[发明专利]用于峰值电流控制BUCK变换器的斜坡-误差补偿电路

说明书

本发明涉及一种用于峰值电流控制BUCK变换器的斜坡‑误差补偿电路，属于开关电源技术领域，解决了现有技术中峰值电流控制BUCK变换器进行斜坡补偿后输出电流存在静态误差的问题。本发明公开的斜坡‑误差补偿电路包括斜坡补偿子电路、误差补偿子电路、调理放大子电路。所述误差补偿子电路的输入信号取自BUCK变换器的输出电压，其误差补偿值与BUCK变换器输出电压呈正比，并等于斜坡补偿子电路输出电流的静态误差。因此，对任意占空比工作时的BUCK变换器均可实现误差补偿，消除斜坡补偿引起的静态误差。

技术领域

本发明涉及开关电源技术领域，尤其涉及一种用于峰值电流控制BUCK变换器的斜坡-误差补偿电路。

背景技术

现有开关电源控制中，常用的PWM控制方式主要有平均电流控制和峰值电流控制两种方式。与平均电流控制相比，峰值电流控制的暂态闭环响应快，对输入电压变化和输出负载变化的瞬态响应也快，具有瞬时峰值电流限制功能，能够实现自动并联均流。

现有的典型峰值电流模式的PWM控制如图1所示，其特征信号波形如图2所示，采用斜坡补偿方案能够提高峰值电流控制模式在占空比大于50％时的稳定性，虽然解决了其占空比大于50％时的开环不稳定，减小了次斜坡振荡，一定程度上提高了BUCK变换器的输出电流稳定性，但是带来了BUCK变换器输出电流峰值与目标值存在一定的误差。具体地，如图3所示，斜坡补偿前后参考电流的误差为

ΔI_ref＝I_g-I_ref(dT_s)＝mdT_s

式中，d为占空比，I_g为目标电流给定值，I_ref为斜坡补偿后输出的电流参考值，m为斜坡补偿斜率，T_s为功率开关管开关周期。

可见，占空比越大，误差越大，造成BUCK变换器输出电流控制的准确性下降。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种用于峰值电流控制BUCK变换器的斜坡-误差补偿电路，用以解决现有峰值电流控制BUCK变换器进行斜坡补偿后的输出电流存在静态误差的问题。

一方面，本发明实施例提供了一种用于峰值电流控制BUCK变换器的斜坡-误差补偿电路，包括斜坡补偿子电路、误差补偿子电路、调理放大子电路；所述斜坡补偿子电路和误差补偿子电路并联，再与所述调理放大子电路串联；

所述斜坡补偿子电路，用于接收PWM控制器输出的锯齿波信号、偏置电压信号和目标电流信号，转换成带斜坡补偿的电流参考信号输出；

所述误差补偿子电路，用于接收BUCK变换器输出的电压信号，转换成上述电流参考信号对应的误差补偿信号输出；

所述调理放大子电路，用于将上述带斜坡补偿的电流参考信号和对应的误差补偿信号进行加和，将所述加和结果作为用于峰值电流控制的电流参考信号输出。

上述技术方案的有益效果如下：第一，误差补偿子电路的输入信号取自BUCK变换器输出电压，误差补偿值与BUCK变换器输出电压呈正比，因此对任意占空比工作时的BUCK变换器均可实现误差补偿，消除斜坡补偿引起的静态误差。第二，斜坡补偿信号取自PWM控制器，与VT1开关频率完全同步。

基于上述方法的另一个实施例中，所述斜坡补偿子电路包括依次串联的运放模块1、运放模块2；

所述运放模块1，用于接收PWM控制器输出的锯齿波信号、偏置电压信号，将PWM控制器输出的锯齿波信号进行偏置和反向，生成由零开始变化的倒锯齿波信号传输至运放模块2；

所述运放模块2，用于接收上述倒锯齿波信号和所述目标电流信号，将所述倒锯齿波信号与所述目标电流信号进行叠加，生成带斜坡补偿的电流参考信号。