[发明专利]自适应环路补偿方法及电路以及带该补偿电路的开关电源

说明书

技术领域

本发明涉及电子领域，尤其涉及一种自适应环路补偿的方法及电路以及带该补偿电路的开关电源。

背景技术

开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源。

自适应环路补偿是根据开关电源当前的输出反馈对开关电源进行动态控制以实现稳定输出的一项技术。

现有技术中，给误差放大器输入确定的偏置电流，误差放大器（记为EA）比较当前输出反馈电压（记为Vfb）与反映用户期望的输出电压的反馈基准信号（记为Vref1）进行比较，在输出端生成反映当前输出反馈电压与反馈基准信号之间的误差的误差补偿电流信号（记为Ic），通过误差补偿电路得到误差补偿电压信号（记为Vc），从而将该误差补偿电压信号Vc，输入至开关电源的控制电路，以根据误差补偿电压信号实现对开关电源的控制。

但是本发明人在进行本发明的研究过程中发现，现有技术存在以下缺陷：

譬如以Buck型开关电源为例，用于控制开关电源的脉冲宽度调制信号的带宽BWP可以由以下函数式（1）得到

BWP=Rz×Gm(EA)×Gcs2π×Cout×VfbVout,---(1),]]>

其中，Gm(EA)为误差放大器EA的电流增益，Gcs为Vc到输出电流Iout的电流增益。

由函数式（1）可见，在电路结构和参数固定的情况下，带宽BWP随着输出电压Vout的变化而变化。

而通常地，在BUCK型开关电源中，当输出电压Vout最小时，电路的环路稳定性最差，而在输出电压Vout最大时，电路的动态响应特性最差。因此，为了保证在所有输出电压下环路都稳定，就要保证最坏（输出电压最小时）情况下，环路是稳定的；但是这样会导致在最大输出电压时，环路带宽就会变得过窄，从而使得负载的瞬态响应非常差。

发明内容

本发明实施例目的在于：提供一种开关电源控制方法及控制电路及带该控制电路的开关电源。应用该技术方案可避免带宽随输出电压变大而变窄的问题，进而有利于确保开关电源具备稳定的瞬态响应性。

第一方面，本发明实施例提供的一种自适应环路补偿的方法，包括：

确定开关电源当前的输出电压；

根据所述输出电压生成偏置电流，所述偏置电流与所述输出电压成线性关系；

向误差放大电路的偏置控制端输入所述偏置电流；

所述误差放大电路在所述偏置电流的控制下，比较所述开关电源当前的输出反馈电压信号、预设的输出反馈基准信号，生成误差补偿电压，以根据所述误差补偿电压控制所述开关电源的输出。

结合第一方面，在第一种实现方式下，确定开关电源当前的输出电压，包括：

根据所述开关电源当前的输入电压、以及脉冲宽度调制信号的占空比，确定所述输出电压，使所述输出电压等于所述输入电压与所述占空比的乘积。

结合第一方面，在第一种实现方式下，所述偏置电流与所述输出电压成线性关系，具体是：

Iea＝k×Gm2×Vout，所述Vout为所述输出电压，所述Iea为所述偏置电流，所述k为预设的正数，所述Gm2为所述Vout到所述Iea的电流增益。

结合第一方面，在第一种实现方式下，所述开关电源为BUCK型开关电源。

第二方面，本发明实施例提供的一种自适应环路补偿电路，包括：

输出电压采样电路，用于确定开关电源当前的输出电压；

偏置电流生成电路，输入端与所述输出电压采样电路连接，输出端与误差放大电路的偏置控制端连接，用于根据所述输出电压生成偏置电流，所述偏置电流与所述输出电压成线性关系；