一种基于单比较电路的滞环控制电源电路及电源的制作方法

本发明涉及电源电路，尤其涉及一种基于单比较电路的滞环控制电源电路及电源。

背景技术：

1、滞环控制采用非定频的滞环比较方式，广泛应用于电源电路中，其特点是电源电路中的脉宽调制信号可以上升沿和下降沿控制，环路可设计带宽，具有动态响应快的优点。

2、然而，现有的滞环控制方案中，需要两个比较电路才能实现，这样导致总电路面积增加，且相应增加待机时的功耗。另外，由于具有两个电压比较点，对比较电路的输入电压范围要求也比较高。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于单比较电路的滞环控制电源电路及电源，以通过单个比较电路实现滞环控制效果。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种基于单比较电路的滞环控制电源电路，包括：

4、用于提供输入电压的电源端；

5、降压电路，电连接所述电源端，用于根据所述输入电压输出负载供电电压，所述降压电路包括斩波电路；

6、采样转换电路，电连接所述斩波电路，用于采集所述斩波电路输出的电流信号，并将所述输出的电流信号转换成相应的斜坡电压信号；

7、滞环电压生成电路，电连接所述采样转换电路、所述斩波电路，用于在所述斩波电路输出低电平时导通，形成第一滞环电压信号，并与所述斜坡电压信号叠加，以形成第一斜坡信号，或者用于在所述斩波电路输出高电平时截止，形成第二滞环电压信号，并与所述斜坡电压信号叠加，以形成第二斜坡信号；

8、误差放大电路，电连接所述降压电路，用于根据所述负载供电电压与预设基准电压的比较结果，输出误差放大信号；

9、比较电路，电连接所述误差放大电路、所述滞环电压生成电路，用于根据所述误差放大信号与所述第一斜坡信号的第一比较结果或者根据所述误差放大信号与所述第二斜坡信号的第二比较结果，交替形成下降沿和上升沿的脉宽调制信号。

10、优选地，所述比较电路包括比较器，所述比较器的正相输入端电连接所述误差放大电路的输出端；所述比较器的负相输入端电连接所述滞环电压生成电路的输出端；所述比较器的输出端电连接所述斩波电路的输入端；

11、所述比较器用于根据所述误差放大信号与所述第一斜坡信号的第一比较结果或者根据所述误差放大信号与所述第二斜坡信号的第二比较结果，交替形成下降沿和上升沿的所述脉宽调制信号。

12、优选地，所述滞环控制电源电路还包括反相电路；所述斩波电路包括第一开关和第二开关；其中所述反相电路的输入端电连接所述比较电路的输出端；所述第一开关的栅极连接所述比较电路的输出端，所述第一开关的漏极电接所述电源端；所述第二开关的栅极电连接所述反相电路的输出端，所述第二开关的源极电连接所述第一开关的源极，所述第二开关的漏极接地；

13、所述反相电路用于在所述脉宽调制信号为高电平且所述第一开关导通时，使所述第二开关关断；

14、所述反相电路用于在所述脉宽调制信号为低电平且所述第一开关截止时，使所述第二开关导通。

15、优选地，所述滞环电压生成电路包括：

16、串联的第一电流源和第三开关，其中所述第一电流源电连接所述电源端；所述第三开关的第三控制端电连接所述第二开关的第二控制端；

17、串联的第二电流源和第四开关，其中所述第二电流源电连接地端；所述第四开关的第四控制端电连接所述第二开关的第二控制端；

18、第一电阻，电连接于所述第三开关和所述第四开关之间；

19、在所述第二开关导通时，所述第三开关和所述第四开关均导通，通过所述第一电流源、所述第二电流源及所述第一电阻形成所述第一滞环电压信号，所述第一斜坡信号为所述第一滞环电压信号与所述斜坡电压信号之和；

20、在所述第二开关关断时，所述第三开关和所述第四开关均关断，所述第二斜坡信号为所述斜坡电压信号。

21、优选地，所述斩波电路包括第一开关和第二开关；所述降压电路还包括电感，所述电感的一端电连接于所述第一开关的源极和所述第二开关的源极之间；

22、所述采样转换电路包括：

23、跨导放大器，所述跨导放大器的正输入端和负输入端分别电连接于所述电感的两端，用于通过采样所述电感的电流信号，以获取所述斩波电路输出的电流信号；

24、第一电容，所述第一电容的正极电连接所述跨导放大器的输出端，负极接地，用于将所述跨导放大器获取的电流信号转换为所述斜坡电压信号。

25、优选地，所述降压电路还包括第二电容，其正极与所述电感的另一端及所述误差放大电路的输入端电连接，负极接地；

26、所述第二电容用于与所述电感共同对所述斩波电路输出的电流信号进行滤波处理，并输出所述负载供电电压。

27、优选地，所述降压电路还包括电感和第二电容；所述滞环控制电源电路还包括第二电阻，串联于所述电感和所述第二电容之间；所述采样转换电路包括：

28、跨导放大器，所述跨导放大器的正输入端和负输入端电连接于所述第二电阻的两端，用于通过采样所述第二电阻的电流信号，以获取所述斩波电路输出的电流信号；以及

29、第三电阻，所述第三电阻电连接于所述跨导放大器的输出端与地之间，用于将所述跨导放大器获取的电流信号转换为所述斜坡电压信号。

30、优选地，所述比较电路包括比较器；所述误差放大电路包括误差放大器，所述误差放大器的正相输入端电连接所述降压电路的输出端，所述误差放大器的负相输入端电连接所述预设基准电压，所述误差放大器的输出端电连接所述比较器的正相输入端，用于根据所述负载供电电压与所述预设基准电压的比较结果，输出所述误差放大信号。

31、优选地，所述降压电路还包括第三电容，所述第三电容的正极与所述误差放大器的输出端及所述比较器的正相输入端电连接，负极板接地。

32、第二方面，本发明提供一种电源，其中，该电源包括如前所述的基于单比较电路的滞环控制电源电路。

33、通过采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

34、本发明通过滞环电压生成电路在所述斩波电路输出低电平时导通，形成第一滞环电压信号，并与采样转换电路输出的斜坡电压信号叠加，以形成第一斜坡信号，在所述斩波电路输出高电平时截止，形成第二滞环电压信号，并与采样转换电路输出的斜坡电压信号叠加，以形成第二斜坡信号；再通过比较电路根据误差放大电路输出的误差放大信号与所述第一斜坡信号的第一比较结果或者根据所述误差放大信号与所述第二斜坡信号的第二比较结果，交替形成下降沿和上升沿的脉宽调制信号，由此，可以使得脉宽调制信号的上升沿和下降沿均可调，从而实现双沿控制。可见，本发明仅采用一个比较电路即可实现传统双比较电路滞环控制同样的效果，而与双比较电路滞环控制方式相比，减少一个比较电路可以减少电路面积和复杂度，且相应降低功耗，特别是待机功耗将显著降低，并且对比较电路的输入电压范围要求较低。

技术特征：

1.一种基于单比较电路的滞环控制电源电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的滞环控制电源电路，其特征在于，所述比较电路包括比较器，所述比较器的正相输入端电连接所述误差放大电路的输出端；所述比较器的负相输入端电连接所述滞环电压生成电路的输出端；所述比较器的输出端电连接所述斩波电路的输入端；

3.根据权利要求1所述的滞环控制电源电路，其特征在于，所述滞环控制电源电路还包括反相电路；所述斩波电路包括第一开关和第二开关；其中所述反相电路的输入端电连接所述比较电路的输出端；所述第一开关的栅极连接所述比较电路的输出端，所述第一开关的漏极电接所述电源端；所述第二开关的栅极电连接所述反相电路的输出端，所述第二开关的源极电连接所述第一开关的源极，所述第二开关的漏极接地；

4.根据权利要求3所述的滞环控制电源电路，其特征在于，所述滞环电压生成电路包括：

5.根据权利要求1所述的滞环控制电源电路，其特征在于，所述斩波电路包括第一开关和第二开关；所述降压电路还包括电感，所述电感的一端电连接于所述第一开关的源极和所述第二开关的源极之间；

6.根据权利要求5所述的滞环控制电源电路，其特征在于，所述降压电路还包括第二电容，其正极与所述电感的另一端及所述误差放大电路的输入端电连接，负极接地；

7.根据权利要求1所述的滞环控制电源电路，其特征在于，所述降压电路还包括电感和第二电容；所述滞环控制电源电路还包括第二电阻，串联于所述电感和所述第二电容之间；所述采样转换电路包括：

8.根据权利要求1所述的滞环控制电源电路，其特征在于，所述比较电路包括比较器；所述误差放大电路包括误差放大器，所述误差放大器的正相输入端电连接所述降压电路的输出端，所述误差放大器的负相输入端电连接所述预设基准电压，所述误差放大器的输出端电连接所述比较器的正相输入端，用于根据所述负载供电电压与所述预设基准电压的比较结果，输出所述误差放大信号。

9.根据权利要求8所述的滞环控制电源电路，其特征在于，所述降压电路还包括第三电容，所述第三电容的正极与所述误差放大器的输出端及所述比较器的正相输入端电连接，负极板接地。

10.一种电源，其特征在于，所述电源包括如前述权利要求1-9中任一项所述的基于单比较电路的滞环控制电源电路。

技术总结
本发明提供一种基于单比较电路的滞环控制电源电路及电源，该电路包括：电源端和电连接电源端的降压电路，采样转换电流，滞环电压生成电路，误差放大电路，比较电路。其中，降压电路包括斩波电路；采样转换电路，电连接斩波电路；滞环电压生成电路，电连接采样转换电路、斩波电路；误差放大电路，电连接降压电路；比较电路，电连接误差放大电路、滞环电压生成电路。电源包括滞环控制电源电路。如此，本发明采用一个比较电路即可实现传统双比较电路滞环控制同样的效果，而与双比较电路滞环控制方式相比，减少一个比较电路可以减少电路面积和复杂度，且相应降低功耗，特别是待机功耗将显著降低，并且对比较电路的输入电压范围要求较低。

技术研发人员：虞龙,张鹏举,杨瑾,汤鹏程,姚建安
受保护的技术使用者：伏芯微电子科技（苏州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15