专利名称：开关调节电路的利记博彩app
技术领域：
本实用新型的实施例涉及一种开关调节器，更具体地，涉及一种包括误差校正电路的开关调节器。
背景技术：
在开关调节器的控制方式中，COT控制模式由于其大量的优点而得到了广泛应用。在COT控制模式中，开关调节电路可以不需要环路补偿网络，从而使得电路设计更加简单。而且，由于利用COT控制模式进行控制的开关调节电路可以不需要利用误差放大器对电压进行调节。因而，采用COT控制模式的开关调节电路具有更好的瞬态响应性能。另外，若开关调节电路在轻载状态下处于PFM模式，在重载状态下处于PWM模式，则利用COT控制模式，开关调节电路从轻载状态下的PFM模式至重载状态下的PWM模式的过渡将更加平滑。由于COT控制模式具有上述优点且不限于上述优点，因而，COT控制模式在开关调节电路的电源控制技术中得到了广泛应用。在COT开关调节器中，常通过比较器将反映输出电压Vqut信息的反馈电压Vfb与参考电压Vkef进行比较，并根据比较结果对功率级电路进行控制，从而实现对开关调节器输出电压Vott的调节。图I示出现有技术中一种利用比较器对输出电压Vtot进行调节的降压式开关调节器10。如图I所示，开关调节器10的输出电压Vqut经由Rdi和Rd2组成的反馈回路后形成反馈电压VFB，以提供至比较器COMP的反相输入端。比较器COMP的同相输入端接收参考电压Vkef提供的电压作为实际参考电压VK。当输出电压Vtot降低，使得参考电压Vfb小于实际参考电压\时，比较器COMP输出高电平信号，置位触发器14。此时，触发器14将上开关管Q1导通，下开关管Q2关断，以接收输入电压VIN，从而升高输出电压VOTT。此后，经过恒定导通时间Tw后，恒定导通时间产生器13输出高电平信号，复位触发器14。此时，触发器将上开关管Q1关断，下开关管Q2导通，从而降低输出电压V·。当输出电压Votjt降低，使得参考电压Vfb再次小于实际参考电压Vk时，比较器COMP输出高电平信号，置位触发器，从而再次升高输出电压Votjt,重复下一个工作周期。图2示出图I所示降压式开关调节器10的工作波形示意图。如图2所示，所示波形图从上至下依次为开关调节器10输出的开关信号SW波形、电容Cqut的等效串联电阻纹波ESR、电容Qjut的电容纹波CAP以及输出电压波形图。如图2所示，由于电容Ctot中存在等效串联电阻纹波ESR和电容纹波CAP，因此，在每个工作周期内，比较器COMP实际是将输出电压纹波的波谷值和参考电压Vkef进行比较。设反馈电压Vfb与输出电压Vmjt之间的关系为Vfb = KXVout (I)其中，K为比例因子。将输出电压设定值V·设定为Vout s - — X Vref(2 )
Iv[0009]则输出电压实际值Vmjtk与输出电压设定值Votjts之间存在电压误差VoUTE。在某些输出电压较小的应用场合，如DSP、CPU或存储器的开关电源中，输出电压纹波所产生的电压误差将严重影响开关调节器的输出电压精度。例如，在输出电压设定值为IV的情况下，若输出电压纹波的幅值为50mV，则输出电压实际值比输出电压设定值高出2. 5%。
实用新型内容考虑到现有技术中的一个或多个问题，提出了一种包括误差校正电路的开关调节器。根据本实用新型的实施例，提供了一种开关调节电路，包括功率级电路；误差校正电路，所述误差校正电路接收反馈开关调节电路输出电压的反馈信号以及参考电压，并输出误差校正电压；比较器，所述比较器的反相输入端接收所述反馈信号，其同相输入端接收所述参考电压与所述误差校正电压之差，且所述比较器输出比较信号；导通时间产生电路，所述导通时间产生电路提供导通时间信号；和逻辑控制电路，所述逻辑控制电路接收所述比较信号和所述导通时间信号，并输出逻辑控制信号至所述功率级电路。根据本实用新型的实施例，所述误差校正电路包括减法滤波电路，所述减法滤波电路接收所述反馈信号和所述参考电压，并提供减法滤波信号；和参考电压调节电路，所述参考电压调节电路接收所述减法滤波信号，并提供所述误差校正电压。根据本实用新型的实施例，所述减法滤波电路包括减法电路，所述减法电路接收所述反馈信号和所述参考电压，并提供减法信号；和低通滤波电路，所述低通滤波电路接收所述减法信号，并提供减法滤波信号。根据本实用新型的实施例，所述减法电路包括第一运算放大器，所述第一运算放大器提供所述减法信号；第一电阻器，所述第一电阻器的第一端子接收所述参考电压，其第二端子耦接至所述第一运算放大器的反相输入端；第二电阻器，所述第二电阻器的第一端子耦接至所述第一运算放大器的反相输入端，其第二端子耦接至所述第一运算放大器的输出端；第三电阻器，所述第三电阻器的第一端子接收反馈信号，其第二端子耦接至所述第一运算放大器的同相输入端；和第四电阻器，所述第四电阻器的第一端子耦接至所述第一运算放大器的同相输入端，其第二端子连接至地，其中，所述第一电阻器与第三电阻器的阻值基本上相等，所述第二电阻器与第四电阻器的阻值基本上相等。根据本实用新型的实施例，所述低通滤波电路包括滤波电阻器，所述滤波电阻器的第一端子接收所述减法信号；和滤波电容器，所述滤波电容器的第一端子耦接至所述滤波电阻器的第二端子，且滤波电容器的第二端子连接至地，其中，滤波电容器的第一端子和滤波电阻器的第二端子形成低通滤波电路的输出端，输出减法滤波信号。根据本实用新型的实施例，所述减法滤波电路包括第一运算放大器，所述第一运算放大器提供所述减法滤波信号；第一电阻器，所述第一电阻器的第一端子接收参考电压，其第二端子耦接至所述第一运算放大器的反相输入端；第二电阻器，所述第二电阻器的第 一端子耦接至所述第一运算放大器的反相输入端，其第二端子耦接至所述第一运算放大器的输出端；第三电阻器，所述第三电阻器的第一端子接收反馈信号，其第二端子耦接至所述第一运算放大器的同相输入端；和第四电阻器，所述第四电阻器的第一端子耦接至所述第一运算放大器的同相输入端，其第二端子连接至地，其中，所述第一电阻器与第三电阻器的阻值基本上相等，所述第二电阻器与第四电阻器的阻值基本上相等；第一电容器，所述第一电容器的第一端子耦接至所述第一运算放大器的反相输入端，其第二端子耦接至所述第一运算放大器的输出端； 和第二电容器，所述第二电容器的第一端子耦接至所述第一运算放大器的同相输入端，其第二端子连接至地。根据本实用新型的实施例，所述参考电压调节电路包括参考电流产生电路，所述参考电流产生电路耦接至所述减法滤波电路的输出端；第一电流镜，所述第一电流镜的参考端耦接至所述参考电流产生电路的输出端；第二电流镜，所述第二电流镜的参考端耦接至所述第一电流镜的电流端；和误差校正电阻器，所述误差校正电阻器的第一端子耦接至所述第二电流镜的电流端和所述比较器的反相输入端，且其第二端子连接所述参考电压，所述误差校正电阻器提供误差校正电压。根据本实用新型的实施例，所述参考电流产生电路包括第二运算放大器，所述第二运算放大器的同相输入端耦接至所述减法滤波电路；参考电阻器，所述参考电阻器的第一端子连接至所述第二运算放大器的反相输入端，其第二端子连接至地；和线性电压调节元件，所述线性电压调节元件的控制端耦接至所述第二运算放大器的输出端，其第一端子耦接至所述第一电流镜的参考端且其第二端子耦接至所述参考电阻器的第一端子。根据本实用新型的实施例，所述参考电流产生电路包括电流源；第一线性电压调节元件，所述第一线性电压调节元件的控制端耦接至所述减法滤波电路，其第一端子耦接至所述电流源的电流输出端且其第二端子连接至地；第二线性电压调节元件，所述第二线性电压调节元件的控制端耦接至电流源的电流输出端，其第一端子耦接至所述第一电流镜的参考端；和参考电阻器，所述参考电阻器的第一端子耦接至所述第二线性电压调节元件的第二端子，且其第二端子接地。根据本实用新型的另一实施例，提供了一种开关调节电路，包括功率级电路，所述功率级电路接收输入电压且输出开关信号；滤波电路，所述滤波电路接收所述开关信号，并提供输出电压；反馈电路，所述反馈电路接收所述输出电压，并提供反馈信号；误差校正电路，所述误差校正电路接收所述反馈信号以及参考电压，并提供误差校正电压；比较器，所述比较器的反相输入端接收所述反馈信号，其同相输入端接收所述参考电压与所述误差校正电压之差，且所述比较器提供比较信号；导通时间产生电路，所述导通时间产生电路提供导通时间信号；和逻辑控制电路，所述逻辑控制电路接收所述比较信号和所述导通时间信号，并提供逻辑控制信号至所述功率级电路。
下面的附图表明了本实用新型的实施方式。这些附图和实施方式以非限制性、非穷举性的方式提供了本实用新型的一些实施例，其中图I示出现有技术中一种利用比较器对输出电压进行调节的降压式开关调节器；图2示出图I所示降压式开关调节器的工作波形示意图；图3示出依据本实用新型一实施例的开关调节电路的示意框图；图4示出依据本实用新型一实施例的开关调节电路示意图；图5对比了现有技术中开关调节电路的输出电压波形和依据本实用新型实施例的开关调节电路的输出电压波形；[0027]图6示出依据本实用新型一实施例的误差校正电路的示意框图图7示出依据本实用新型一实施例的开关调节电路的示意框图；图8示出了依据本实用新型一实施例的参考电流产生电路的示意图；以及图9示出了依据本实用新型另一实施例的减法滤波电路的示意图。
具体实施方式
下面详细说明本实用新型实施例的故障检测电路。在接下来的说明中，一些具体的细节，例如实施例中的具体电路结构和这些电路元件的具体参数，都用于对本实用新型的实施例提供更好的理解。本技术领域的技术人员可以理解，即使在缺少一些细节或者其他方法、元件、材料等结合的情况下，本实用新型的实施例也可以被实现。图3示出依据本实用新型一实施例的开关调节电路框图30。如图3所示，开关调节电路30包括恒定导通时间产生电路301、逻辑控制电路302、功率级电路303、滤波电路304、反馈电路305以及误差校正电路306。恒定导通时间产生电路301提供恒定导通时间信号Tw。逻辑控制电路302接收所述恒定导通时间信号T0N，并提供控制信号Q。功率级电路303接收输入电压Vin以及所述控制信号Q，以提供开关信号SW。滤波电路304接收所述开关信号SW，并产生输出电压VQUT。反馈电路305接收输出电压Vmjt,并提供反馈输出电压Votjt信息的反馈电压Vfb。误差校正电路306接收反馈电压Vfb和参考电压VKEF，并提供误差校正电压\。为便于清楚描述，如图3所示，误差校正电压\用电压源表示。其中，电压源的正端连接参考电压Vkef，其负端形成实际参考电压VK，连接至比较器COMP的同相输入端。因此，比较器COMP的同相输入端接收的实际参考电压Vk为参考电压Vkef与误差校正电压Vs之差，即Vk = VKEF-VS。比较器COMP的反相输入端接收反馈电压VFB，并提供比较信号Sc至逻辑控制电路302。图4示出依据本实用新型一实施例的开关调节电路示意图40。如图4所示，图3所示的逻辑控制电路302可以采用一触发器402实现，其置位端S接收比较信号S。，其复位端R接收恒定导通时间信号Ton,并输出触发信号Q及反相触发信号Q’。图3所示的功率级电路303可以采用如图4所示的一对上下开关管403实现。上开关管Q1的一端连接于输入电压Vin，其另一端连接至下开关管Q2，且其控制端接收触发信号Q。下开关管Q2的另一端连接至地，其控制端接收反相触发信号Q’。上开关管Q1和下开关管Q2的公共端输出开关信号SW。图3所示的滤波电路304可以采用电感电容滤波电路404实现。如图4所示，电感电容滤波电路404包括电感器Lotit和电容器Qjut，其中，电感器Lotit的一端连接至上开关管Q1和下开关管Q2的公共端，其另一端连接至电容器Qm的一端，电容器Ctot的另一端连接至地。电感器Lot和电容器Ctot的公共端产生输出电压Vtm。图3所示的反馈电路305可以采用分压电路405实现，其包括电阻器Rdi和RD2。电阻器Rdi的一端连接至电感器Lqut和电容器Cott的公共端，其另一端连接至电阻器Rd2的一端，电阻器Rd2的另一端连接至地。电阻器Rdi和Rd2的公共端连接至比较器COMP的反相输入端。图5对比了现有技术中开关调节电路10的输出电压波形和依据本实用新型实施例的开关调节电路30的输出电压波形。如图5所示，在依据本实用新型实施例的开关调节电路30中，实际参考电压Vk减小。因此，和传统方法相比，输出电压Vtot的波谷值只有降低至减小的实际参考电压Vk的1/K倍时，比较器COMP才输出高电平信号至逻辑控制电路302，使输出电压Vqut增高。因此，依据本实用新型实施例的开关调节电路30使得实际输出电压值Votk和输出电压设定值Vtots基本上相等，消除了误差。图6示出依据本实用新型一实施例的误差校正电路的示意框图。如图6所示，误差校正电路306包括减法滤波电路A以及参考电压调节电路B。减法滤波电路A接收反馈电压Vfb和参考电压VKEF，并产生减法滤波信号Vei。参考电压调节电路B接收减法滤波信号Vei并产生误差校正电压Vs。图6所示误差校正电路306提供误差校正电压Vs与参考电压Vkef串联，以使得实际参考电压Vk为参考电压Vkef与误差校正电压Vs之差，即Vk = VKEF-VS。比较器COMP将反馈电压Vfb和经调节后的实际参考电压Vk进行比较，从而能够更精确地调节开关调节器的输出电压。图7示出依据本实用新型一实施例的开关调节电路40。如图7所示，开关调节电路40包括误差校正电路406，其接收反馈电压Vfb和参考电压VKEF，并根据反馈电压Vfb和参考电压Vkef产生误差校正电压Vs。具体地，误差校正电路406包括减法电路4061、低通滤波 电路4062和参考电压调节电路4063。减法电路4061和低通滤波电路4062构成减法滤波电路。减法电路4061包括电阻器R1 R4以及运算放大器0PAMP1。电阻器R1的第一端子接收参考电压VKEF，其第二端子耦接至运算放大器OPAMPl的反相输入端；电阻器R2的第一端子耦接于电阻器R1的第二端子，且其第二端子耦接至运算放大器OPAMPl的输出端；电阻器R3的第一端子接收反馈电压Vfb，其第二端子耦接至运算放大器OPAMPl的同相输入端；电阻器R4的第一端子耦接至电阻器R3的第二端子，且其第二端子连接至地。运算放大器OPAMPl的输出端输出减法信号Vei。低通滤波电路4062包括滤波电阻器Rf和滤波电容器Cfo滤波电阻器Rf的第一端子接收减法信号Vei ；电容器Cf的第一端子耦接至电阻器Rf的第二端子，且其第二端子连接至地，其中，电容器Cf的第一端子和电阻器Rf的第二端子形成低通滤波电路4062的输出端，输出减法滤波信号Ve。参考电压调节电路4063包括参考电流产生电路M1、第一电流镜M2、第二电流镜M3和误差校正电阻Rs。参考电流产生电路M1接收所述减法滤波信号Ve，并产生参考电流；第一电流镜M2接收该参考电流，并产生第一电流；第二电流镜M3接收该第一电流，并产生第二电流Is ;误差校正电阻Rs的第一端子耦接至第二电流镜M3以及比较器COMP的同相输入端，其第二端子连接参考电压VKEF。根据一个实施例，参考电流产生电路M1包括运算放大器0PAMP2、线性电压调节元件W和参考电阻器R。。运算放大器0PAMP2的同相输入端接收所述减法滤波信号Ve ;线性电压调节元件W的控制端耦接至运算放大器0PAMP2的输出端，其第一端子耦接至第一电流镜M2，且其第二端子耦接至运算放大器0PAMP2的反相输入端；参考电阻器R。的第一端子耦接至运算放大器0PAMP2的反相输入端，且其第二端子接地。如图7所示，在减法电路4061中，电阻器R1的阻值可以与电阻器R3的阻值相等，电阻器R2的阻值可以与R4的阻值相等，即R1 = R3, R2 = R4。则由减法电路原理可知，减法电路4061输出的减法信号Vei与反馈电压Vfb和参考电压Vkef的关系如式(3)所不[0044]
权利要求1.一种开关调节电路，其特征在于，所述开关调节电路包括 功率级电路； 误差校正电路，所述误差校正电路接收反馈开关调节电路输出电压的反馈信号以及参考电压，并输出误差校正电压； 比较器，所述比较器的反相输入端接收所述反馈信号，其同相输入端接收所述参考电压与所述误差校正电压之差，且所述比较器输出比较信号； 导通时间产生电路，所述导通时间产生电路提供导通时间信号；和逻辑控制电路，所述逻辑控制电路接收所述比较信号和所述导通时间信号，并输出逻辑控制信号至所述功率级电路。
2.如权利要求I所述的开关调节电路，其特征在于，所述误差校正电路包括 减法滤波电路，所述减法滤波电路接收所述反馈信号和所述参考电压，并提供减法滤波信号；和 参考电压调节电路，所述参考电压调节电路接收所述减法滤波信号，并提供所述误差校正电压。
3.如权利要求2所述的开关调节电路，其特征在于，所述减法滤波电路包括 减法电路，所述减法电路接收所述反馈信号和所述参考电压，并提供减法信号；和 低通滤波电路，所述低通滤波电路接收所述减法信号，并提供减法滤波信号。
4.如权利要求3所述的开关调节电路，其特征在于，所述减法电路包括 第一运算放大器，所述第一运算放大器提供所述减法信号； 第一电阻器，所述第一电阻器的第一端子接收所述参考电压，其第二端子耦接至所述第一运算放大器的反相输入端； 第二电阻器，所述第二电阻器的第一端子耦接至所述第一运算放大器的反相输入端，其第二端子耦接至所述第一运算放大器的输出端； 第三电阻器，所述第三电阻器的第一端子接收反馈信号，其第二端子耦接至所述第一运算放大器的同相输入端；和 第四电阻器，所述第四电阻器的第一端子耦接至所述第一运算放大器的同相输入端，其第二端子连接至地，其中，所述第一电阻器与第三电阻器的阻值基本上相等，所述第二电阻器与第四电阻器的阻值基本上相等。
5.如权利要求3所述的开关调节电路，其特征在于，所述低通滤波电路包括 滤波电阻器，所述滤波电阻器的第一端子接收所述减法信号；和 滤波电容器，所述滤波电容器的第一端子耦接至所述滤波电阻器的第二端子，且滤波电容器的第二端子连接至地，其中，滤波电容器的第一端子和滤波电阻器的第二端子形成低通滤波电路的输出端，输出减法滤波信号。
6.如权利要求2所述的开关调节电路，其特征在于，所述减法滤波电路包括 第一运算放大器，所述第一运算放大器提供所述减法滤波信号； 第一电阻器，所述第一电阻器的第一端子接收参考电压，其第二端子耦接至所述第一运算放大器的反相输入端； 第二电阻器，所述第二电阻器的第一端子耦接至所述第一运算放大器的反相输入端，其第二端子耦接至所述第一运算放大器的输出端；第三电阻器，所述第三电阻器的第一端子接收反馈信号，其第二端子耦接至所述第一运算放大器的同相输入端；和 第四电阻器，所述第四电阻器的第一端子耦接至所述第一运算放大器的同相输入端，其第二端子连接至地，其中，所述第一电阻器与第三电阻器的阻值基本上相等，所述第二电阻器与第四电阻器的阻值基本上相等； 第一电容器，所述第一电容器的第一端子耦接至所述第一运算放大器的反相输入端，其第二端子耦接至所述第一运算放大器的输出端；和 第二电容器，所述第二电容器的第一端子耦接至所述第一运算放大器的同相输入端，其第二端子连接至地。
7.如权利要求2所述的开关调节电路，其特征在于，所述参考电压调节电路包括 参考电流产生电路，所述参考电流产生电路耦接至所述减法滤波电路的输出端； 第一电流镜，所述第一电流镜的参考端耦接至所述参考电流产生电路的输出端； 第二电流镜，所述第二电流镜的参考端耦接至所述第一电流镜的电流端；和 误差校正电阻器，所述误差校正电阻器的第一端子耦接至所述第二电流镜的电流端和所述比较器的反相输入端，且其第二端子连接所述参考电压，所述误差校正电阻器提供误差校正电压。
8.如权利要求7所述的开关调节电路，其特征在于，所述参考电流产生电路包括 第二运算放大器，所述第二运算放大器的同相输入端耦接至所述减法滤波电路； 参考电阻器，所述参考电阻器的第一端子连接至所述第二运算放大器的反相输入端，其第二端子连接至地；和 线性电压调节元件，所述线性电压调节元件的控制端耦接至所述第二运算放大器的输出端，其第一端子耦接至所述第一电流镜的参考端且其第二端子耦接至所述参考电阻器的第一端子。
9.如权利要求7所述的开关调节电路，其特征在于，所述参考电流产生电路包括 电流源； 第一线性电压调节元件，所述第一线性电压调节元件的控制端耦接至所述减法滤波电路，其第一端子耦接至所述电流源的电流输出端且其第二端子连接至地； 第二线性电压调节元件，所述第二线性电压调节元件的控制端耦接至电流源的电流输出端，其第一端子耦接至所述第一电流镜的参考端；和 参考电阻器，所述参考电阻器的第一端子耦接至所述第二线性电压调节元件的第二端子，且其第二端子接地。
10.一种开关调节电路，其特征在于，所述开关调节电路包括 功率级电路，所述功率级电路接收输入电压且输出开关信号； 滤波电路，所述滤波电路接收所述开关信号，并提供输出电压； 反馈电路，所述反馈电路接收所述输出电压，并提供反馈信号； 误差校正电路，所述误差校正电路接收所述反馈信号以及参考电压，并提供误差校正电压； 比较器，所述比较器的反相输入端接收所述反馈信号，其同相输入端接收所述参考电压与所述误差校正电压之差，且所述比较器提供比较信号；导通时间产生电路，所述导通时间产生电路提供导通时间信号；和逻辑控制电路，所述逻辑控制电路接收所述比较信号和所述导通时间信号，并提供逻辑控制信号至所述功率级电路
专利摘要公开了一种用于调节电压的开关调节电路。该电路包括功率级电路；误差校正电路，所述误差校正电路接收反馈开关调节电路输出电压的反馈信号以及参考电压，并输出误差校正电压；比较器，所述比较器的反相输入端接收所述反馈信号，其同相输入端接收所述参考电压与所述误差校正电压之差，且所述比较器输出比较信号；导通时间产生电路，所述导通时间产生电路提供导通时间信号；和逻辑控制电路，所述逻辑控制电路接收所述比较信号和所述导通时间信号，并输出逻辑控制信号至所述功率级电路。利用该误差校正电路，开关调节器的输出电压精度得到提高。
文档编号H02M3/157GK202374178SQ201120514578
公开日2012年8月8日 申请日期2011年12月9日 优先权日2011年12月9日
发明者王锐 申请人:成都芯源系统有限公司