一種自適應(yīng)斜坡補償電路

基于CMOS工藝設(shè)計了一種能夠自動調(diào)節(jié)補償斜率的斜坡補償電路。該電路可以跟隨輸入和輸出信號的變化，相應(yīng)地給出適當(dāng)?shù)男逼卵a償量，不僅使得峰值電流模式BOOST變換器可以穩(wěn)定工作，而且可以避免補償不當(dāng)?shù)默F(xiàn)象，保證變換器有足夠快的瞬態(tài)響應(yīng)。仿真結(jié)果表明該電路產(chǎn)生的斜坡補償信號的精度可以達到83%以上。
關(guān) 鍵 詞 峰值電流模式BOOST變換器; 斜坡補償; 自動調(diào)節(jié)補償斜率

隨著便攜式電子產(chǎn)品的增多，開關(guān)電源(Switching Mode Power Supply，SMPS)以其小型、輕量、穩(wěn)壓范圍大和高效率等特點被廣泛應(yīng)用于以電子計算機為主導(dǎo)的各種終端設(shè)備、通信設(shè)備等的電子設(shè)備中，是當(dāng)今電子信息產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展不可缺少的一種電源方式。
開關(guān)電源從電路的拓撲結(jié)構(gòu)上分類，可以分為電壓控制模式和電流控制模式兩種。其中峰值電流控制模式開關(guān)電源以其動態(tài)響應(yīng)快、補償電路簡單、增益帶寬大、輸出電感小、易于均流等特點被大量采用。由于峰值電流控制模式存在著諸如：(1) 信號占空比大于50%時，環(huán)路不穩(wěn)定；(2) 電感平均電流波動；(3) 次諧波振蕩等問題，所以需要斜坡補償電路來消除這些缺陷[1-4]。
在實際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)具體的開關(guān)電源電路給出適當(dāng)?shù)男逼卵a償量，否則在斜坡補償量過大時會產(chǎn)生過補償現(xiàn)象，降低整體電路的動態(tài)相應(yīng)時間；反之，則會產(chǎn)生欠補償現(xiàn)象，不能完全消除峰值電流控制模式存在的缺陷，不能可靠地保證整體電路穩(wěn)定地工的[2-4]。由于BOOST變換器的斜坡補償所要求的補償量需同時考慮輸入和輸出信號的影響，所以需要使用能夠自動調(diào)節(jié)補償斜率的斜坡補償電路。文獻[4]中報道的自動調(diào)節(jié)補償斜率的斜坡補償電路是基于BiCMOS工藝實現(xiàn)的，由于電路中BE結(jié)電壓不能夠完全地被消除，所以產(chǎn)生的斜坡補償信號精度不高；此外，在輸入電壓以還需一個電源供電，不適合實際的應(yīng)用。本文完全基于互補金屬-氧化物-半導(dǎo)體(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)工藝設(shè)計了一種根據(jù)具體情況，自動調(diào)節(jié)補償斜率的斜坡補償電路，其精度可以達到83%以上，同時還保證了整體電路的穩(wěn)定工作和足夠的動態(tài)相應(yīng)速度。