CN102832806A - 开关稳压电路及其电压反馈电路和电压反馈方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种开关稳压电路及其电压反馈电路和电压反馈方法。该开关稳压电路包括将输入电压转换为输出电压和输出电流的开关电路，该电压反馈电路包括：电阻分压电路，采样输出电压；线损检测电路，在其输出端提供补偿控制信号，该补偿控制信号与输出电流成正比；受控电流源电路，具有控制端、接地端和输出端，其中控制端耦接至线损检测电路的输出端以接收补偿控制信号，接地端接地，输出端提供补偿电流；以及其中电阻分压电路的输出端与受控电流源电路的输出端连接在一起以提供代表线后输出电压的反馈电压。

Description

开关稳压电路及其电压反馈电路和电压反馈方法

技术领域

本发明主要涉及开关电源，更具体地，涉及具有线损补偿功能的开关稳压电路及其电压反馈电路和电压反馈方法。

背景技术

如今，大多数电子设备需要开关电源提供直流电压来供电。开关电源对负载进行供电时，把输出电压的采样作为控制电路的反馈电压，并对该反馈电压进行误差放大后，调整开关管的导通与关断时间以实现输出电压的恒定。然而，当输出线较长或者线径较细时，开关电源与负载之间的输出线存在较大的线路电阻(例如充电器方案中)，输出电流在流过输出线时会产生较大的线损压降。而且，在输出电流变化较大的情况下，输出线的线后输出电压也会有较大变化，影响负载的正常工作。在恒压输出模式下，这种变化在某些场合是不能被接受的。

发明内容

针对现有技术中的一个或多个问题，本发明的一个目的是提供一种具有线损补偿功能的开关稳压电路及其电压反馈电路和电压反馈方法，通过补偿输出电流流过输出线时引起的线损压降，维持开关电源向负载提供的电压达到设定电压，以保证负载正常工作。

在本发明一个方面，提出一种用于开关稳压电路的电压反馈电路，该开关稳压电路包括将输入电压转换为输出电压和输出电流的开关电路，该电压反馈电路包括：电阻分压电路，采样输出电压；线损检测电路，在其输出端提供补偿控制信号，该补偿控制信号与输出电流成正比；受控电流源电路，具有控制端、接地端和输出端，其中控制端耦接至线损检测电路的输出端以接收补偿控制信号，接地端接地，输出端提供补偿电流；以及其中电阻分压电路的输出端与受控电流源电路的输出端连接在一起以提供代表线后输出电压的反馈电压。

在本发明的另一个方面，提出一种具有线损补偿功能的开关稳压电路，包括：开关电路，包括主开关管，通过主开关管的导通与关断将输入电压转换为输出电压和输出电流；如上所述的电压反馈电路，采样开关电路的输出电压，产生代表线后输出电压的反馈电压；控制电路，基于反馈电压和基准参考电压，产生控制主开关管导通与关断的控制信号，使得开关稳压电路的线后输出电压达到设定值。

在本发明的又一个方面，还提出一种用于开关稳压电路的电压反馈方法，该开关稳压电路包括开关电路，通过开关电路将输入电压转换为输出电压和输出电流，该电压反馈方法包括：采样输出电压，并进行分压；产生一与输出电流成正比的补偿控制信号；根据该补偿控制信号，产生随补偿控制信号变化的补偿电流；以及利用补偿电流对分压后的输出电压进行补偿，产生代表线后输出电压的反馈电压。

根据本发明的实施例，通过在电阻分压电路的输出端施加一个负的补偿电流，补偿输出电流变化与输出线线路电阻带来的线损压降，从而保持开关稳压电路的线后输出电压恒定。

附图说明

为了更好的理解本发明，将根据以下附图对本发明进行详细描述：

图1是根据本发明一实施例的开关稳压电路100的框图；

图2是根据本发明一实施例的用于说明线损补偿功能的电路图；

图3是根据本发明一实施例的电压反馈电路的电路原理图；

图4是根据本发明一实施例的开关稳压电路的应用示意图；

图5是根据本发明一实施例的图4中功率管理芯片220的电路原理图；

图6是根据本发明一实施例的图5中线损检测电路203的电路原理图；

图7是根据本发明一实施例的图6中检测电路310的基本波形；

图8是根据本发明一实施例的用于开关稳压电路的电压反馈方法800的流程图；

图9是根据本发明一实施例的用于图8所示电压反馈方法中的启动消隐方法900的流程图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的电路、材料或方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。应当理解，当称“元件”“连接到”或“耦接”到另一元件时，它可以是直接连接或耦接到另一元件或者可以存在中间元件。相反，当称元件“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件时，不存在中间元件。

图1是根据本发明一实施例的开关稳压电路100的框图。如图1所示，开关稳压电路100包括开关电路101、电压反馈电路和控制电路105。电压反馈电路包括电阻分压电路102、线损检测电路103、受控电流源电路104。其中开关电路101包括主开关管，通过控制主开关管的导通与关断将输入电压Vin转换为输出电压Vout和输出电流Iout。开关电路101可采用任何交流/直流或者直流/直流变换拓扑结构，例如同步或非同步的升压、降压变换器，以及正激、反激变换器等等。开关电路101工作在恒压模式，为负载106提供的电压应等于设定电压Vo。

电阻分压电路102用于采样输出电压Vout。在图1所示的实施例中，电阻分压电路102耦接至开关电路101的输出端，直接对输出电压Vout进行分压采样。在另一个实施例中，电阻分压电路102耦接至开关电路101中变压器的辅助绕组两端，对辅助绕组两端的电压进行分压采样。在一个实施例中，电阻分压电路102包括串联连接的第一分压电阻器R₁和第二分压电阻器R₂，第一分压电阻器R₁和第二分压电阻器R₂的连接点为电阻分压电路102的输出端。

线损检测电路103用于提供与输出电流Iout成正比的补偿控制信号CC。在一个实施例中，线损检测电路103包括输出电流Iout的检测电路，基于输出电流Iout产生与输出电流Iout成正比的补偿控制信号CC。补偿控制信号CC可以是电压信号，也可以是电流信号。在另一个实施例中，线损检测电路根据其他信号来产生与输出电流Iout成正比的补偿控制信号CC，例如后面实施例中，线损检测电路根据反馈电压V_FB和主开关管的控制信号CTRL来产生与输出电流Iout成正比的补偿控制信号CC。

受控电流源电路104具有控制端、接地端和输出端，其中控制端耦接至线损检测电路103的输出端，以接收补偿控制信号CC，接地端接地，受控电流源电路104在其输出端产生与输出电流Iout成正比的补偿电流I_CP。受控电流源电路104的输出端与电阻分压电路102的输出端连接在一起，提供代表线后输出电压Vout1的反馈电压V_FB。与补偿控制信号CC相对应，受控电流源电路104可以是电压控制的电流源，也可以是电流控制的电流源。

控制电路105接收反馈电压V_FB，将反馈电压V_FB与基准参考电压Vref相比较，经过误差放大后，根据误差放大的结果产生控制开关电路101中主开关管导通与关断的控制信号，调整开关电路101中主开关管的导通与关断，使得开关稳压电路100的线后输出电压Vout1达到设定电压Vo。下面参照图2来说明根据本发明实现线损补偿功能的电路原理。

图2是根据本发明一实施例的用于说明线损补偿功能的电路图。未接入受控电流源电路时，电阻分压电路102对输出电压Vout进行分压，在其输出端(节点S)得到代表输出电压Vout的第一采样电压V_S1：

$V_{S1}=V_{\mathrm{out}}\frac{R_2}{R_1+R_2}---\left(1\right)$

其中，R₁和R₂分别为第一和第二分压电阻器的电阻值。实际上，为保证开关稳压电路提供给负载的电压达到设定电压Vo，我们希望在电阻分压电路102的输出端(节点S)得到代表线后输出电压Vout1的第二采样电压V_S2：

$V_{S2}=V_{\mathrm{out}1}\frac{R_2}{R_1+R_2}=(V_{\mathrm{out}}-I_{\mathrm{out}}{R}_{\mathrm{line}})\frac{R_2}{R_1+R_2}---\left(2\right)$

其中，Iout为开关电源的输出电流，R_line为开关电路与负载之间输出线的电阻值。

为得到式(2)中的第二采样电压V_S2，如图2所示，在电阻分压电路102的输出端施加一个负的补偿电流I_CP，补偿电流I_CP流过第一分压电阻器R₁，将第一采样电压V_S1降至第二采样电压V_S2，如图2所示，由此得到的第二采样电压V_S2与输出电压Vout的关系为：

$V_{\mathrm{out}}=V_{S2}+(\frac{V_{S2}}{R_2}+I_{\mathrm{CP}})R_1---\left(3\right)$

将式(3)代入式(2)，得到补偿电流I_CP为：

$I_{\mathrm{CP}}=\frac{I_{\mathrm{out}}{R}_{\mathrm{line}}}{R_1}---\left(4\right)$

由式(4)可以看出，所需补偿电流I_CP的值与输出电流Iout、输出线的电阻值R_line以及第一分压电阻器的电阻值R₁有关。对于特定电路结构的开关稳压电路来讲，其输出线的电阻值R_line与第一分压电阻器的电阻值R₁是常数。因此，补偿电流I_CP的值随输出电流Iout变化，与输出电流Iout成正比。

这样，开关稳压电路采用合适大小的补偿电流I_CP对第一采样电压V_S1进行补偿，将符合采样期望的第二采样电压V_S2作为反馈电压V_FB提供至开关稳压电压的控制电路，通过调整开关电路中主开关管的导通和关断时间，维持开关电路提供至负载的线后输出电压Vout1达到设定电压Vo。

图3是根据本发明一实施例的电压反馈电路的电路原理图。电压反馈电路包括电阻分压电路102、线损检测电路103以及受控电流源电路104。其中，电阻分压电路102用于采样输出电压Vout。线损检测电路103在其输出端提供一与输出电流Iout成正比的补偿控制信号CC。受控电流源电路104具有控制端、接地端和输出端，其中控制端耦接至线损检测电路103的输出端接收补偿控制信号CC，接地端接地，输出端提供补偿电流I_CP。电阻分压电路102的输出端与受控电流源电路104的输出端连接在一起以提供代表线后输出电压Vout1的反馈电压V_FB。

在图3所示的实施例中，受控电流源电路104为电压控制的电流源电路，包括运算放大器141、开关管142和补偿电阻器143以及电流镜像电路，其中运算放大器141的同相输入端作为受控电流源电路104的控制端，耦接至线损检测电路103的输出端以接收补偿控制信号CC。运算放大器141的反相输入端耦接至开关管132的源极，输出端耦接至开关管132的栅极。开关管132的漏极耦接至电流镜像电路的输入端，源极经补偿电阻器133接地。电流镜像电路在其输出端提供所需的补偿电流I_CP。在一个实施例中，电流镜像电路包括级联连接的电流镜1(144)和电流镜2(145)。在图3所示的实施例中，受控电流源电路104可通过改变补偿电阻器143的电阻值来调节补偿电流I_CP的大小。

在另一个实施例中，受控电流源电路104包括电流控制的电流源电路，例如比例电流镜电路，接收与输出电流Iout成正比的补偿控制信号CC，并将其转换为符合式(4)的补偿电流I_CP。

在一个实施例中，电压反馈电路还包括启动消隐电路130。在开关稳压电路的启动阶段，输出电压较小，输出电压增大到设定电压Vo需要一定的时间。通常情况下，启动阶段的开关稳压电路会工作在恒流模式，即输出电流不变。这样受控电流源电路104所提供的补偿电流会引起输出电压过冲，延长输出电压进入稳态的时间，影响开关稳压电路的工作性能。为此，电压反馈电路包括具有消隐功能的启动消隐电路130，在开关稳压电路启机信Pwr_on来临时，启动消隐电路130触发受控电流源电路，消隐受控电流源电路104控制端的补偿控制信号CC，使补偿电流I_CP为零，并在输出电压Vout增大到接近设定电压Vo时，恢复补偿控制信号CC对受控电流源电路103的正常控制，使补偿电流I_CP随补偿控制信号CC变化。

在图3所示的实施例中，启动消隐电路130包括单触发电路131、使能比较器132、触发器133以及放电开关管134。单触发电路131接收开关稳压电路的启机信号Pwr_on，单触发电路131的输出端耦接至触发器133的置位端S。使能比较器132的同相输入端耦接至电阻分压电路102的输出端以接收代表线后输出电压的反馈电压V_FB，反相输入端接收使能参考电压V_EN，输出端耦接至触发器133的复位端R。放电开关管134具有第一端、第二端和控制端，其中第一端耦接至受控电流源电路104的控制端，第二端耦接至地，控制端耦接至触发器133的输出端。当开关稳压电路启动时，单触发电路131产生单脉冲信号至触发器133的置位端S，置位触发器133，控制放电开关管134导通，将受控电流源电路104控制端的补偿控制信号CC置零，实现对补偿控制信号的消隐。因此在输出电压建立的启动阶段，补偿电流I_CP为0，电阻分压电路102在其输出端提供的反馈电压V_FB等于第一采样电压V_S1。使能比较器132将反馈电压V_FB与使能参考电压V_EN相比较，当反馈电压V_FB增大到使能参考电压V_EN时，复位触发器133，放电开关管134关断，恢复补偿控制信号CC对受控电流源电路104的正常控制，使补偿电流I_CP随补偿控制信号CC变化。在一个实施例中，使能参考电压V_EN＝0.9*Vo，其中Vo为开关稳压电路提供给负载的设定电压。

开关稳压电路工作在电流断续模式时，输出功率P_out表示为：

$P_{\mathrm{out}}=0.5L{I}_{\mathrm{peak}}^{2}f=V_{\mathrm{out}}{I}_{\mathrm{out}}---\left(5\right)$

其中，L为储能元件的电感值(对于反激变换器而言，L即为变压器原边励磁电感值)，I_peak为流过储能元件的电流的峰值，f为开关电路的开关频率。开关稳压电路要求输出电压Vout保持恒定，当峰值电流I_peak不变时，通过控制开关电路的开关频率来控制输出功率。由式(5)可知，上述情况下开关电路的开关频率f与输出电流Iout成正比。再结合式(4)可知，开关稳压电路工作在电流断续模式且流过储能元件的峰值电流一定时，补偿电流I_CP与开关电路的开关频率f成正比。因此，在一个实施例中，线损检测电路103包括开关频率检测电路，线损检测电路103根据开关电路的开关频率f，在其输出端产生与输出电流Iout成正比的补偿电流I_CP。在其它实施例中，受控电流源电路104可以接收其他与输出电流Iout成正比的信号，产生所需的补偿电流I_CP。

图4是根据本发明一实施例的开关稳压电路的应用示意图。该开关稳压电路具有线损补偿功能，包括开关电路、电阻分压电路、线损检测电路、受控电流源电路以及控制电路。开关稳压电路采用反激变换拓扑，接收交流输入电压Vin，经不控整流电路211和输入电容器C_IN整流滤波后提供直流输入电压。开关电路包括主开关管M、反激变压器T、副边二极管D以及输出电容器C_OUT，其电路连接结构如图4所示。其中反激变压器T包括原边绕组Np，副边绕组Ns和位于原边的与副边绕组极性相同的辅助绕组Na。

图4所示的220是功率管理芯片，包括控制单元205和补偿单元204。在其它实施例中，功率管理芯片220还包括主开关管M。其中补偿单元204包括受控电流源电路。如图4所示，功率管理芯片220具有控制引脚CTRL、电流检测引脚CS、电源输入引脚VCC、反馈引脚FB、补偿引脚CP以及接地引脚GND。其中控制引脚CTRL耦接至主开关管M的控制端，提供控制信号CTRL以调整主开关管M的开通与关断时间。电流检测引脚CS用于检测流过主开关M的电流。反馈引脚FB耦接至电阻分压电路的输出端和补偿单元204的输出端，为控制单元提供反馈电压。补偿电容器Cp外接于补偿引脚CP与地之间，为补偿单元204中的受控电流源电路提供合适的补偿控制信号CC。

图4所示的开关稳压电路还包括启动电路和辅助供电电路。启动电路接收直流输入电压，产生启机信号Pwr_on，并将启机信号Pwr_on输入到功率管理芯片220的电源输入引脚VCC，为功率管理芯片中220的子电路提供启动电压。在图4所示的实施例中，启动电路包括串联连接的电阻器R0和电容器C0，在电阻器R0和电容器C0的连接点A产生启机信号Pwr_on。启动电路为功率管理芯片220建立启动电压并产生启机信号Pwr_on后，辅助供电电路代替启动电路对功率管理芯片220进行供电，以减小功率损耗，提高开关稳压电路的效率。在图4所示的实施例中，辅助供电电路从反激变压器T的辅助绕组Na上采样电压，通过二极管D1对功率管理芯片进行供电。在其它实施例中，开关稳压电路包括耦接至电源输入引脚VCC的供电电路，在供电电路接入功率管理芯片并产生的正常工作电压时，电源输入引脚VCC提供启机信号Pwr_on。

与图2所示的线损补偿原理类似，电阻分压电路(包括串联连接的电阻器R₁和R₂)耦接至辅助绕组Na的两端，通过采样辅助绕组两端的电压V_aux来实现对输出电压Vout的采样。辅助绕组Na两端的电压V_aux为：

$V_{\mathrm{aux}}=\frac{N_{\mathrm{aux}}}{N_s}(V_{\mathrm{out}}+V_D)---\left(6\right)$

其中，N_aux和N_s分别为辅助绕组Na和副边绕组Ns的匝数，Vout为开关电路的输出电压，V_D为副边二极管D的导通压降。

电阻分压电路对辅助绕组两端的电压V_aux进行分压，得到代表输出电压Vout的第一采样电压V_S11：

$V_{S11}=V_{\mathrm{aux}}\frac{R_2}{R_1+R_2}=\frac{N_{\max }}{N_s}(V_{\mathrm{out}}+V_D)\frac{R_2}{R_1+R_2}---\left(7\right)$

其中，R₁和R₂分别为第一和第二分压电阻器的电阻值。我们希望在电阻分压电路的输出端得到代表线后输出电压Vout1的第二采样电压V_S22：

$V_{S22}==\frac{N_{\mathrm{aux}}}{N_s}(V_{\mathrm{out}1}+V_D)\frac{R_2}{R_1+R_2}=\frac{N_{\mathrm{aux}}}{N_s}(V_{\mathrm{out}}-I_{\mathrm{out}}{R}_{\mathrm{line}}+V_D)\frac{R_2}{R_1+R_2}---\left(8\right)$

其中，Iout为开关电源的输出电流，R_line为开关稳压电路与负载之间的输出线的电阻值。补偿电流I_CP流过第一分压电阻器R₁，将第一采样电压V_S11降至第二采样电压V_S22，如图2所示，由此得到的第二采样电压V_S22与辅助绕组Na两端的电压Vaux的关系为：

$V_{\mathrm{aux}}=V_{S22}+(\frac{V_{S22}}{R_2}+I_{\mathrm{CP}})R_1---\left(9\right)$

将式(9)和式(6)代入式(8)，得到补偿电流I_CP为：

$I_{\mathrm{CP}}=\frac{I_{\mathrm{out}}{R}_{\mathrm{line}}{N}_{\mathrm{aux}}}{R_1{N}_s}---\left(10\right)$

由式(10)可以看出，所需补偿电流I_CP的值与输出电流Iout、输出线的电阻值R_1ine、第一分压电阻器的电阻值R₁、辅助绕组Na的匝数N_aux以及副边绕组的匝数Ns有关。对于特定电路结构的开关稳压电路来讲，其输出线的电阻值R_line、第一分压电阻器的电阻值R₁、辅助绕组Na的匝数N_aux以及副边绕组的匝数Ns是固定的。因此，补偿电流I_CP的值随输出电流Iout变化，与输出电流Iout成正比。

图5是根据本发明一实施例的图4中功率管理芯片220的电路原理图。功率管理芯片220包括补偿单元204和控制单元205。其中补偿单元204包括线损检测电路203、启动消隐电路130以及受控电流源电路204。控制单元205控制开关电路工作在电流断续模式，且流过主开关管的峰值电流恒定。在一个实施例中，控制单元205包括误差放大器252、比较器253、RS触发器254以及峰值比较器255。图5所示的实施例中，电压反馈电路包括电阻分压电路202，线损检测电路203、启动消隐电路130、受控电流源电路204以及采样保持电路140。其中采样保持电路140耦接在反馈引脚FB和控制单元205之间，提供代表开关电路线后输出电压的反馈电压V_FB。

在一个实施例中，误差放大器252具有同相输入端、反相输入端以及输出端，其中同相输入端耦接至采样保持电路140的输出端，接收代表线后输出电压的反馈电压V_FB，反相输入端耦接至基准参考电压Vref。比较器253具有同相输入端、反相输入端和输出端，其中同相输入端耦接至三角波调制信号V_SAW，反相输入端耦接至误差放大器252的输出端，输出端耦接至RS触发器254的置位端以提供主开关管M的关断时间控制信号。峰值比较器255具有同相输入端、反相输入端和输出端，其中同相输入端耦接至电流检测引脚CS以接收代表流过主开关管M的电流采样信号，反相输入端接收恒定的峰值电流限值V_TH，输出端耦接至RS触发器254的复位端R，在峰值比较器255的输出端产生导通时间控制信号，以控制开关电路中主开关管M的导通时间。RS触发器254基于导通时间控制信号和关断时间控制信号，在RS触发器254的输出端Q产生主开关管M的控制信号CTRL。本领域普通技术人员应当了解，控制信号CTRL通常会经过驱动电路加强驱动能力后再控制主开关管M的通断。在一个实施例中，控制单元205进一步包括驱动电路，驱动电路包括驱动器DRV。

继续如图5所示，启动消隐电路130包括单触发电路131、使能比较器132、触发器133以及放电开关管134。单触发电路131耦接至电源输入引脚VCC，接收启机信号Pwr_on。启动消隐电路130与图3所示的启动消隐电路基本相同，在此不再赘述。受控电流源电路204可采用图3所示的受控电流源电路104的电路结构，也可采用能实现电压控制电流源功能的其它电路结构。

图6是根据本发明一实施例的图5中线损检测电路203的电路原理图。线损检测电路203包括检测电路310、缓冲电路320以及电阻器Rp和电容器Cp。

检测电路310的输入端耦接至反馈引脚FB和控制引脚CTRL，用于检测副边导通时间td以产生反映副边导通时间td的脉冲信号Td。检测电路310包括第一非门311、第一上升沿检测电路312、触发器313、比较器314、第二非门315、第二上升沿检测电路316。触发器313具有置位端S、复位端R以及输出端Q。第一非门311具有输入端和输出端，其输入端耦接至控制信号CTRL，输出端接第一上升沿检测电路312的输入端。第一上升沿检测电路312的输出端接触发器313的置位端S。比较器314具有同相输入端、反相输入端和输出端，其中反相输入端耦接至比较参考信号V_REFX(例如100mV)，同相输入端耦接至反馈引脚FB，输出端耦接至第二非门315的输入端。第二非门315的输出端耦接至第二上升沿检测电路316的输入端。第二上升沿检测电路316的输出端耦接至触发器313的复位端。触发器313在其输出端，即在检测电路310的输出端产生反映副边导通时间的脉冲信号Td。

缓冲电路320用于对脉冲信号Td进行隔离和驱动。在一个实施例中，缓冲电路320包括缓冲器。在进一步的实施例中，缓冲器包括运算放大器，该运算放大器的同相输入端作为缓冲器的输入端，该运算放大器的反相输入端与输出端电耦接在一起，作为缓冲器的输出端。在另一个实施例中，缓冲电路320包括缓冲器和与缓冲器串联的电阻器。

图7是根据本发明一实施例的图6所示的检测电路310的波形图。当控制信号CTRL的下降沿来临，即副边二极管D开始导通时，脉冲信号Td跳变为高电平(例如Vd)；当反馈电压V_FB的下降沿来临，即副边二极管D导通结束时，脉冲信号Td跳变为低电平(例如0)。

继续如图6所示，线损检测电路203在其输出端(CP引脚)产生的补偿控制信号CC为：

CC＝T_{d_av}＝V_dt_df    (10)

其中T_{d_av}是脉冲信号T_d经电阻器Rp和电容器Cp滤波后的直流电压，V_d为脉冲信号T_d保持高电平时的值，t_d为副边二极管D的导通时间，f为开关电路的开关频率。由于控制单元204工作在电流断续模式，且流过主开关管M的峰值电流恒定，结合式(5)和式(10)可知，副边二极管D的导通时间t_d不变，补偿控制信号CC与开关频率f成正比，与输出电流Iout成正比，受控电流源电路204接收补偿控制信号CC，产生的补偿电流I_CP也与输出电流Iout成正比。由于线损检测电路203的电容器Cp外接于功率管理芯片220的补偿引脚CP，可以节省功率管理芯片220的尺寸。

开关稳压电路重新启动时，补偿引脚CP的电压是浮动的，可能会产生错误的补偿电流，影响开关稳压电路的工作性能。采用本发明实施例的启动消隐电路130可以有效地解决这一问题。在开关稳压电路启动时，消隐补偿控制信号CC，将补偿电流I_CP清零，直到反馈电压V_FB接近开关稳压电路的设定电压Vo时，使得补偿电流I_CP随补偿控制信号CC的变化而变化，既消除了错误的补偿，又缩短了输出电压进入稳态的时间，维持了开关稳压电路的工作性能。

图8是根据本发明一实施例的用于开关稳压电路的电压反馈方法800的流程图。该开关稳压电路包括具有主开关管的开关电路，该电压反馈方法800包括步骤801～804。

步骤801：采样输出电压，并进行分压；

步骤802：检测与输出电流有关的信号，产生一与输出电流成正比的补偿控制信号；

步骤803：根据该补偿控制信号，产生随输出电流变化的补偿电流；

步骤804：利用补偿电流对分压后的输出电压进行补偿，产生代表线后输出电压的反馈电压。

在一个实施例中，电压反馈方法还包括启动消隐方法。图9是根据本发明一实施例的用于图8中电压反馈方法的启动消隐方法900的流程图。当开关稳压电路启机时，补偿控制信号被消隐，补偿电流为零；当反馈电压大于使能参考电压时，补偿电流随补偿控制信号变化。启动消隐方法900包括步骤901～步骤905。

步骤901：开关稳压电路开始工作，产生启机信号；

步骤902：当启机信号来临时，消隐补偿控制信号，补偿电流随之为零；

步骤903：检测开关电路的反馈电压；

步骤904：将反馈电压与使能参考电压相比较，当反馈电压小于使能参考电压，返回步骤903继续检测，当反馈电压大于使能参考电压，进入步骤905；

步骤905：产生随补偿控制信号变化的补偿电流。

上述的一些特定实施例仅仅以示例性的方式对本发明进行说明，这些实施例不是完全详尽的，并不用于限定本发明的范围。对于公开的实施例进行变化和修改都是可能的，其他可行的选择性实施例和对实施例中元件的等同变化可以被本技术领域的普通技术人员所了解。本发明所公开的实施例的其他变化和修改并不超出本发明的精神和保护范围。

Claims (11)

1.一种电压反馈电路，用于开关稳压电路，该开关稳压电路包括将输入电压转换为输出电压和输出电流的开关电路，该电压反馈电路包括：

电阻分压电路，采样输出电压；

线损检测电路，在其输出端提供补偿控制信号，该补偿控制信号与输出电流成正比；

受控电流源电路，具有控制端、接地端和输出端，其中控制端耦接至线损检测电路的输出端以接收补偿控制信号，接地端接地，输出端提供补偿电流；以及

其中电阻分压电路的输出端与受控电流源电路的输出端连接在一起以提供代表线后输出电压的反馈电压。

2.如权利要求1所述的电压反馈电路，进一步包括启动消隐电路，该启动消隐电路包括：

使能比较器，具有同相输入端、反相输入端以及输出端，其中同相输入端耦接至反馈电压，反相输入端耦接至使能参考电压；

单触发电路，具有输入端和输出端，其中输入端耦接至开关稳压电路的启机信号；

第一触发器，具有置位端、复位端和输出端，其中置位端耦接至单触发电路的输出端，复位端耦接至使能比较器的输出端；以及

放电开关管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端耦接至受控电流源电路的控制端，第二端耦接至地，控制端耦接至第一触发器的输出端。

3.如权利要求2所述的电压反馈电路，其中受控电流源电路包括：

运算放大器，具有同相输入端、反相输入端和输出端，其中同相输入端用作受控电流源电路的控制端耦接至线损检测电路的输出端；

第一开关管，具有第一端、第二端和控制端，其中第二端耦接至运算放大器的反相输入端，控制端耦接至运算放大器的输出端；

补偿电阻器，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至第一开关管的第二端，第二端接地；以及

电流镜电路，具有输入端和输出端，其中输入端耦接至第一开关管的第一端，输出端用作受控电流源电路的输出端提供补偿电流。

4.一种具有线损补偿功能的开关稳压电路，包括：

开关电路，包括主开关管，通过主开关管的导通与关断将输入电压转换为输出电压和输出电流；

如权利要求1～3任一项所述的电压反馈电路，采样开关电路的输出电压，产生代表线后输出电压的反馈电压；

控制电路，基于反馈电压和基准参考电压，产生控制主开关管导通与关断的控制信号，使得开关稳压电路的线后输出电压达到设定值。

5.如权利要求4所述的开关稳压电路，其中电阻分压电路耦接在开关电路的输出端与地之间，直接对输出电压进行分压。

6.如权利要求4所述的开关稳压电路，其中线损检测电路包括输出电流检测电路。

7.如权利要求4所述的开关稳压电路，其中线损检测电路包括开关频率检测电路，在其输出端产生与开关频率成正比的补偿控制信号。

8.如权利要求4所述的开关稳压电路，其中开关电路包括：

反激变压器，具有原边绕组、副边绕组以及位于原边的与副边绕组极性相同的辅助绕组；

电阻分压电路耦接在反激变压器辅助绕组的两端，采样辅助绕组两端的电压。

9.如权利要求8所述的开关稳压电路，其中线损检测电路包括：

第一非门，具有输入端和输出端，其中输入端耦接至控制信号；

第一上升沿检测电路，具有输入端和输出端，其中输入端耦接至第一非门的输出端；

第一比较器，具有同相输入端，反相输入端以及输出端，其中同相输入端耦接至电阻分压电路的输出端，反相输入端耦接至比较参考信号；

第二非门，具有输入端和输出端，其中输入端耦接至第一比较器的输出端；

第二上升沿检测电路，具有输入端和输出端，其中输入端耦接至第二非门的输出端；

第二触发器，具有置位端、复位端和输出端，其中置位端耦接至第一上升沿检测电路的输出端，复位端耦接至第二上升沿检测电路的输出端；

缓冲电路，具有输入端和输出端，其中输入端耦接至第二触发器的输出端；

第一电阻器，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至缓冲电路的输出端；第二端耦接至受控电流源电路的控制端；

第一电容器，具有第一端和第二端，其中第一端用作线损检测电路的输出端耦接至第一电阻器的第二端，第二端接地。

10.一种用于开关稳压电路的电压反馈方法，该开关稳压电路包括开关电路，通过开关电路将输入电压转换为输出电压和输出电流，该电压反馈方法包括：

采样输出电压，并进行分压；

产生一与输出电流成正比的补偿控制信号；

根据该补偿控制信号，产生随补偿控制信号变化的补偿电流；以及

利用补偿电流对分压结果进行补偿，产生代表线后输出电压的反馈电压。

11.如权利要求10所述的电压反馈方法，进一步包括：

当开关稳压电路启机时，将补偿控制信号消隐，使补偿电流为零；以及

当反馈电压大于使能参考电压时，使补偿电流随补偿控制信号变化。

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