CN219420570U - 一种用于开关电源的斜坡补偿电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及斜坡补偿技术领域,公开了一种用于开关电源的斜坡补偿电路，包括电流镜单元、控制开关K1、电容C1和电阻R1；电流镜单元包括主电流镜支路和从电流镜支路，从电流镜支路镜像主电流镜支路的电流，并向电容C1输入充电电流，电容C1通过电阻R1接地；控制开关K1与电容C1并联；在实际使用时，让外部信号输入到电阻R1未接地的一端，当控制开关K1未导通时，充电电流向电容C1充电，电容C1一端的电压是电容C1的电压与外部信号的电压叠加，因此只需让外部比较器与电容C1一端电连接便能得到补偿后的信号，从而简化了开关电源中的补偿信号产生所需要的电路的结构。
Description
技术领域
本实用新型涉及斜坡补偿技术领域，具体涉及一种用于开关电源的斜坡补偿电路。
背景技术
目前，为了避免开关电源的输出占空比增大时开关电源的输出不稳定的情况出现，都会在开关电源中增加斜坡补偿电路来进行信号补偿，通过斜坡补偿电路来调整开关电源的输出，例如公开号为CN105356729A的专利文献公开的一种用于开关电源中的控制电路和控制方法中就通过使用斜坡补偿电路来进行信号补偿，参照该专利文献的附图3，斜坡补偿电路包括电流源I1、电容C1、电阻R1和第一开关管Q1，该斜坡补偿电路产生的补偿信号与信号Vc通过第二加法器304叠加后输入到比较器C1。虽然该专利文献的斜坡补偿电路能实现斜坡补偿，但是结构复杂，补偿的信号需要再通过第二加法器叠加后才能输入到比较器C1，另外只能通过调整电容C1的容值大小来调整补偿量，适用性较差。
实用新型内容
鉴于背景技术的不足，本实用新型是提供了一种用于开关电源的斜坡补偿电路，所要解决的技术问题是现有斜坡补偿电路只是提供一个补偿信号，不能实现补偿信号与外部信号的叠加输出且适用性较差。
为解决以上技术问题，本实用新型提供了如下技术方案：一种用于开关电源的斜坡补偿电路，包括电流镜单元、控制开关K1、电容C1和电阻R1；所述电流镜单元包括主电流镜支路和从电流镜支路，所述从电流镜支路用于镜像所述主电流镜支路的电流，并向所述电容C1一端输入充电电流，所述电容C1另一端通过电阻R1接地；所述控制开关包括输入端、输出端和控制端，所述输入端与所述电容C1一端电连接，所述输出端与所述电容C1另一端电连接，所述控制端在输入第一电平状态的控制信号时，所述输入端与输出端导通，所述控制端在输入第二电平状态的控制信号时，所述输入端与所述输出端断开。
在某种实施方式中，所述主电流镜支路包括PMOS管P1，所述从电流镜支路包括PMOS管P2；所述PMOS管P1的源极和PMOS管P2的源极被配置于输入工作电源，所述PMOS管P1的栅极分别与PMOS管P1的漏极和PMOS管P2的栅极电连接，所述PMOS管P2的漏极与电容C1一端电连接，向电容C1一端输入充电电流。
在某种实施方式中，所述PMOS管P1和PMOS管P2的栅长相同，所述PMOS管P1和PMOS管P2的栅宽比为1:N，N为正整数。
在某种实施方式中，所述控制开关K1为NMOS管，所述NMOS管的漏极为输入端，所述NMOS管的源极为输出端，所述NMOS管的栅极为控制端。
在某种实施方式中，本实用新型还包括斜波发生器，所述斜波发生器与所述控制开关K1的控制端电连接，向所述控制开关K1的控制端输入锯齿波信号。
在某种实施方式中，所述第一电平状态为高电平状态，所述第二电平状态为低电平状态。
本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果是：在实际使用时，外部信号输入到电阻R1未接地的一端，当控制开关K1未导通时，充电电流向电容C1充电，电容C1一端的电压是电容C1的电压与外部信号的电压叠加，因此只需让外部比较器与电容C1一端电连接便能得到补偿后的信号，从而简化了开关电源中的补偿信号产生所需要的电路的结构；另外通过调整电流镜单元的电流转换比例，可以调整电容C1的充电速度，从而可以调整开关电源的驱动管的导通周期中本实用新型的补偿量大小。
附图说明
图1为实施例中的本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的一种实施电路图；
图3为本实用新型进行斜坡补偿时的仿真图。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
如图1所示，一种用于开关电源的斜坡补偿电路，包括电流镜单元1、控制开关K1、电容C1和电阻R1；电流镜单元1包括主电流镜支路10和从电流镜支路10，从电流镜支路11用于镜像主电流镜支路10的电流，并向电容C1一端输入充电电流，电容C1另一端通过电阻R1接地；控制开关K1包括输入端、输出端和控制端，输入端与电容C1一端电连接，输出端与电容C1另一端电连接，控制端在输入第一电平状态的控制信号时，输入端与输出端导通，控制端在输入第二电平状态的控制信号时，输入端与输出端断开。
在实际使用时，当控制开关K1的输入端和输出端断开时，充电电流向电容C1，使电容C1上的电压上升，如果将外部信号CS输入到电容C1与电阻R1电连接的一端，则电容C1一端的电压为电容C1的电压和外部信号CS的电压之和，从而实现了电压叠加，而电容C1一端的电压信号就为补偿信号CS_Slop，这样当外部比较器的输入端直接与电容C1一端电连接就能接收补偿信号CS_Slop，不需要额外设置加法器；当控制开关K1的输入端和输出端导通时，可以对电容C1的电压进行复位，而电容C1的电压在周期的充电和复位时就会使补偿信号CS_Slop为锯齿波状。
具体地，本实施例中，控制开关K1为NMOS管，NMOS管的漏极为输入端，NMOS管的源极为输出端，NMOS管的栅极为控制端，第一电平状态为高电平状态，第二电平状态为低电平状态。
当控制开关K1为NMOS管时，本实用新型还包括斜波发生器，斜波发生器与控制开关K1的控制端电连接，向控制开关K1的控制端输入锯齿波信号SET，该锯齿波信号SET同样为时钟振荡信号。在实际使用时，通过控制时钟振荡信号在周期内的最高电压值使控制开关K1在时钟振荡信号的最高点或者与最高点具有一定间隔的时间段内导通，这样能对电容C1的电压复位，从而使电容C1的电压周期变化，进而使补偿信号CS_Slop周期变化。
在实际使用时，本实用新型除了通过调整电容C1的容值来调整开关电源的驱动管的导通周期中本实用新型的补偿量大小外，还可以通过设置电流镜单元1的电流转换比例来改变周期内的补偿量大小。
具体地，参照图2，本实施例中，主电流镜支路10包括PMOS管P1，从电流镜支路11包括PMOS管P2；PMOS管P1的源极和PMOS管P2的源极被配置于输入工作电源VCC，PMOS管P1的栅极分别与PMOS管P1的漏极和PMOS管P2的栅极电连接，PMOS管P2的漏极与电容C1一端电连接，向电容C1一端输入充电电流。
其中PMOS管P1和PMOS管P2的栅长相同，PMOS管P1和PMOS管P2的栅宽比为1:N，N为正整数，此时电流镜单元1的电流转换比例为N，当主电流镜支路10中的电流为I1时，从电流镜支路11输出的充电电流为N*I1，因此在PMOS管P1和PMOS管P2的栅长相同时，通过改变PMOS管P1和PMOS管P2的栅宽比即可改变补偿量。
对图2所示的电路进行仿真，使时钟振荡信号的周期为20us，通过设置PMOS管P1和PMOS管P2的栅宽比和电容C1的大小使补偿量为110mv，参照图3，在时钟振荡信号的第一个周期的峰点，补偿信号CS_Slop与外部信号CS的差值为511.542mV-400mV＝111.542V，与110mV相接近。
综上，本实用新型在实际使用时，外部信号CS输入到电阻R1未接地的一端，当控制开关K1未导通时，充电电流向电容C1充电，电容C1一端的电压是电容C1的电压与外部信号CS的电压叠加，因此只需让外部比较器与电容C1一端电连接便能得到补偿后的信号，从而简化了开关电源中的补偿信号产生所需要的电路的结构；另外通过调整电流镜单元1的电流转换比例，可以调整电容C1的充电速度，从而可以调整开关电源的驱动管的导通周期中本实用新型的补偿量大小。
上述依据本实用新型为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (6)
1.一种用于开关电源的斜坡补偿电路，其特征在于，包括电流镜单元、控制开关K1、电容C1和电阻R1；所述电流镜单元包括主电流镜支路和从电流镜支路，所述从电流镜支路用于镜像所述主电流镜支路的电流，并向所述电容C1一端输入充电电流，所述电容C1另一端通过电阻R1接地；所述控制开关K1包括输入端、输出端和控制端，所述输入端与所述电容C1一端电连接，所述输出端与所述电容C1另一端电连接，所述控制端在输入第一电平状态的控制信号时，所述输入端与输出端导通，所述控制端在输入第二电平状态的控制信号时，所述输入端与所述输出端断开。
2.根据权利要求1所述的一种用于开关电源的斜坡补偿电路，其特征在于，所述主电流镜支路包括PMOS管P1，所述从电流镜支路包括PMOS管P2；所述PMOS管P1的源极和PMOS管P2的源极被配置于输入工作电源，所述PMOS管P1的栅极分别与PMOS管P1的漏极和PMOS管P2的栅极电连接，所述PMOS管P2的漏极与电容C1一端电连接，向电容C1一端输入充电电流。
3.根据权利要求2所述的一种用于开关电源的斜坡补偿电路，其特征在于，所述PMOS管P1和PMOS管P2的栅长相同，所述PMOS管P1和PMOS管P2的栅宽比为1:N，N为正整数。
4.根据权利要求1所述的一种用于开关电源的斜坡补偿电路，其特征在于，所述控制开关K1为NMOS管，所述NMOS管的漏极为输入端，所述NMOS管的源极为输出端，所述NMOS管的栅极为控制端。
5.根据权利要求1所述的一种用于开关电源的斜坡补偿电路，其特征在于，还包括斜波发生器，所述斜波发生器与所述控制开关K1的控制端电连接，向所述控制开关K1的控制端输入锯齿波信号。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种用于开关电源的斜坡补偿电路，其特征在于，所述第一电平状态为高电平状态，所述第二电平状态为低电平状态。
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Publications (1)
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2023
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