[发明专利]一种用于开关稳压器的脉宽调制器电路

说明书

技术领域

本发明与开关稳压器有关，其中一个开关占空比控制电源的能量转移。

背景技术

开关稳压器的输出电压由脉宽调制电路的占空比决定。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种脉宽调制器，其中由压控振荡器产生的斜坡信号与误差电压相比较，来产生一个拥有等于振荡器和取决于比较结果的占空比的频率。

本发明的另一个目的是产生一个恒定斜率的斜坡信号，它与误差电压比较产生一个拥有调制过的占空比的脉冲。

本发明的另一个目的是在一个和/差控制电压的响应下调制脉冲的宽度，其中一个由压控振荡器提供的恒定斜率的电压与一个误差电压相比较，来产生一个脉宽调制的输出脉冲。

本发明的技术解决方案是：

一个压控振荡器（VCO）能够成为锁相环（PLL）的一部分，并且被配置来产生一个提供到求和电路的输出斜坡信号。求和电路同样有一个误差信号被提供到输入端，还有一个差分和/差输入。求和电路反过来提供输入到有一个脉宽调制（PWM）输出的比较器。PWM输出的占空比与误差电压和和/差电压相关。这意味着斜坡电压能够有一定的斜率，这样的工作就仅仅与它决定频率的元件相关了。

在一个首选的例子中，求和电路包括一对差分工作的电流组合器。接收误差、斜坡和和/差电压的输入端耦合到压控恒流装置。求和电流被负载元件检测到，它产生电压，并且提供到常见的比较器。

和/差输入可以被增加或者减去斜坡或者误差电压。在许多应用中，这是十分有用的，如前馈,电流模式反馈(斜坡补偿),自适应启动等等。

对比专利文献：CN2882100Y 开关电源装置200620200258.7。

附图说明：

图1是先前技术常用的脉宽调制电路的模块图；

图2是图1电路的波形图；

图3是本发明电路的模块图；

图4是图3电路的波形图；

图5是图3中模块20求和电路的原理图。

具体实施方式：

 图1是一个先前技术常用的脉宽调制电路的模块图。一个压控振荡器（VCO）10拥有一个电阻11和一个电容12。它在线路13处产生一个斜坡（或者锯齿）信号输出。VCO有一对压敏频率控制输入。端子14是输入端，通常连接到锁相环（PLL）的滤波器，端子15提供一个同步的输出。因此虽然VCO 10是电压响应，它基本频率还是取决于阻容连接。端子16处另一个输入端提供前馈输入，允许在外加电压下进行快速振荡器振幅(坡)调制。（前馈输入是用来提供一个初始开环补偿输入电压的变化。)在线路13的锯齿波可以调幅,而没有任何频率的变化,并且在端子16处作为一个电压的函数。注意,斜率不是恒定的。

线路13的锯齿波和在终端17的一个误差输入电压都提供到了比较器18。图2显示了图1电路的相关的波形。在端子19的比较器的输出是波形C。这是一个宽度随一个误差电压的函数变化的脉冲。波形A代表斜坡电压。随着误差电压上升，图示电路的脉冲宽度变窄。虚线轮廓中的波形B，显示了一个更高的振幅或坡度坡道。效果显示在虚线轮廓中的输出波形D，作为扩宽了的输出脉冲。因此，输出脉冲宽度可以被误差电压和前馈电压共同调节。有了这个系统，随着频率升高，它变得非常难以保持频率恒定，因为坡道跳变点必须随着坡道坡度改变，以保持一个恒定频率。

在理想系统中，工作频率是固定的，并且只有由电阻11和电容12还有在端子14的直流输入决定。其实每当VCO被调幅，其频率就会转变。这是由于这样的事实：即反激时间不能为零。此外温度响应分量的变化将通常使振荡频率对温度敏感。

一个避免了前馈电压引起的频移的方法就是将VCO和斜坡发生器动作分开，并且只有当斜坡发生器有前馈电压时才调制。这种方法需要一个双匹配组电阻器和电容器元件。

另一个问题涉及到前馈检测。一旦该系统建立后如图所示的前馈调制的VCO是朝着一个方向的。如图所示，增加了输出脉冲幅度，扩大了坡道(波形D)。如果需要前馈检测翻转，必须插入一个反相缓冲到线路16。