一种环路补偿电路制造技术

本发明专利技术涉及电路技术领域，尤其涉及一种环路补偿电路，其中，包括，设置有储能元件的工作电路；开关器件组，连接于工作电路的输入端与接地端之间，用于控制储能元件于充电模式与放电模式之间交替切换；驱动控制单元，驱动控制单元的输入端连接工作电路的输出端，用于根据工作电路输出的电压信号及切换控制信号的作用下产生PWM驱动信号；至少一个补偿单元，分别连接于驱动控制单元的输出端与工作电路的输出端之间，用于根据工作电路的电流采样信号与电压反馈信号的叠加产生环路补偿信号。本发明专利技术的技术方案的有益效果在于：提供温度控制、输入限压控制等条件的反馈控制，使得传统的恒定导通时间模式系统在苛刻环境下仍能保持稳定工作。

A loop compensation circuit

【技术实现步骤摘要】
一种环路补偿电路
本专利技术涉及电路
，尤其涉及一种环路补偿电路。
技术介绍
随着便携式电子产品在通讯、计算机以及消费类电子产品等领域的广泛应用，对电源管理集成芯片的需求不断上升。而DCDC开关电源在宽输入电压范围、输出电流大、静态电流小、输出负载范围宽等优点而被广泛应用。DCDC开关电源有多种控制模式，根据采样信号，一般可以分为电压模、电流模。电压模通过采样输出电压进行负反馈；电流模通过采样输入电流和输出电压进行负反馈。目前，传统的DCDC开关电源有两种控制电路：1)COT(恒定导通时间模式)，响应速度很快，但是需要以来自ESR电阻产生和电感电流同相位的电压纹波以稳定环路，对于以陶瓷电容这类ESR极小的场合，稳定性比较困难；2)峰值电流模环路，电压大环保证输出精度，电流内环响应快速，由于电流模式控制的是电感电流，因而可有效地消除控制回路中由电感产生的“极点”和延迟，从而提高系统的瞬态响应速度，但是当占空比大于50％的时候，需要斜坡补偿，否则会因为噪声的引入而出现次谐波振荡，影响正常工作。因此，上述现有技术的问题，成为本领域技术人员亟待解决的难题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种环路补偿电路。具体技术方案如下：本专利技术包括一种环路补偿电路，其中包括：一设置有储能元件的工作电路；一开关器件组，连接于所述工作电路的输入端与接地端之间，用于控制所述储能元件于充电模式与放电模式之间交替切换；一驱动控制单元，所述驱动控制单元的输入端连接所述工作电路的输出端，用于根据一采样来自所述工作电路的输出端的电压信号及切换控制信号的作用下产生一PWM(pulsewidthmodulation脉冲宽度调制)驱动信号；至少一个补偿单元，分别连接于所述驱动控制单元的输出端与所述工作电路的输出端之间，用于根据一采样来自所述工作电路的电流采样信号，叠加于一电压反馈信号的作用下产生环路补偿信号，以提高输出电压的稳定性。优选的，所述工作电路包括：一充电控制支路，连接于一输出端与一交汇结点之间；一充放电支路，连接于所述交汇结点与所述输入端之间；一放电控制支路，连接于所述交汇结点与接地端之间；一所述储能元件串联于所述充放电支路上；所述工作电路于充电模式时，所述充电控制支路及所述充放电支路导通，所述放电控制支路断开，所述输入端输入的电流对所述储能元件充电；所述工作电路于放电模式时，所述放电控制支路及所述充放电支路导通，所述充电控制支路断开，所述储能元件对所述输出端放电。优选的，所述驱动控制单元包括：一驱动单元，所述驱动单元的输入端连接所述工作电路的输出端；一控制单元，所述控制单元的输入端连接所述驱动单元的输出端；一处理单元，所述处理单元的输入端连接所述控制单元的输出端。优选的，所述处理单元包括：一比较器，所述比较器的正相输入端通过一第一电压参考源连接所述接地端，所述比较器的负相输入端通过一第一电容连接所述输出端，所述比较器的输出端连接所述控制单元的输出端，用于对一基准电压与所述电压反馈信号进行比较，产生一比较信号；一第一电阻，连接于所述比较器的负相输入端与所述输出端之间；一第二电阻，连接于所述比较器的负相输入端与一分压节点之间；一第三电阻，连接于所述分压节点与所述接地端之间。优选的，所述电压反馈信号通过一反馈网络产生，所述反馈网络由一电阻分压电路形成，所述电阻分压电路包括所述第二电阻与所述第三电阻，所述第二电阻与所述第三电阻之间相连接的点形成所述分压节点，所述电压反馈信号自所述分压节点引出。优选的，所述开关器件组包括：一第一开关管，所述第一开关管的栅极连接于所述驱动控制单元的第一输入端，所述第一开关管的源极连接所述输出端，所述第一开关管的漏极连接所述交汇结点；一第二开关管，所述第二开关管的栅极连接所述驱动控制单元的第二输入端，所述第二开关管的源极连接所述接地端，所述第二开关管的漏极连接所述交汇结点。优选的，所储能元件为一电感。优选的，至少一个所述补偿单元包括：一电流传感器，连接于所述分压节点与所述交汇节点之间；一第一误差放大器，所述第一误差放大器的正相输入端连接一温度控制器，所述第一误差放大器的负相输入端通过一第二电压参考源连接所述接地端，所述第一误差放大器的输出端连接所述电流传感器的输入端；一第二误差放大器，所述二误差放大器的正相输入端连接其它任一元器件，所述二误差放大器的负相输入端通过一第三电压参考源连接所述接地端，所述二误差放大器的输出端连接所述电流传感器的输入端。本专利技术的技术方案的有益效果在于：提供一种环路补偿电路，于至少一个补偿单元中，根据一采样来自工作电路的电流采样信号，叠加于电压反馈信号的作用下产生环路补偿信号，提供温度控制、输入限压控制等条件的反馈控制，使得传统的恒定导通时间模式系统在苛刻环境下仍能保持稳定工作。附图说明参考所附附图，以更加充分的描述本专利技术的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本专利技术范围的限制。图1为本专利技术的实施例的电路结构示意图；图2为本专利技术的实施例的电感电流波形图；图3为本专利技术的实施例的驱动电压波形图；图4为本专利技术的实施例的输出电压波形图；图5为本专利技术的实施例的参考电压fb1和反馈电压fb2波形图；图6为本专利技术的实施例的采集电流波形图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为本专利技术的限定。本专利技术提供一种环路补偿电路，其中，包括：一设置有储能元件的工作电路1；一开关器件组，连接于工作电路1的输入端与接地端GND之间，用于控制储能元件于充电模式与放电模式之间交替切换；一驱动控制单元2，驱动控制单元2的输入端连接工作电路1的输出端，用于根据一采样来自工作电路1的输出端的电压信号及切换控制信号的作用下产生一PWM驱动信号；至少一个补偿单元3，分别连接于驱动控制单元2的输出端与工作电路1的输出端之间，用于根据一采样来自工作电路1的电流采样信号，叠加于一电压反馈信号的作用下产生环路补偿信号，以提高输出电压的稳定性。通过上述提供的环路补偿电路，如图1所示，于驱动控制单元2中，根据采样来自工作电路1输出的电压信号和切换控制信号的作用下产生PWM驱动信号，再将驱动控制单元2中引出的电压反馈信号传输至补偿单元3。进一步地，补偿单元3将来自工作电路1的电流采样信号与电压反馈信号进行叠加产生环路补偿电路，以调整输出电压。例如，当检测到输入端的电压降低后，可通过补偿单元3中产生的环路补偿信号以降低输出电压，从而补偿了输入电压的降低，使得传统的恒定导通时间模式系统在苛刻环境下仍能保持稳定工作。另外，来自工作电路1中的储能元件输出的电流的波形为电感电流信号，其横坐标为时间T(ms)，纵坐标为电感电流I(A)(如图2所示)；来自驱动控制单元2输出的驱动电压的波形为驱动信号，其横坐标为时间T(ms)，纵坐标为驱动电压V(v)(如图3所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环路补偿电路，其特征在于，包括：一设置有储能元件的工作电路；一开关器件组，连接于所述工作电路的输入端与接地端之间，用于控制所述储能元件于充电模式与放电模式之间交替切换；一驱动控制单元，所述驱动控制单元的输入端连接所述工作电路的输出端，用于根据一采样来自所述工作电路的输出端的电压信号及切换控制信号的作用下产生一PWM驱动信号；至少一个补偿单元，分别连接于所述驱动控制单元的输出端与所述工作电路的输出端之间，用于根据一采样来自所述工作电路的电流采样信号，叠加于一电压反馈信号的作用下产生环路补偿信号，以提高输出电压的稳定性。

【技术特征摘要】
1.一种环路补偿电路，其特征在于，包括：一设置有储能元件的工作电路；一开关器件组，连接于所述工作电路的输入端与接地端之间，用于控制所述储能元件于充电模式与放电模式之间交替切换；一驱动控制单元，所述驱动控制单元的输入端连接所述工作电路的输出端，用于根据一采样来自所述工作电路的输出端的电压信号及切换控制信号的作用下产生一PWM驱动信号；至少一个补偿单元，分别连接于所述驱动控制单元的输出端与所述工作电路的输出端之间，用于根据一采样来自所述工作电路的电流采样信号，叠加于一电压反馈信号的作用下产生环路补偿信号，以提高输出电压的稳定性。2.根据权利要求1所述的一种环路补偿电路，其特征在于，所述工作电路包括：一充电控制支路，连接于一输出端与一交汇结点之间；一充放电支路，连接于所述交汇结点与所述输入端之间；一放电控制支路，连接于所述交汇结点与接地端之间；一所述储能元件串联于所述充放电支路上；所述工作电路于充电模式时，所述充电控制支路及所述充放电支路导通，所述放电控制支路断开，所述输入端输入的电流对所述储能元件充电；所述工作电路于放电模式时，所述放电控制支路及所述充放电支路导通，所述充电控制支路断开，所述储能元件对所述输出端放电。3.根据权利要求1所述的一种环路补偿电路，其特征在于，所述驱动控制单元包括：一驱动单元，所述驱动单元的输入端连接所述工作电路的输出端；一控制单元，所述控制单元的输入端连接所述驱动单元的输出端；一处理单元，所述处理单元的输入端连接所述控制单元的输出端。4.根据权利要求3所述的一种环路补偿电路，其特征在于，所述处理单元包括：一比较器，所述比较器的正相输入端通过一第一电压参考源源连接所述接地端，所述比较器的负相输入端通过一电容连接所述输出端，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧新华，袁琼，虞翔，符志岗，冯伟平，
申请(专利权)人：上海芯导电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31