占空比d相關的斜坡電流islp；

28、根據基準電壓vref及斜坡電流islp獲取采樣電壓；

29、根據采樣電壓獲取峰值采樣電壓vcomph；

30、根據峰值采樣電壓vcomph獲取輸出電壓comp并進行鉗位，當電感電流il最大時，comp＝vcomph；

31、將輸出電壓comp轉換為輸出電流i，并從輸出電流中抽取斜坡電流islp，以獲取控制電流ic，其中，控制電流的最小值ic_min為與占空比d無關的固定值。

32、一實施例中，所述固定斜坡電流及開關信號的周期相同，斜坡電流islp在每個周期中的t*d時間段內為斜坡電流，其余為基準電平信號。

33、一實施例中，所述控制電流的最小值ic_min為：ic_min＝k*vref；

34、其中，k為輸出電壓comp轉換為輸出電流i的轉換系數。

35、本發明具有以下有益效果：

36、本發明中通過產生與占空比相關的斜坡電流islp，并將用來控制電感電流il大小的控制電流ic與斜坡電流islp構造聯系，可實現不同占空比下控制電流ic為與占空比無關的固定值，即可實現不同占空比下相同的最大電感電流il。

技術特征：

1.一種斜坡恢復電路，其特征在于，所述斜坡恢復電路包括：

2.根據權利要求1所述的斜坡恢復電路，其特征在于，所述固定斜坡電流及開關信號的周期相同，斜坡電流islp在每個周期中的t*d時間段內為斜坡電流，其余為基準電平信號。

3.根據權利要求1所述的斜坡恢復電路，其特征在于，所述第一采樣電路包括第一緩沖器、第一電阻及第二電阻，其中：

4.根據權利要求3所述的斜坡恢復電路，其特征在于，所述第二采樣電路包括第二緩沖器及采樣電容，其中：

5.根據權利要求4所述的斜坡恢復電路，其特征在于，所述峰值采樣電壓vcomph為：vcomph＝vref+islp_max*r1，其中，islp_max為斜坡電流islp的最大值，r1為第一電阻的阻值。

6.根據權利要求5所述的斜坡恢復電路，其特征在于，所述電壓-電流轉換單元轉換后的輸出電流i為：i＝k*(vref+islp_max*r1)；

7.根據權利要求1所述的斜坡恢復電路，其特征在于，所述斜坡電流產生單元包括電流源、第一bjt、第二bjt、開關管及第三電阻，所述第一bjt為pnp?bjt，第二bjt為npn?bjt，開關管為nmos管，其中：

8.一種斜坡恢復方法，其特征在于，所述斜坡恢復方法包括以下步驟：

9.根據權利要求8所述的斜坡恢復方法，其特征在于，所述固定斜坡電流及開關信號的周期相同，斜坡電流islp在每個周期中的t*d時間段內為斜坡電流，其余為基準電平信號。

10.根據權利要求8所述的斜坡恢復方法，其特征在于，所述控制電流的最小值ic_min為：ic_min＝k*vref；

技術總結
本發明揭示了一種斜坡恢復電路及方法，所述斜坡恢復電路包括：斜坡電流產生單元，用于根據固定斜坡電流及開關信號產生與占空比D相關的斜坡電流I<subgt;slp</subgt;；第一采樣電路，用于根據基準電壓V<subgt;REF</subgt;及斜坡電流I<subgt;slp</subgt;獲取采樣電壓；第二采樣電路，用于根據采樣電壓獲取峰值采樣電壓V<subgt;COMPH</subgt;；誤差放大器及鉗位電路，用于根據峰值采樣電壓V<subgt;COMPH</subgt;獲取輸出電壓COMP并進行鉗位，當電感電流I<subgt;L</subgt;最大時，COMP＝V<subgt;COMPH</subgt;；電壓?電流轉換單元，用于將輸出電壓COMP轉換為輸出電流I，并從輸出電流中抽取斜坡電流I<subgt;slp</subgt;，以獲取控制電流I<subgt;C</subgt;，其中，控制電流的最小值I<subgt;C_MIN</subgt;為與占空比D無關的固定值。本發明可實現不同占空比下控制電流I<subgt;C</subgt;為與占空比無關的固定值，即可實現不同占空比下相同的最大電感電流I<subgt;L</subgt;。

技術研發人員：胥文興,黃威文,鄭晨
受保護的技術使用者：思瑞浦微電子科技（上海）有限責任公司
技術研發日：
技術公布日：2024/2/21