[发明专利]斜率补偿模块

说明书

相关专利申请案

本申请案主张哈多诺·达玛瓦克塔(Hartono Darmawaskita)、肖恩·斯特西·斯蒂德曼(Sean Stacy Steedman)、克里斯蒂安·尼古拉·格罗萨(Cristian Nicolae Groza)、马里莱纳·曼斯佑(Marilena Mancioiu)、约翰·罗伯特·查瑞斯(John Robert Charais)及齐克·朗斯特鲁姆(Zeke Lundstrum)的标题为“斜率补偿模块(Slope Compensation Module)”、2012年11月15日提出申请的序列号为61/726,977的共同拥有的美国临时专利申请案的优先权；且出于所有目的特此以引用方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种斜率补偿模块，且特定来说，一种供在微控制器中结合例如(举例来说但不限于)比较器及运算放大器等的其它模块使用以控制切换模式电力供应器电路及类似应用的斜率补偿模块。

背景技术

需要具有用于实时模拟闭环系统的电路及例如频率产生器及/或脉冲宽度调制器的其它应用的微控制器。在常规切换模式电力供应器实施例中，用户必须提供例如电阻器及/或电容器的外部组件以设定切换模式电力供应器应用中的斜率值，因此选择是固定的。换句话说，在不物理地改变印刷电路板上的组件的情况下无法调整或改变所述斜率值。特定来说，需要供在微控制器中使用(特定来说当与其它外围装置及外部装置组合以形成微控制器控制的切换模式电力供应器或其它应用时)的斜率补偿模块。

常见切换模式电力供应器(SMPS)控制方法称作“峰值电流模式控制”(PCMC)。在PCMC中，借助模拟比较器监视SMPS功率电感器电流。比较器阈值设定峰值电流限制。峰值电流与平均电流有关(在一些假设的情况下)。当用户的PWM工作循环大于百分之五十时平均电流与峰值电流之间的比率可改变。大于百分之五十的工作循环具有关于子循环振荡的问题。停止这些振荡需要添加在PWM工作循环增加时减小峰值电流限制的“斜率补偿”。峰值电流的减小经设计以随PWM工作循环增加而维持相同平均电流。在工作循环大于百分之五十的情况下，电感器电流在下一循环的开始之前无法返回到零。为防止此不稳定性，常规模拟PWM控制器使用斜率补偿来将下降斜率调制到电流参考值上以使电源电路稳定化。然而，可仅针对极狭小且特定SMPS操作条件范围优化对适当斜率补偿的分量值的选择。

发明内容

因此，需要可在宽广操作范围PMW工作循环内且结合SMPS应用的微控制器等使用的增强型斜率补偿模块。

根据一实施例，一种供与切换模式电力供应器(SMPS)控制器中的电流模式控制一起使用的斜率补偿模块，所述斜率补偿模块可包括：斜率补偿电容器，其耦合于输入与输出之间；斜率补偿开关，其与所述斜率补偿电容器并联耦合；以及恒定电流源，其耦合到所述斜率补偿电容器的所述输出侧及所述斜率补偿开关；其中当所述斜率补偿开关可断开时所述斜率补偿电容器通过所述恒定电流源充电到电路共用端且借此产生线性递减(负斜率)斜坡电压。

根据又一实施例，当所述斜率补偿开关闭合时所述斜率补偿电容器可放电。根据又一实施例，所述恒定电流源在所述斜率补偿开关可处于第一位置中时可与所述斜率补偿电容器的所述输出侧解耦，且在所述斜率补偿开关可处于第二位置中时可耦合到所述斜率补偿电容器的所述输出侧。根据又一实施例，所述线性递减(负斜率)斜坡电压可经调适以自动调整反馈环路误差电压。根据又一实施例，所述恒定电流源可包括具有多个可选择恒定电流值的可编程恒定电流源。根据又一实施例，所述斜率补偿电容器可包括可针对所要电容值以可编程方式选择的多个斜率补偿电容器。