CN212183400U - Buck变换器及其内部纹波补偿电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种BUCK变换器及其内部纹波补偿电路，包括：至少两个纹波补偿模块与选择触发模块；所述选择触发模块分别连接所述BUCK变换器的输出侧的反馈节点，以及所述至少两个纹波补偿模块，所述至少两个纹波补偿模块连接所述BUCK变换器的输出侧的一个反馈节点与所述选择触发模块；所述选择触发模块用于：根据所述BUCK变换器的输出电压，触发所述至少两个纹波补偿模块中的一个当前纹波补偿模块进行纹波补偿；所述纹波补偿模块作为所述当前纹波补偿模块进行所述纹波补偿时，用于：产生与所述BUCK变换器内电压纹波匹配的纹波补偿电流，并将所述纹波补偿电流叠加至所述BUCK变换器的输出侧的反馈节点。

Description

BUCK变换器及其内部纹波补偿电路

技术领域

本实用新型涉及变换器领域，尤其涉及一种BUCK变换器及其内部纹波补偿电路。

背景技术

BUCK变换器也称降压式变换器，是一种输出电压小于输进电压的单管不隔离直流变换器。相比于传统的电压模式和电流模式，基于COT恒定导通时间的BUCK变换器不需要运放及环路补偿，因而电路更简单且具有更快的响应速度。但是传统意义上的COT模式需要较大的输出电压纹波，因而需要输出电容具有较大的ESR电阻，如果输出电容ESR电阻较小，会引起次谐波震荡，影响环路稳定性，导致适用性受限。

故而，可为BUCK变换器配置内部纹波补偿电路，现有相关技术中，内部纹路补偿电路通常仅采用一种方式进行纹路补偿，其无法满足电路的全面需求，例如难以满足全输入范围的补偿需求，进而，难以保障全输入范围内的输出电压稳定性。

实用新型内容

本实用新型提供一种BUCK变换器及其内部纹波补偿电路，以解决仅采用一种方式进行纹路补偿无法满足电路的全面需求的问题。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种BUCK变换器的内部纹波补偿电路，所述的内部纹波补偿电路包括：至少两个纹波补偿模块与选择触发模块；所述选择触发模块分别连接所述BUCK变换器的输出侧的反馈节点，以及所述至少两个纹波补偿模块，所述至少两个纹波补偿模块连接所述 BUCK变换器的输出侧的一个反馈节点与所述选择触发模块；

所述选择触发模块用于：根据所述BUCK变换器的输出电压，触发所述至少两个纹波补偿模块中的一个当前纹波补偿模块进行纹波补偿；

所述纹波补偿模块作为所述当前纹波补偿模块进行所述纹波补偿时，用于：产生与所述BUCK变换器内电压纹波匹配的纹波补偿电流，并将所述纹波补偿电流叠加至所述BUCK变换器的输出侧的反馈节点；其中，不同纹波补偿模块产生所述纹波补偿电流的过程是不同的。

可选的，BUCK变换器的内部纹波补偿电路，还包括电压纹波采样模块，所述电压纹波采样模块包括第一滤波单元与第二滤波单元，所述BUCK 变换器中开关节点的波形能够依次经第一滤波单元与第二滤波单元滤波；所述纹波补偿模块分别连接所述第一滤波单元与所述第二滤波单元，以采集所述第一滤波单元滤波后的第一电压，以及所述第二滤波单元滤波后的第二电压；所述电压纹波是利用所述第一电压与所述第二电压的差值表征的；

所述当前纹波补偿模块产生与所述电压纹波匹配的纹波补偿电流时，具体用于：

根据所述第一电压，在目标阻值的电阻的两端形成第一中间电压，得到对应的第一电流；所述第一电压与所述第一中间电压的差距为第一电压差；

根据所述第二电压，在目标阻值的电阻的两端形成第二中间电压，得到对应的第二电流，所述第二电压与所述第二中间电压的差距为第二电压差；

根据所述第一电流与所述第二电流，确定与所述电压纹波匹配的纹波补偿电流；

将所述纹波补偿电流叠加至所述BUCK变换器的输出侧的反馈节点；

其中，不同纹波补偿模块中，所述第一电压差是不同的，所述第二电压差也是不同的；同一纹波补偿模块中，所述第一电压差与所述第二电压差是相同的。

可选的，所述纹波补偿电流是所述第一电流与所述第二电流的差值，所述至少两个纹波补偿模块包括第一纹波补偿模块与第二纹波补偿模块，所述第一纹波补偿模块中的第一电压差与第二电压差为零，所述第二纹波补偿模块中的第一电压差与第二电压差不为零。

可选的，所述至少两个纹波补偿模块包括第一纹波补偿模块，所述第一纹波补偿模块包括第一电阻、第二电阻、第一PNP三极管、第二PNP三极管、第一P型MOS管、第二P型MOS管、第三P型MOS管、第四P型 MOS管、第五P型MOS管、第六P型MOS管、第七P型MOS管、第一 N型MOS管、第二N型MOS管、第一NPN三极管、第二NPN三极管，以及三个第一使能开关；所述第一电阻与所述第二电阻阻值相同；

所述三个第一使能开关的栅极均连接所述选择触发模块；所述第三P型 MOS管的栅极与所述第四P型MOS管的栅极连接第一个第一使能开关，所述第五P型MOS管的栅极与所述第六P型MOS管的栅极连接第二个第一使能开关，所述第一N型MOS管的栅极与所述第二N型MOS管的栅极连接第三个第一使能开关；所述三个第一使能开关均连接至所述选择触发模块，以在被所述选择触发模块触发时控制所述第三P型MOS管、所述第四 P型MOS管、所述第五P型MOS管、所述第六P型MOS管、所述第一N 型MOS管与所述第二N型MOS管的导通；所述第一PNP三极管的基极用于接入所述第一电压，所述第二PNP三极管的基极用于接入所述第二电压；

所述第一P型MOS管、所述第二P型MOS管、所述第三P型MOS管与所述第四P型MOS管的第一端连接模拟电源，所述第一P型MOS管、所述第二P型MOS管与所述第七P型MOS管的栅极互相连接，所述第一 P型MOS管的栅极与第二端短接；所述第二P型MOS管的第二端连接所述第一PNP三极管的发射极，所述第一PNP三极管的基极连接所述第一滤波电容，以接入所述第一电压，所述第一PNP三极管的集电极连接模拟地，所述第一PNP三极管的发射极还连接所述第一NPN三极管的基极，所述第一PNP三极管的集电极连接所述第三P型MOS管的第二端，所述第一PNP 三极管的发射极经所述第一电阻连接模拟地；所述第三P型MOS管的栅极与第二端短接，所述第四P型MOS管的第二端连接所述第一N型MOS管的第一端，所述第一N型MOS管的第二端连接模拟地；

所述第五P型MOS管、所述第六P型MOS管与所述第七P型MOS管的第一端连接模拟电源，所述第五P型MOS管的第二端连接所述第二N型 MOS管的第一端，所述第二N型MOS管的第二端连接模拟地，所述第六P 型MOS管的第二端连接所述第二NPN三极管的集电极，所述第二NPN三极管的发射极经所述第二电阻连接模拟地，所述第七P型MOS管的第二端连接所述第二PNP三极管的基极连接所述第二滤波电容，以接入所述第二电压，所述第二PNP三极管的发射极连接模拟地；所述第二N型MOS管的栅极与第一端短接，所述第六P型MOS管的栅极与第二端短接；

所述第三P型MOS管与所述第二P型MOS管是一比一镜像的P型 MOS管，所述第一N型MOS管与所述第二N型MOS管是一比一镜像的N 型MOS管，所述第五P型MOS管与所述第六P型MOS管为一比一镜像的 P型MOS管；

所述第一纹波补偿模块的第一电流指所述第四P型MOS管的电流，所述第一纹波补偿模块的第二电流指所述第一N型MOS管的电流，所述 BUCK变换器的输出侧的反馈节点连接所述第四P型MOS管的第二端与所述第一N型MOS管的第一端之间，以接收所述第一纹波补偿模块产生的纹波补偿电流。

可选的，所述至少两个纹波补偿模块包括第二纹波补偿模块，所述第二纹波补偿模块包括第三电阻、第四电阻、第八P型MOS管、第九P型MOS 管、第十P型MOS管、第十一P型MOS管、第三N型MOS管、第四N 型MOS管、第五N型MOS管、第六N型MOS管、第七N型MOS管、第三NPN三极管、第四NPN三极管、第五NPN三极管、第六NPN三极管，以及三个第二使能开关；所述第三电阻与所述第四电阻阻值相同；

所述三个第二使能开关的栅极均连接所述选择触发模块；所述第八P型 MOS管的栅极与所述第九P型MOS管的栅极连接第一个第二使能开关，所述第十P型MOS管的栅极与所述第十一P型MOS管的栅极连接第二个第二使能开关，所述第三N型MOS管的栅极与所述第四N型MOS管的栅极连接第三个第二使能开关；所述三个第二使能开关均连接至所述选择触发模块，以在被所述选择触发模块触发时控制所述第八P型MOS管、所述第九 P型MOS管、所述第十P型MOS管、所述第十一P型MOS管、所述第三 N型MOS管与所述第四N型MOS管的导通，所述第三NPN三极管的基极用于接入所述第一电压，所述第六NPN三极管的基极用于接入所述第二电压；

所述第三NPN三极管的集电极、所述第八P型MOS管的第一端、所述第九P型MOS管的第一端均连接模拟电源，所述第六N型MOS管、所述第七N型MOS管与所述第五N型MOS管的栅极互相连接，所述第六N 型MOS管的栅极与第一端短接，所述第七N型MOS管的栅极与第二端短接，所述第七N型MOS管的第一端连接所述第三NPN三极管的发射极连接，所述第七N型MOS管的第二端与所述第六N型MOS管的第二端均接模拟地，所述第四NPN三极管的基极连接所述第三NPN三极管的发射极，所述第四NPN三极管的发射极经所述第三电阻接模拟地；

所述第九P型MOS管的第一端连接模拟电源，所述第九P型MOS管的第二端连接所述第三N型MOS管的第一端，所述第十P型MOS管的第一端连接模拟电源，所述第十P型MOS管的第二端连接所述第四N型 MOS管的第一端，所述第四N型MOS管的第二端与所述第三N型MOS管的第二端均接至模拟地；

所述第十一P型MOS管的第一端连接模拟电源，所述第十一P型MOS 管的第二端连接所述第五NPN三极管的集电极，所述第五NPN三极管的发射极经所述第四电阻接至模拟地，所述第五NPN三极管的基极连接所述第六NPN三极管的发射极，所述第六NPN三极管的集电极连接模拟电源，所述第六NPN三极管的发射极连接所述第五N型MOS管的第一端，所述第五N型MOS管的第二端接至模拟地；

所述第八P型MOS管与所述第九P型MOS管是一比一镜像的P型 MOS管，所述第三N型MOS管与所述第四N型MOS管是一比一镜像的N 型MOS管，所述第十P型MOS管与所述第十一P型MOS管为一比一镜像的P型MOS管；

所述第二纹波补偿模块的第一电流指所述第九P型MOS管的电流，所述第二纹波补偿模块的第二电流指所述第三N型MOS管的电流，所述 BUCK变换器的输出侧的反馈节点连接所述第九P型MOS管的第二端与所述第三N型MOS管的第一端之间，以接收所述第二纹波补偿模块产生的纹波补偿电流。

可选的，所述第一滤波单元包括第一滤波电阻与第一滤波电容，所述第二滤波单元包括第二滤波电阻与第二滤波电容；

所述第一滤波电阻的第一端连接所述开关节点，所述第一滤波电容的第一端连接所述第一滤波电阻的第二端，所述第二滤波电阻的第一端连接所述第一滤波电阻的第二端，所述第二滤波电阻的第二端连接所述第二滤波电容的第一端，所述第一滤波电容的第二端与所述第二滤波电容的第二端均接模拟地；

所述纹波补偿模块连接所述第一滤波电容的第一端，以采集所述第一电压；

所述纹波补偿模块连接所述第二滤波电容的第一端，以刺激所述第二电压。

可选的，所述纹波补偿模块的数量为两个，分别为第一纹波补偿模块与第二纹波补偿模块；所述选择触发模块还连接所述BUCK变换器的输入侧的反馈节点，所述选择触发模块具体用于：

若所述BUCK变换器的输出电压与输入电压的差距超出预设范围，则选择所述第一纹波补偿模块作为所述当前纹波补偿模块；

若所述BUCK变换器的输出电压与输入电压的差距未超出预设范围，则选择所述第二纹波补偿模块作为所述当前纹波补偿模块。

可选的，所述选择触发模块包括比较单元与至少一个传输门；

所述传输门分别连接所述BUCK变换器的输出侧的反馈节点与所述比较器的第一输入端；

所述比较单元的第二输入端连接所述BUCK变换器的输入侧的反馈节点；

所述比较单元的一个输出端连接所述第一纹波补偿模块，另一个输出端连接所述第二纹波补偿模块；

所述比较单元用于比较所述第一输入端与所述第二输入端的电压，并根据比较结果触发所述第一纹波补偿模块或所述第二纹波补偿模块作为所述当前纹波补偿模块。

可选的，所述比较单元包括比较器、第一反相器、第二反相器、第三反相器与第四反相器；

所述传输门连接于所述BUCK变换器的输出侧的反馈节点与所述比较器的第一输入端之间；

所述比较器的第二输入端连接所述BUCK变换器的输入侧的反馈节点；

所述比较器的输出端、所述第一反相器、所述第二反相器、所述第三反相器与所述第四反相器依次连接；

所述传输门的一个控制端连接所述第一反相器与所述第二反相器之间，另一个控制端连接所述第二反相器与所述第三反相器之间，所述第一纹波补偿模块连接所述第三反相器与第四反相器之间，以被所述第三反相器输出的信号触发，所述第二纹波补偿模块连接所述第四反相器的输出端，以被所述第四反相器输出的信号触发。

根据本实用新型的第二方面，提供了一种BUCK变换器，包括第一方面及其可选方案涉及的内部纹波补偿电路。

可选的，所述BUCK变换器为COT控制的BUCK变换器。

本实用新型提供的BUCK变换器及其内部纹波补偿电路中，将纹波电压对应的纹波补偿电流叠加到反馈节点(例如某反馈电阻处)，那么反馈节点所反馈的信号可带有纹波电压的信息，其可有利于保证BUCK变换器工作的稳定性，同时，本实用新型配置了至少两个纹波补偿模块与选择触发模块，进而，根据实际的电路需求，可以有选择地触发对应的纹波补偿模块进行纹波补偿，避免了仅采用一种纹波补偿模块而带来的难以满足全面需求的情形。

本实用新型进一步的方案中，可在当BUCK变换器输出电压较低时，触发第一纹波补偿模块工作，当BUCK变换器输出电压较高(例如接近输入VIN电压)时，触发第二纹波补偿模块工作，其可保证在全输入范围内的输出电压稳定性，例如在0V～VIN的工作范围内都实现纹波补偿。

此外，本实用新型可选方案具体所提供的第一纹波补偿模块与第二纹波补偿模块的电路中，补偿的纹波补偿电流易于计算与产生，电路构造相对现有技术也较为简单。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一实施例中内部纹波补偿电路的构造示意图一；

图2是本实用新型一实施例中BUCK变换器中输出电压检测控制电路的部分电路示意图；

图3是本实用新型一实施例中内部纹波补偿电路的构造示意图二；

图4是本实用新型一实施例中电压纹波采样电路的电路示意图；

图5是本实用新型一实施例中开关节点、第一电压与第二电压的波形示意图；

图6是本实用新型一实施例中第一纹波补偿模块与第二纹波补偿模块的电路示意图；

图7是本实用新型一实施例中选择触发模块的电路示意图一；

图8是本实用新型一实施例中选择触发模块的电路示意图二。

附图标记说明：

1-选择触发模块；

11-比较单元；

111-第一反相器；

112-第二反相器；

113-第三方向器；

114-第四反相器；

115-比较器；

12-传输门；

121-第一传输门；

122-第二传输门；

2-纹波补偿模块；

21-第一纹波补偿模块；

22-第二纹波补偿模块；

3-电压纹波采样模块；

31-第一滤波单元；

32-第二滤波单元；

4-比较器；

R11-第一滤波电阻；

C1-第一滤波电容；

R12-第一滤波电阻；

C2-第二滤波电容；

SW-开关节点；

PM1-第一P型MOS管；

PM2-第二P型MOS管；

PM3-第三P型MOS管；

PM4-第四P型MOS管；

PM5-第五P型MOS管；

PM6-第六P型MOS管；

PM7-第七P型MOS管；

PM8-第八P型MOS管；

PM9-第九P型MOS管；

PM10-第十P型MOS管；

PM11-第十一P型MOS管；

NM1-第一N型MOS管；

NM2-第二N型MOS管；

NM3-第三N型MOS管；

NM4-第四N型MOS管；

Q11-第一PNP三极管；

Q12-第二PNP三极管；

Q21-第一NPN三极管；

Q22-第二NPN三极管；

Q23-第三NPN三极管；

Q24-第四NPN三极管；

Q25-第五NPN三极管；

Q26-第六NPN三极管；

Q31-第一使能开关；

Q32-第二使能开关；

R21-第一电阻；

R22-第二电阻；

R23-第三电阻；

R24-第四电阻。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面以具体地实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图1是本实用新型一实施例中内部纹波补偿电路的构造示意图一；图2 是本实用新型一实施例中BUCK变换器中输出电压检测控制电路的部分电路示意图。

请参考图1，所述的内部纹波补偿电路，包括：至少两个纹波补偿模块 2与选择触发模块1。

所述选择触发模块1连接所述BUCK变换器的输出侧的反馈节点，以及所述至少两个纹波补偿模块2，通过连接对应的反馈节点，可采集对应的反馈节点的电压，该反馈节点可以为输出侧任意两个电阻之间的节点。

具体实施过程中，需采集电压的反馈节点可以是一个，也可以是多个，若需采集电压的反馈节点是一个，则所采集到的电压可表征为VOUT_FB，若需采集电压的反馈节点是两个，则所采集到的电压可表征为VOUT_FB1 与VOUT_FB2。不论需采集电压的反馈节点是一个还是多个，所采集到的电压均可被视作对输出电压的一种表征，进而，在BUCK变换器控制输出时，可以据此进行控制。以图2为例，在输出电压的检测控制电路中，可包括比较器4，比较器4可以以所采集到的反馈节点的电压VOUT_FB为依据，根据其与参考电压VREF的比较结果输出PWM信号，BUCK变换器中的开关可以根据PWM信号控制通断，进而控制输出电压。

本实施例中，请参考图1，所述至少两个纹波补偿模块2连接所述 BUCK变换器的输出侧的一个反馈节点与所述选择触发模块1。

所述选择触发模块2用于：根据所述BUCK变换器的输出电压(其可利用前文所涉及的自反馈节点采样到的电压来表征)，触发所述至少两个纹波补偿模块中的一个当前纹波补偿模块进行纹波补偿。

所述纹波补偿模块2作为所述当前纹波补偿模块进行所述纹波补偿时，用于：产生与所述BUCK变换器内电压纹波匹配的纹波补偿电流，并将所述纹波补偿电流叠加至所述BUCK变换器的输出侧的反馈节点；其中，不同纹波补偿模块产生所述纹波补偿电流的过程是不同的。

以上方案中，将纹波电压匹配的纹波补偿电流叠加到反馈节点(例如某反馈电阻处)，那么反馈节点所反馈的信号可带有纹波电压的信息，以图2 为例，反馈至比较器4的电压VOUT_FB可带有纹波电压的信息，其可有利于保证BUCK变换器工作的稳定性。

同时，本实施例配置了至少两个纹波补偿模块与选择触发模块，进而，根据实际的电路需求，可以有选择地触发对应的纹波补偿模块进行纹波补偿，避免了仅采用一种纹波补偿模块而带来的难以满足全面需求的情形。

此外，采用本身实施例所涉及的电路，可无需外部采样电路，在芯片内部实现纹波补偿。

图3是本实用新型一实施例中内部纹波补偿电路的构造示意图二；图4 是本实用新型一实施例中电压纹波采样电路的电路示意图；图5是本实用新型一实施例中开关节点、第一电压与第二电压的波形示意图。

请参考图3和图4，内部纹波补偿电路，还包括电压纹波采样模块3，所述电压纹波采样模块3包括第一滤波单元31与第二滤波单元32，所述BUCK变换器中开关节点SW的波形能够依次经第一滤波单元31与第二滤波单元滤波32。

通过第一滤波单元31与第二滤波单元32，可使得所需的电压纹波或其相关信息能够被纹波补偿模块获取到，任意可实现该功能的滤波单元，均不脱离图3所示实施方式的描述。

所述纹波补偿模块2分别连接所述第一滤波单元31与所述第二滤波单元32，以采集所述第一滤波单元31滤波后的第一电压VINP，以及所述第二滤波单元32滤波后的第二电压VINN，所述电压纹波可以利用所述第一电压与所述第二电压的差值表征的。

具体实施过程中，请参考图4，所述第一滤波单元31包括第一滤波电阻R11与第一滤波电容C1，所述第二滤波单元32包括第二滤波电阻R12 与第二滤波电容C2。

所述第一滤波电阻R11的第一端连接所述开关节点SW，所述第一滤波电容C1的第一端连接所述第一滤波电阻R11的第二端，所述第二滤波电阻 R12的第一端连接所述第一滤波电阻R11的第二端，所述第二滤波电阻12 的第二端连接所述第二滤波电容C2的第一端，所述第一滤波电容C1的第二端与所述第二滤波电容C2的第二端均接模拟地AGND；

所述纹波补偿模块2连接所述第一滤波电容的第一端，以采集所述第一电压VINP；所述纹波补偿模块2连接所述第二滤波电容的第一端，以刺激所述第二电压VINN。

进而，开关节点SW的波形、第一滤波单元31滤波后的第一电压VINP 的波形、第二滤波单元32滤波后的第二电压VINN的波形可如图5所示，通过VINP-VINN即得到输出电压纹波信息，可见，纹波补偿模块2可分别采样到第一电压VINP与第二电压VINN，进而，在具体计算过程中，可不直接计算VINP-VINN，而是分别将其转换为电流，进而得到与VINP-VINN 相关联的纹波补偿电流。

其中一种实施方式中，根据所述第一电压，在目标阻值的电阻的两端形成第一中间电压，得到对应的第一电流；所述第一电压与所述第一中间电压的差距为第一电压差；

根据所述第二电压，在目标阻值的电阻的两端形成第二中间电压，得到对应的第二电流，所述第二电压与所述第二中间电压的差距为第二电压差；

根据所述第一电流与所述第二电流，确定与所述电压纹波匹配的纹波补偿电流；

将所述纹波补偿电流叠加至所述BUCK变换器的输出侧的反馈节点；

其中，不同纹波补偿模块中，所述第一电压差是不同的，所述第二电压差也是不同的；同一纹波补偿模块中，所述第一电压差与所述第二电压差是相同的。

其中一种实施方式中，所述纹波补偿电流可以是所述第一电流与所述第二电流的差值，其他方式中，也不排除再引入其他电流参与计算的方式。

其中一种实施方式中，所述至少两个纹波补偿模块包括第一纹波补偿模块21与第二纹波补偿模块22，所述第一纹波补偿模块21中的第一电压差与第二电压差为零，所述第二纹波补偿模块22中的第一电压差与第二电压差不为零，例如可以是后文所涉及的Vth+Vth，但也不排除其为 Vth+Vth+Vth、Vth等实施方式。

图6是本实用新型一实施例中第一纹波补偿模块与第二纹波补偿模块的电路示意图。

请参考图6，所述至少两个纹波补偿模块2包括第一纹波补偿模块21，所述第一纹波补偿模块21包括第一电阻R21、第二电阻R22、第一PNP三极管Q11、第二PNP三极管Q12、第一P型MOS管PM1、第二P型MOS 管PM2、第三P型MOS管PM3、第四P型MOS管PM4、第五P型MOS 管PM5、第六P型MOS管PM6、第七P型MOS管PM7、第一N型MOS 管NM1、第二N型MOS管NM2、第一NPN三极管Q21、第二NPN三极管Q22，以及三个第一使能开关Q31；所述第一电阻R21与所述第二电阻 R22阻值相同；

所述三个第一使能开关Q31的栅极均连接所述选择触发模块；所述第三P型MOS管PM3的栅极与所述第四P型MOS管PM4的栅极连接第一个第一使能开关Q31，所述第五P型MOS管PM5的栅极与所述第六P型 MOS管PM6的栅极连接第二个第一使能开关Q31，所述第一N型MOS管 NM1的栅极与所述第二N型MOS管NM2的栅极连接第三个第一使能开关 Q31；所述三个第一使能开关Q31均连接至所述选择触发模块，以在被所述选择触发模块触发时控制所述第三P型MOS管PM3、所述第四P型MOS 管PM4、所述第五P型MOS管PM5、所述第六P型MOS管PM6、所述第一N型MOS管NM1与所述第二N型MOS管NM2的导通，所述第一PNP 三极管Q11的基极用于接入所述第一电压，所述第二PNP三极管Q12的基极用于接入所述第二电压；

所述第一P型MOS管PM1、所述第二P型MOS管PM2、所述第三P 型MOS管PM3与所述第四P型MOS管PM4的第一端连接模拟电源，所述第一P型MOS管PM1、所述第二P型MOS管PM2与所述第七P型 MOS管PM7的栅极互相连接，所述第一P型MOS管PM1的栅极与第二端短接；所述第二P型MOS管PM2的第二端连接所述第一PNP三极管Q11 的发射极，所述第一PNP三极管Q11的基极连接所述第一滤波电容，以接入所述第一电压，所述第一PNP三极管Q11的集电极连接模拟地，所述第一PNP三极管Q11的发射极还连接所述第一NPN三极管Q21的基极，所述第一PNP三极管Q11的集电极连接所述第三P型MOS管PM3的第二端，所述第一PNP三极管Q11的发射极经所述第一电阻R21连接模拟地；所述第三P型MOS管PM3的栅极与第二端短接，所述第四P型MOS管 PM4的第二端连接所述第一N型MOS管NM1的第一端，所述第一N型 MOS管NM1的第二端连接模拟地，所述第一PNP三极管的基极用于接入所述第一电压；

所述第五P型MOS管PM5、所述第六P型MOS管PM6与所述第七P 型MOS管PM7的第一端连接模拟电源，所述第五P型MOS管PM5的第二端连接所述第二N型MOS管NM2的第一端，所述第二N型MOS管 NM2的第二端连接模拟地，所述第六P型MOS管PM6的第二端连接所述第二NPN三极管Q22的集电极，所述第二NPN三极管Q22的发射极经所述第二电阻R22连接模拟地，所述第七P型MOS管PM7的第二端连接所述第二PNP三极管Q12的基极连接所述第二滤波电容，以接入所述第二电压，所述第二PNP三极管Q12的发射极连接模拟地；所述第二N型MOS 管NM2的栅极与第一端短接，所述第六P型MOS管PM6的栅极与第二端短接；

所述第三P型MOS管PM3与所述第二P型MOS管PM2是一比一镜像的P型MOS管，所述第一N型MOS管NM1与所述第二N型MOS管 NM2是一比一镜像的N型MOS管，所述第五P型MOS管PM5与所述第六P型MOS管PM6为一比一镜像的P型MOS管；

所述第一纹波补偿模块21的第一电流指所述第四P型MOS管PM4的电流，所述第一纹波补偿模块21的第二电流指所述第一N型MOS管NM1 的电流，所述BUCK变换器的输出侧的反馈节点连接所述第四P型MOS管 PM4的第二端与所述第一N型MOS管NM1的第一端之间，以接收所述第一纹波补偿模块产生的纹波补偿电流。

以下针对于第一纹波补偿模块21工作时的电路状态进行描述，其中的 Vth指三极管的门限电压，以某种材质的PNP型三极管为例，其发射极大于基极极0.3V时，该三极管可被导通，其中的0.3V即为门限点，此外，还可利用电阻的附图标记来表征其阻值。

第一纹波补偿模块21工作时：

A点的电压为VINP+Vth；B点电压为A点电压-Vth，即VINP；因而第三P型MOS管PM3这一路的电流为VINP/R21，进一步的，因第四P型 MOS管PM4与第三P型MOS管PM3是1：1电流镜像的，所以第四P型 MOS管PM4的电流与第三P型MOS管PM3的电流相等，均为 VINP/R21；

C点的电压为VINN+Vth，D点的电压为C点的电压-Vth，即VINN，因而第六P型MOS管PM6这一路电流为VINN/R22，第五P型MOS管 PM5与第六P型MOS管PM6是1:1电流镜像的，同时，经过第一N型 MOS管NM1与第二N型MOS管NM2的1:1镜像，第一N型MOS管 NM1电流、第二N型MOS管NM2的电流、第五P型MOS管PM5的电流与第六P型MOS管PM6的电流均相等，均为VINN/R22；

那么，对于S1点：输出电流为第四P型MOS管PM4的电流与第一N 型MOS管NM1的电流的差值，即：VINP/R21-VINN/R22，同时， R21＝R22，若其阻值表征为R，则S1点的电流(即纹波补偿电流)为： (VINP-VINN)/R，即：将纹波采样电路得到的纹波电压信息转换为电流信息；

可见，其产生纹波补偿电流的过程可表征为：(VINP+Vth-Vth)/R- (VINN+Vth-Vth)/R＝(VINP-VINN)/R＝IOUT。其中的IOUT指纹波补偿电流的电流，通过调节电阻的阻值R，可以调节电流IOUT的大小。其中的 (VINP+Vth-Vth)是作用于电阻的电压，其可视作前文所涉及的第一中间电压，其中(VINN+Vth-Vth)是作用于电阻的电压，其可视作前文所涉及的第二中间电压。对应的，第一电压差与第二电压差即为Vth-Vth＝0。

进而，通过将该点连接至一个反馈节点，可将该电流再叠加到 VOUT_FB反馈电阻处，那么VOUT_FB处就得到了输出电压的纹波信息，从而控制输出电压的稳定性。

请参考图6，所述至少两个纹波补偿模块包括第二纹波补偿模块22，所述第二纹波补偿模块22包括第三电阻R23、第四电阻R24、第八P型MOS 管PM8、第九P型MOS管PM9、第十P型MOS管PM10、第十一P型 MOS管PM11、第三N型MOS管NM3、第四N型MOS管NM4、第五N 型MOS管NM5、第六N型MOS管NM6、第七N型MOS管NM7、第三 NPN三极管Q23、第四NPN三极管Q24、第五NPN三极管Q25、第六 NPN三极管Q26，以及三个第二使能开关Q32；所述第三电阻R23与所述第四电阻R24阻值相同；

所述三个第二使能开关Q32的栅极均连接所述选择触发模块；所述第八P型MOS管PM8的栅极与所述第九P型MOS管PM9的栅极连接第一个第二使能开关Q32，所述第十P型MOS管PM10的栅极与所述第十一P 型MOS管PM11的栅极连接第二个第二使能开关Q32，所述第三N型 MOS管NM3的栅极与所述第四N型MOS管NM4的栅极连接第三个第二使能开关Q32；所述三个第二使能开关Q32均连接至所述选择触发模块，以在被所述选择触发模块触发时控制所述第八P型MOS管PM8、所述第九P 型MOS管PM9、所述第十P型MOS管PM10、所述第十一P型MOS管 PM11、所述第三N型MOS管NM3与所述第四N型MOS管NM4的导通；所述第三NPN三极管Q23的基极用于接入所述第一电压，所述第六 NPN三极管Q26的基极用于接入所述第二电压；

所述第三NPN三极管Q23的集电极、所述第八P型MOS管PM8的第一端、所述第九P型MOS管PM9的第一端均连接模拟电源，所述第六N 型MOS管NM6、所述第七N型MOS管NM7与所述第五N型MOS管NM5的栅极互相连接，所述第六N型MOS管NM6的栅极与第一端短接，所述第七N型MOS管NM7的栅极与第二端短接，所述第七N型MOS管NM7的第一端连接所述第三NPN三极管Q23的发射极连接，所述第七N 型MOS管NM7的第二端与所述第六N型MOS管NM6的第二端均接模拟地，所述第四NPN三极管Q24的基极连接所述第三NPN三极管Q23的发射极，所述第四NPN三极管Q24的发射极经所述第三电阻R23接模拟地；

所述第九P型MOS管PM9的第一端连接模拟电源，所述第九P型 MOS管PM9的第二端连接所述第三N型MOS管NM3的第一端，所述第十P型MOS管PM10的第一端连接模拟电源，所述第十P型MOS管PM10 的第二端连接所述第四N型MOS管NM4的第一端，所述第四N型MOS 管NM4的第二端与所述第三N型MOS管NM3的第二端均接至模拟地；

所述第十一P型MOS管PM11的第一端连接模拟电源，所述第十一P 型MOS管PM11的第二端连接所述第五NPN三极管Q25的集电极，所述第五NPN三极管Q25的发射极经所述第四电阻R24接至模拟地，所述第五 NPN三极管Q25的基极连接所述第六NPN三极管Q26的发射极，所述第六 NPN三极管Q26的集电极连接模拟电源，所述第六NPN三极管Q26的发射极连接所述第五N型MOS管NM5的第一端，所述第五N型MOS管NM5 的第二端接至模拟地；

所述第八P型MOS管PM8与所述第九P型MOS管PM9是一比一镜像的P型MOS管，所述第三N型MOS管NM3与所述第四N型MOS管 NM4是一比一镜像的N型MOS管，所述第十P型MOS管PM10与所述第十一P型MOS管PM11为一比一镜像的P型MOS管；

所述第二纹波补偿模块的第一电流指所述第九P型MOS管PM9的电流，所述第二纹波补偿模块的第二电流指所述第三N型MOS管NM3的电流，所述BUCK变换器的输出侧的反馈节点连接所述第九P型MOS管PM9 的第二端与所述第三N型MOS管NM3的第一端之间，以接收所述第二纹波补偿模块产生的纹波补偿电流。

第二纹波补偿模块22工作时：

E点的电压为VINP-Vth；F点电压为E点电压-Vth，即VINP-Vth- Vth；因而第八P型MOS管PM8这一路的电流为(VINP-Vth-Vth)/R23，进一步的，因第八P型MOS管PM8与第九P型MOS管PM9是1：1电流镜像的，所以第九P型MOS管PM9的电流与第八P型MOS管PM8的电流相等，均为(VINP-Vth-Vth)/R23；

G点的电压为VINN-Vth，H点的电压为G点的电压-Vth，即VINN- Vth-Vth，因而第十一P型MOS管PM11这一路电流为(VINN-Vth-Vth) /R24，第十一P型MOS管PM11与第十P型MOS管PM10是1:1电流镜像的，同时，经过第三N型MOS管NM3与第四N型MOS管NM4的1:1镜像，第三N型MOS管NM3的电流、第四N型MOS管NM4的电流、第十 P型MOS管PM10的电流与第十一P型MOS管PM11的电流均相等，均为 (VINN-Vth-Vth)/R24；

那么，对于S2点：输出电流为第九P型MOS管PM9的电流与第三N 型MOS管NM3的电流的差值，即：VINP/R23-VINN/R24，同时， R23＝R24＝R21＝R22，若其阻值表征为R，则S2点的电流即为：(VINP- VINN)/R，即：将纹波采样电路得到的纹波电压信息转换为电流信息，进而，通过将该点连接至一个反馈节点，可将该电流再叠加到VOUT_FB反馈电阻处，那么VOUT_FB处就得到了输出电压的纹波信息，从而控制输出电压的稳定性。

可见，其产生纹波补偿电流的过程可表征为：(VINP-Vth-Vth)/R- (VINN-Vth-Vth)/R＝(VINP-VINN)/R＝IOUT。其中的IOUT指纹波补偿电流，通过调节电阻的阻值R，可以调节电流IOUT的大小。其中的 (VINP-Vth-Vth)是作用于电阻的电压，其可视作前文所涉及的第一中间电压，其中(VINN-Vth-Vth)是作用于电阻的电压，其可视作前文所涉及的第二中间电压。对应的，第一电压差与第二电压差即为Vth+Vth。

进而，通过将该点连接至一个反馈节点，可将该电流再叠加到 VOUT_FB反馈电阻处，那么VOUT_FB处就得到了输出电压的纹波信息，从而控制输出电压的稳定性。

此外，以上所描述的电路中，第一使能开关Q31与第二使能开关Q32 中，连接至模拟电源的第一使能开关Q31与第二使能开关Q32可采用P型 MOS管，连接至模拟地的第一使能开关Q31与第二使能开关Q32可采用N 型MOS管。

其中，第一纹波补偿模块21可应用于输出电压较小时，第二纹波补偿模块22可应用于输出电压较大时(例如与输入电压接近时)。

以上所提供的第一纹波补偿模块与第二纹波补偿模块的电路中，补偿的纹波补偿电流易于计算与产生，电路构造相对现有技术也较为简单。

同时，以上纹波补偿模块中，利用三极管输入第一电压与第二电压，相较而言，现有相关技术中，通常采用MOS管输入，此时，电路的共模输入电压范围决定了在BUCK变换器的输出电压接近输入电压时，纹波补偿电路不会工作，因而无法适用于想要做大占空比的BUCK变换器。相较而言，以上实施方式中的纹波补偿模块可适用于该种情形，且在全电压范围均能保障稳定性。

在本实施例的其他实施方式中，也不排除具有三个或三个以上纹波补偿模块的实施方式，例如，在其他纹波补偿模块中，也可采用其他类似于图6 的方式来实现，其过程可例如(VINP-Vth-Vth-Vth)/R-(VINN-Vth-Vth- Vth)/R＝(VINP-VINN)/R＝IOUT、(VINP+Vth+Vth)/R- (VINN+Vth+Vth)/R＝(VINP-VINN)/R＝IOUT等等，通过配置相应的三极管、MOS管、电流镜像等可实现以上过程。

图7是本实用新型一实施例中选择触发模块的电路示意图一；图8是本实用新型一实施例中选择触发模块的电路示意图二。

请参考图7和图8，并结合图6，其中一种实施方式中，所述纹波补偿模块2的数量为两个，分别为以上所阐述的第一纹波补偿模块21与第二纹波补偿模块22；所述选择触发模块1还连接所述BUCK变换器的输入侧的反馈节点，所述选择触发模块1具体用于：

若所述BUCK变换器的输出电压与输入电压的差距超出预设范围，则选择所述第一纹波补偿模块作为所述当前纹波补偿模块；

若所述BUCK变换器的输出电压与输入电压的差距未超出预设范围，则选择所述第二纹波补偿模块作为所述当前纹波补偿模块。

其中，所述BUCK变换器的输出电压可利用输出侧的反馈节点的电压 VIN_FB来表征，所述BUCK变换器的输出电压可利用输入侧的反馈节点的电压VIN_FB来表征。

具体实施过程中，请参考图7与图8，所述选择触发模块1包括比较单元11与至少一个传输门12；其中，传输门12的数量可以为如图7所示的一个，也可以为如图8所示的两个，若传输门12的数量为两个，分别为第一传输门121与第二传输门122。

所述传输门12分别连接所述BUCK变换器的输出侧的一个反馈节点与所述比较单元的第一输入端；所述比较单元11的第二输入端连接所述 BUCK变换器的输入侧的反馈节点；所述比较单元11的一个输出端连接所述第一纹波补偿模块21，另一个输出端连接所述第二纹波补偿模块22。

所述比较单元用于比较所述第一输入端与所述第二输入端的电压，并根据比较结果触发所述第一纹波补偿模块21或所述第二纹波补偿模块22作为所述当前纹波补偿模块。

其中，由于所述BUCK变换器的输出电压应该是小于输入电压的，故而，输出电压与输入电压的差距大于预设范围，可理解为输出电压比输入电压小，且输出电压处于一个相对较低的电压，输出电压与输入电压的差距小于预设范围，可理解为输出电压比输入电压小，但输出电压处于一个相对较高的电压，例如处于与输入电压相近的电压。进而，通过比较单元可在不同的输出电压下触发不同的纹波补偿模块工作。

可见，图7和图8所示的实施方式可基于输出电压与输入电压的关系准确地选择匹配的纹波补偿模块工作，满足全电压范围的需求。

一种具体实施过程中，请参考图7，所述比较单元11包括比较器115、第一反相器111、第二反相器112、第三反相器113与第四反相器114。

所述传输门12连接于所述BUCK变换器的输出侧的反馈节点与所述比较器115的第一输入端之间；其中的第一输入端可以为正相输入端。

所述比较器115的第二输入端连接所述BUCK变换器的输入侧的反馈节点，其可对应的电压VOUT_FB(又或者VOUT_FB1、VOUT_FB2)，其中的第二输入端可以为反相输入端。

所述比较器115的输出端、所述第一反相器111、所述第二反相器 112、所述第三反相器113与所述第四反相器114依次连接。

所述传输门12的一个控制端连接所述第一反相器111与所述第二反相器112之间，另一个控制端连接所述第二反相器112与所述第三反相器113 之间，该两个控制端可表征为C端与

端。

所述第一纹波补偿模块21连接所述第三反相器113与第四反相器114 之间，以被所述第三反相器113输出的信号ENH1触发，所述第二纹波补偿模块22连接所述第四反相器114的输出端，以被所述第四反相器114输出的信号ENH2触发。

另一种具体实施过程中，请参考图8，所述传输门12的数量为两个，分别为第一传输门121与第二传输门122。

所述第一传输门121连接于所述BUCK变换器的输出侧的反馈节点与所述比较器的第一输入端之间，所述第二传输门122也连接于所述BUCK 变换器的输出侧的反馈节点与所述比较器的第一输入端之间。

所述第一传输门的第一控制端(例如C端或

端)连接至第三反相器113 与第四反相器114之间，第二控制端连接至第四反相器114的输出端，所述第二传输门的第二控制端(例如

端或C端)连接至第三反相器113与第四反相器114之间，第一控制端连接至第四反相器114的输出端，可见，第一传输门121的第一控制端与第二传输门122的第二控制端是连接于同一位置的，第一传输门121的第二控制端与第二传输门122的第一控制端是连接于同一位置的。

其中，第一传输门与第二传输门连接至不同的反馈节点，以图8为例，可分别连接电压为VOUT_FB1的反馈节点与VOUT_FB2的反馈节点。

此外，除了基于输出电压与输入电压选择不同的纹波补偿模块2，其他方案中，也可以比较输出电压与预设的阈值来选择不同的纹波补偿模块2工作，还可以结合其他因素选择不同的纹波补偿模块2工作，例如可结合时间、环境等因素自动选择纹波补偿模块2进行纹波补偿，从而满足实际的需求。

综上所述，本实施例提供的BUCK变换器及其内部纹波补偿电路中，将纹波电压对应的纹波补偿电流叠加到反馈节点(例如某反馈电阻处)，那么反馈节点所反馈的信号可带有纹波电压的信息，其可有利于保证BUCK 变换器工作的稳定性，同时，本实用新型配置了至少两个纹波补偿模块与选择触发模块，进而，根据实际的电路需求，可以有选择地触发对应的纹波补偿模块进行纹波补偿，避免了仅采用一种纹波补偿模块而带来的难以满足全面需求的情形。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种BUCK变换器的内部纹波补偿电路，其特征在于，包括：至少两个纹波补偿模块与选择触发模块；所述选择触发模块分别连接所述BUCK变换器的输出侧的反馈节点，以及所述至少两个纹波补偿模块，所述至少两个纹波补偿模块连接所述BUCK变换器的输出侧的一个反馈节点与所述选择触发模块；

所述选择触发模块用于：根据所述BUCK变换器的输出电压，触发所述至少两个纹波补偿模块中的一个当前纹波补偿模块进行纹波补偿；

所述纹波补偿模块作为所述当前纹波补偿模块进行所述纹波补偿时，用于：产生与所述BUCK变换器内电压纹波匹配的纹波补偿电流，并将所述纹波补偿电流叠加至所述BUCK变换器的输出侧的反馈节点；其中，不同纹波补偿模块产生所述纹波补偿电流的过程是不同的。

2.根据权利要求1所述的BUCK变换器的内部纹波补偿电路，其特征在于，还包括电压纹波采样模块，所述电压纹波采样模块包括第一滤波单元与第二滤波单元，所述BUCK变换器中开关节点的波形能够依次经第一滤波单元与第二滤波单元滤波；所述纹波补偿模块分别连接所述第一滤波单元与所述第二滤波单元，以采集所述第一滤波单元滤波后的第一电压，以及所述第二滤波单元滤波后的第二电压；所述电压纹波是利用所述第一电压与所述第二电压的差值表征的；

所述当前纹波补偿模块产生与所述电压纹波匹配的纹波补偿电流时，具体用于：

根据所述第一电压，在目标阻值的电阻的两端形成第一中间电压，得到对应的第一电流；所述第一电压与所述第一中间电压的差距为第一电压差；

根据所述第二电压，在目标阻值的电阻的两端形成第二中间电压，得到对应的第二电流，所述第二电压与所述第二中间电压的差距为第二电压差；

根据所述第一电流与所述第二电流，确定与所述电压纹波匹配的纹波补偿电流；

将所述纹波补偿电流叠加至所述BUCK变换器的输出侧的反馈节点；

其中，不同纹波补偿模块中，所述第一电压差是不同的，所述第二电压差也是不同的；同一纹波补偿模块中，所述第一电压差与所述第二电压差是相同的。

3.根据权利要求2所述的BUCK变换器的内部纹波补偿电路，其特征在于，所述纹波补偿电流是所述第一电流与所述第二电流的差值，所述至少两个纹波补偿模块包括第一纹波补偿模块与第二纹波补偿模块，所述第一纹波补偿模块中的第一电压差与第二电压差为零，所述第二纹波补偿模块中的第一电压差与第二电压差不为零。

4.根据权利要求3所述的BUCK变换器的内部纹波补偿电路，其特征在于，所述至少两个纹波补偿模块包括第一纹波补偿模块，所述第一纹波补偿模块包括第一电阻、第二电阻、第一PNP三极管、第二PNP三极管、第一P型MOS管、第二P型MOS管、第三P型MOS管、第四P型MOS管、第五P型MOS管、第六P型MOS管、第七P型MOS管、第一N型MOS管、第二N型MOS管、第一NPN三极管、第二NPN三极管，以及三个第一使能开关；所述第一电阻与所述第二电阻阻值相同；

所述三个第一使能开关的栅极均连接所述选择触发模块；所述第三P型MOS管的栅极与所述第四P型MOS管的栅极连接第一个第一使能开关，所述第五P型MOS管的栅极与所述第六P型MOS管的栅极连接第二个第一使能开关，所述第一N型MOS管的栅极与所述第二N型MOS管的栅极连接第三个第一使能开关；所述三个第一使能开关均连接至所述选择触发模块，以在被所述选择触发模块触发时控制所述第三P型MOS管、所述第四P型MOS管、所述第五P型MOS管、所述第六P型MOS管、所述第一N型MOS管与所述第二N型MOS管的导通；所述第一PNP三极管的基极用于接入所述第一电压，所述第二PNP三极管的基极用于接入所述第二电压；

所述第一P型MOS管、所述第二P型MOS管、所述第三P型MOS管与所述第四P型MOS管的第一端连接模拟电源，所述第一P型MOS管、所述第二P型MOS管与所述第七P型MOS管的栅极互相连接，所述第一P型MOS管的栅极与第二端短接；所述第二P型MOS管的第二端连接所述第一PNP三极管的发射极，所述第一PNP三极管的基极连接所述第一滤波单元中的第一滤波电容，以接入所述第一电压，所述第一PNP三极管的集电极连接模拟地，所述第一PNP三极管的发射极还连接所述第一NPN三极管的基极，所述第一PNP三极管的集电极连接所述第三P型MOS管的第二端，所述第一PNP三极管的发射极经所述第一电阻连接模拟地；所述第三P型MOS管的栅极与第二端短接，所述第四P型MOS管的第二端连接所述第一N型MOS管的第一端，所述第一N型MOS管的第二端连接模拟地；

所述第五P型MOS管、所述第六P型MOS管与所述第七P型MOS管的第一端连接模拟电源，所述第五P型MOS管的第二端连接所述第二N型MOS管的第一端，所述第二N型MOS管的第二端连接模拟地，所述第六P型MOS管的第二端连接所述第二NPN三极管的集电极，所述第二NPN三极管的发射极经所述第二电阻连接模拟地，所述第七P型MOS管的第二端连接所述第二PNP三极管的基极连接所述第二滤波单元中的第二滤波电容，以接入所述第二电压，所述第二PNP三极管的发射极连接模拟地；所述第二N型MOS管的栅极与第一端短接，所述第六P型MOS管的栅极与第二端短接；

所述第三P型MOS管与所述第二P型MOS管是一比一镜像的P型MOS管，所述第一N型MOS管与所述第二N型MOS管是一比一镜像的N型MOS管，所述第五P型MOS管与所述第六P型MOS管为一比一镜像的P型MOS管；

所述第一纹波补偿模块的第一电流指所述第四P型MOS管的电流，所述第一纹波补偿模块的第二电流指所述第一N型MOS管的电流，所述BUCK变换器的输出侧的反馈节点连接所述第四P型MOS管的第二端与所述第一N型MOS管的第一端之间，以接收所述第一纹波补偿模块产生的纹波补偿电流。

5.根据权利要求3所述的BUCK变换器的内部纹波补偿电路，其特征在于，所述至少两个纹波补偿模块包括第二纹波补偿模块，所述第二纹波补偿模块包括第三电阻、第四电阻、第八P型MOS管、第九P型MOS管、第十P型MOS管、第十一P型MOS管、第三N型MOS管、第四N型MOS管、第五N型MOS管、第六N型MOS管、第七N型MOS管、第三NPN三极管、第四NPN三极管、第五NPN三极管、第六NPN三极管，以及三个第二使能开关；所述第三电阻与所述第四电阻阻值相同；

所述三个第二使能开关的栅极均连接所述选择触发模块；所述第八P型MOS管的栅极与所述第九P型MOS管的栅极连接第一个第二使能开关，所述第十P型MOS管的栅极与所述第十一P型MOS管的栅极连接第二个第二使能开关，所述第三N型MOS管的栅极与所述第四N型MOS管的栅极连接第三个第二使能开关；所述三个第二使能开关均连接至所述选择触发模块，以在被所述选择触发模块触发时控制所述第八P型MOS管、所述第九P型MOS管、所述第十P型MOS管、所述第十一P型MOS管、所述第三N型MOS管与所述第四N型MOS管的导通，所述第三NPN三极管的基极用于接入所述第一电压，所述第六NPN三极管的基极用于接入所述第二电压；

所述第三NPN三极管的集电极、所述第八P型MOS管的第一端、所述第九P型MOS管的第一端均连接模拟电源，所述第六N型MOS管、所述第七N型MOS管与所述第五N型MOS管的栅极互相连接，所述第六N型MOS管的栅极与第一端短接，所述第七N型MOS管的栅极与第二端短接，所述第七N型MOS管的第一端连接所述第三NPN三极管的发射极连接，所述第七N型MOS管的第二端与所述第六N型MOS管的第二端均接模拟地，所述第四NPN三极管的基极连接所述第三NPN三极管的发射极，所述第四NPN三极管的发射极经所述第三电阻接模拟地；

所述第九P型MOS管的第一端连接模拟电源，所述第九P型MOS管的第二端连接所述第三N型MOS管的第一端，所述第十P型MOS管的第一端连接模拟电源，所述第十P型MOS管的第二端连接所述第四N型MOS管的第一端，所述第四N型MOS管的第二端与所述第三N型MOS管的第二端均接至模拟地；

所述第十一P型MOS管的第一端连接模拟电源，所述第十一P型MOS管的第二端连接所述第五NPN三极管的集电极，所述第五NPN三极管的发射极经所述第四电阻接至模拟地，所述第五NPN三极管的基极连接所述第六NPN三极管的发射极，所述第六NPN三极管的集电极连接模拟电源，所述第六NPN三极管的发射极连接所述第五N型MOS管的第一端，所述第五N型MOS管的第二端接至模拟地；

所述第八P型MOS管与所述第九P型MOS管是一比一镜像的P型MOS管，所述第三N型MOS管与所述第四N型MOS管是一比一镜像的N 型MOS管，所述第十P型MOS管与所述第十一P型MOS管为一比一镜像的P型MOS管；

所述第二纹波补偿模块的第一电流指所述第九P型MOS管的电流，所述第二纹波补偿模块的第二电流指所述第三N型MOS管的电流，所述BUCK变换器的输出侧的反馈节点连接所述第九P型MOS管的第二端与所述第三N型MOS管的第一端之间，以接收所述第二纹波补偿模块产生的纹波补偿电流。

6.根据权利要求2至5任一项所述的BUCK变换器的内部纹波补偿电路，其特征在于，所述第一滤波单元包括第一滤波电阻与第一滤波电容，所述第二滤波单元包括第二滤波电阻与第二滤波电容；

所述第一滤波电阻的第一端连接所述开关节点，所述第一滤波电容的第一端连接所述第一滤波电阻的第二端，所述第二滤波电阻的第一端连接所述第一滤波电阻的第二端，所述第二滤波电阻的第二端连接所述第二滤波电容的第一端，所述第一滤波电容的第二端与所述第二滤波电容的第二端均接模拟地；

所述纹波补偿模块连接所述第一滤波电容的第一端，以采集所述第一电压；

所述纹波补偿模块连接所述第二滤波电容的第一端，以刺激所述第二电压。

7.根据权利要求1至5任一项所述的BUCK变换器的内部纹波补偿电路，其特征在于，所述纹波补偿模块的数量为两个，分别为第一纹波补偿模块与第二纹波补偿模块；所述选择触发模块还连接所述BUCK变换器的输入侧的反馈节点，所述选择触发模块具体用于：

若所述BUCK变换器的输出电压与输入电压的差距超出预设范围，则选择所述第一纹波补偿模块作为所述当前纹波补偿模块；

若所述BUCK变换器的输出电压与输入电压的差距未超出预设范围，则选择所述第二纹波补偿模块作为所述当前纹波补偿模块。

8.根据权利要求7所述的BUCK变换器的内部纹波补偿电路，其特征在于，所述选择触发模块包括比较单元与至少一个传输门；

所述传输门分别连接所述BUCK变换器的输出侧的反馈节点与所述比较单元的第一输入端；

所述比较单元的第二输入端连接所述BUCK变换器的输入侧的反馈节点；

所述比较单元的一个输出端连接所述第一纹波补偿模块，另一个输出端连接所述第二纹波补偿模块；

所述比较单元用于比较所述第一输入端与所述第二输入端的电压，并根据比较结果触发所述第一纹波补偿模块或所述第二纹波补偿模块作为所述当前纹波补偿模块。

9.根据权利要求8所述的BUCK变换器的内部纹波补偿电路，其特征在于，所述比较单元包括比较器、第一反相器、第二反相器、第三反相器与第四反相器；

所述传输门连接于所述BUCK变换器的输出侧的反馈节点与所述比较器的第一输入端之间；

所述比较器的第二输入端连接所述BUCK变换器的输入侧的反馈节点；

所述比较器的输出端、所述第一反相器、所述第二反相器、所述第三反相器与所述第四反相器依次连接；

所述传输门的一个控制端连接所述第一反相器与所述第二反相器之间，另一个控制端连接所述第二反相器与所述第三反相器之间，所述第一纹波补偿模块连接所述第三反相器与第四反相器之间，以被所述第三反相器输出的信号触发，所述第二纹波补偿模块连接所述第四反相器的输出端，以被所述第四反相器输出的信号触发。

10.一种BUCK变换器，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的内部纹波补偿电路。

Images