分段斜坡补偿电流生成电路、补偿电路和开关电源的制作方法

    技术2024-11-15  10


    本申请涉及开关电源领域,尤其涉及一种分段斜坡补偿电流生成电路、补偿电路和开关电源。


    背景技术:

    1、开关电源是通过控制半导体器件导通和断开的时间比率,达到输出电压稳定的电源。电流控制模式下的开关电源因其响应速度快,补偿电路简单、增益带宽大等特点被广泛应用。

    2、电流控制模式包括平均电流控制模式和峰值电流控制模式,峰值电流控制模式在占空比d>50%时,存在环路不稳定和次谐波震荡的问题,影响开关电源的正常工作。


    技术实现思路

    1、本申请提供一种分段斜坡补偿电流生成电路、补偿电路和开关电源,保证开关电源的正常工作。

    2、第一方面,本申请提供一种分段斜坡电流生成电路,所述电路包括:

    3、电流镜分流器、开关模块、电容模块和电流生成模块;所述电流镜分流器包括多个输出端,所述开关模块包括多个输入端;

    4、所述电流镜分流器的输入端接收恒定电流,所述电流镜分流器的一个输出端连接所述开关模块的一个输入端,所述开关模块的输出端接地;

    5、所述电容模块的第一端连接所述电流镜分流器的目标输出端,所述电容模块的第二端连接所述开关模块的输出端,所述目标输出端为所述电流镜分流器的任意一个输出端;

    6、所述电流生成模块的控制端连接所述电容模块的第一端,所述电流生成模块的第一端连接所述电容模块的第二端;

    7、所述开关模块用于控制所述电流镜分流器的目标输出端的输出电流,以控制所述电容模块的第一端的电压,以控制所述电流生成模块的第二端输出分段斜坡电流。

    8、在一些实施例中,所述电流镜分流器包括多个第一开关管,所述开关模块包括多个第二开关管;

    9、每个第一开关管的第一端相互连接,作为所述电流镜分流器的输入端;每个第一开关管的第二端作为所述电流镜分流器的一个输出端;

    10、每个第二开关管的第二端作为所述开关模块的一个输入端,每个第二开关管的第一端相互连接作为所述开关模块的输出端;

    11、至少部分所述第二开关管的控制端接收不同的控制信号,以控制所述电流镜分流器的目标输出端的输出电流。

    12、在一些实施例中,所述电流生成模块包括:第一控制管和电阻;

    13、所述第一控制管的控制端作为所述电流生成模块的控制端,所述第一控制管的第一端连接所述电阻的第一端;所述第一控制管的第二端作为所述电流生成模块的第二端;

    14、所述电阻的第二端作为所述电流生成模块的第一端。

    15、在一些实施例中,所述第一开关管为pmos晶体管,所述第二开关管为nmos晶体管;

    16、所述pmos晶体管的源极作为所述第一开关管的第一端,所述pmos晶体管的漏极作为所述第一开关管的第二端;

    17、所述nmos晶体管的源极作为所述第二开关管的第一端,所述nmos晶体管的漏极作为所述第二开关管的第二端。

    18、在一些实施例中,至少部分第一开关管具有不同的尺寸。

    19、在一些实施例中,

    20、所述电流镜分流器包括:第一pmos晶体管、第二pmos晶体管和第三pmos晶体管;所述开关模块包括第一nmos晶体管、第二nmos晶体管和第三nmos晶体管;

    21、所述第一pmos晶体管的源极、所述第二pmos晶体管的源极和所述第三pmos晶体管的源极相互连接,作为所述电流镜分流器的输入端;

    22、所述第一pmos晶体管的漏极连接所述第一nmos晶体管的漏极,所述第二pmos晶体管的漏极连接所述第二nmos晶体管的漏极,所述第三pmos晶体管的漏极连接所述第三nmos晶体管的漏极;

    23、所述第一nmos晶体管的源极、所述第二nmos晶体管的源极和所述第三nmos晶体管的源极相互连接,作为所述开关模块的输出端;

    24、在一个周期内,所述第一pmos晶体管、所述第二pmos晶体管和所述第三pmos晶体管处于导通状态;

    25、所述一个周期内,

    26、第一时间段,所述第一nmos晶体管、所述第二nmos晶体管和所述第三nmos晶体管处于导通状态,以对斜坡电压进行清零;

    27、第二时间段,所述第三nmos晶体管处于关闭状态,所述第一nmos晶体管和所述第二nmos晶体管处于导通状态,以产生第一斜坡电压;

    28、第三时间段,所述第一nmos晶体管和所述第三nmos晶体管处于关闭状态,所述第二nmos晶体管处于导通状态,以产生第二斜坡电压;

    29、第四时间段,所述第一nmos晶体管、所述第二nmos晶体管和所述第三nmos晶体管处于关闭状态,以产生第三斜坡电压。

    30、在一些实施例中,所述电路还包括:第二控制管和第三控制管;

    31、所述第二控制管的第一端连接所述电流镜分流器的输入端,并连接供电电压源;

    32、所述第二控制管的控制端连接所述第二控制管的第二端和所述第三控制管的第一端;

    33、所述第三控制管的控制端连接所述第三控制管的第二端,并连接所述开关模块的输出端;

    34、所述第三控制管的控制端还连接每个第一开关管的控制端;

    35、所述第二控制管和所述第三控制管用于为所述第一开关管提供控制信号。

    36、第二方面,本申请提供一种补偿电路,包括上述的分段斜坡电流生成电路。

    37、在一些实施例中,还包括:分段斜坡电压生成电路;

    38、所述分段斜坡电压生成电路与所述分段斜坡电流生成电路连接,所述分段斜坡电压生成电路用于根据所述分段斜坡电流生成电路输出的分段斜坡电流生成分段斜坡电压。

    39、第三方面,本申请提供一种开关电源,包括上述的补偿电路。

    40、本申请提供的分段斜坡补偿电流生成电路、补偿电路和开关电源,包括电流镜分流器、开关模块、电容模块和电流生成模块;电流镜分流器包括多个输出端,开关模块包括多个输入端,电流镜分流器的输入端接收恒定电流,电流镜分流器的一个输出端连接开关模块的一个输入端,开关模块的输出端接地;电容模块的第一端连接电流镜分流器的目标输出端,电容模块的第二端连接开关模块的输出端,目标输出端为电流镜分流器的任意一个输出端;电流生成模块的控制端连接电容模块的第一端,电流生成模块的第一端连接电容模块的第二端;开关模块控制电流镜分流器的目标输出端的输出电流,以控制电容模块的第一端的电压,即斜坡电压,从而可以产生分段斜坡电压,并通过电流生成模块将分段斜坡电压转换为分段斜坡电流,由于开关模块不直接与电容模块的第一端连接,避免开关切换过程对斜坡电压的影响,保证分段斜坡电压的精度,提高分段补偿的效果,进而保证开关电源的正常工作。



    技术特征:

    1.一种分段斜坡电流生成电路,其特征在于,所述电路包括:

    2.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述电流镜分流器包括多个第一开关管,所述开关模块包括多个第二开关管;

    3.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述电流生成模块包括:第一控制管和电阻;

    4.根据权利要求2所述的电路,其特征在于,所述第一开关管为pmos晶体管,所述第二开关管为nmos晶体管;

    5.根据权利要求4所述的电路,其特征在于,至少部分第一开关管具有不同的尺寸。

    6.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述电流镜分流器包括:第一pmos晶体管、第二pmos晶体管和第三pmos晶体管;所述开关模块包括第一nmos晶体管、第二nmos晶体管和第三nmos晶体管;

    7.根据权利要求2所述的电路,其特征在于,所述电路还包括:第二控制管和第三控制管;

    8.一种补偿电路,其特征在于,包括权利要求1-7中任意一项所述的分段斜坡电流生成电路。

    9.根据权利要求8所述的电路,其特征在于,还包括:分段斜坡电压生成电路;

    10.一种开关电源,其特征在于,包括权利要求8或9所述的补偿电路。


    技术总结
    本申请提供一种分段斜坡补偿电流生成电路、补偿电路和开关电源,电流镜分流器的输入端接收恒定电流,一个输出端连接开关模块的一个输入端,开关模块的输出端接地;电容模块的第一端连接电流镜分流器的目标输出端,第二端连接开关模块的输出端;电流生成模块的控制端连接电容模块的第一端,第一端连接电容模块的第二端;开关模块控制电流镜分流器的目标输出端的输出电流,以控制电容模块的第一端的电压,从而产生分段斜坡电压,并通过电流生成模块将分段斜坡电压转换为分段斜坡电流,由于开关模块不直接与电容模块的第一端连接,避免开关切换过程对斜坡电压的影响,保证分段斜坡电压的精度,提高分段补偿的效果,进而保证开关电源的正常工作。

    技术研发人员:雷新宇,曹灿华,耿翔,徐鹏举
    受保护的技术使用者:珠海楠欣半导体科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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