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 RE: 1.6 MHz降压型DC-DC转换器中的斜率补偿设计(zz)  发表于 2008-06-27 09:29:09
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2 原理分析

  2.1 斜率补偿原理

  PCM控制的Buck型DC-DC转换器如图1所示。由于增加了电流内环控制,电感电流采样后,叠加斜率补偿电路,合成信号与误差放大器的输出送入PWM比较器比较,误差电压进入PWM比较器参与占空比的调节,经过RS触发器等逻辑控制单元,有效保证输出Vout的稳定。其中占空比D=Vout/Vin。

  峰值电感电流调节系统有其固有的局限性,占空比变化时对峰值电感电流IL的影响,VOSC是振荡器的一路输出控制电压,对应占空比的变化。

  其中:点此在新窗口浏览图片,在N个周期后点此在新窗口浏览图片, 。如果m2m1,即占空比大于50%时,峰值电感电流的扰动发散,扰动在每个周期的放大后,使得系统极不稳定,所以未加斜率补偿的系统电源|稳压器的抗干扰性极差。

        

  加入补偿电流后的电感电流IL扰动过程如图3所示。此时点此在新窗口浏览图片,当m>0.5 m2时的补偿可以使电感电流明显收敛,能很好地使系统达到稳定。

       

  2.2 线性补偿电路的原理及方法

  从前一节的基本原理可以得出,在采样电感电流上叠加一个斜坡电流可以达到预期要求。这是一个典型的差分放大器电路,也可以说是比较器电路。设V1为参考电压Vref,在V2远小于参考电压时,I1基本为0,Iss全部流入M4,即I2=Iss;当V2等于参考电压时,I1=I2=Iss/2,事实上M2进入线性区时M1就漏入电流,即在Vref-Vid,max时就已经存在电流,事实上的翻转点提前Vid,max,如图5所示。其中Vid,max为最大
过驱动电压。

        
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  I1的一个支路流出作Islope,于是得到一个斜率固定的补偿斜坡。但是,用此斜率来补偿所有占空比条件使芯片都能稳定工作,往往会因为补偿量过大而影响峰值电感电流,空载时甚至使电流模控制失效。设计时往往会考虑两段或多段补偿甚至自适应补偿来满足整个系统的要求。


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