CN104201879A - 一种恒定误差放大信号的电压模buck型开关电源电路 - Google Patents

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李亚
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Abstract

电压模开关电源是电源应用的常用结构，其中误差放大器是电压模开关电源的核心电路之一，误差放大器输出的误差放大信号连接到到下一级的PWM比较器，该电压影响着PWM比较器的设计指标；本发明公开了一种恒定误差放大信号的电压模BUCK型开关电源电路结构，通过产生幅值与输入、输出电压相关的锯齿波，使误差放大信号保持不变；本发明中的电路由DC/DC主电路、反馈电阻串、误差放大器、锯齿波发生器、PWM比较器、驱动电路组成。

Description

一种恒定误差放大信号的电压模BUCK型开关电源电路
技术领域
一种恒定误差放大信号的电压模BUCK型开关电源电路，属于集成电路设计领域。
背景技术
通常的电压模开关电源电路，误差放大器输出的误差放大信号随着输入输出电压的改变而改变，这要求误差放大器有较大的输出摆幅，并且对后级的PWM比较器的设计提出了较高的要求，增大了设计难度。
发明内容
本发明针对传统电压模开关电源电路误差放大器输出的误差放大信号不稳定的现象，提出一种恒定误差放大信号的电压模BUCK型开关电源电路。
本发明为实现上述目的，采用了如下技术方案：
1．本发明中，在电压模开关电源的核心电路中，锯齿波发生器产生幅值与输入输出电压相关的锯齿波，使误差放大信号保持不变，从而得到一种恒定误差放大信号的电压模BUCK型开关电源电路结构。
附图说明
图1 本发明的恒定误差放大信号的电压模开关电源电路示意图；
图2 可调分压电阻串示意图；
图3 电压模BUCK型开关电源各主要结点的波形。
具体实施方式
以下结合附图，详细说明发明公开的一种恒定误差放大信号的电压模开关电源电路的结构和工作过程。
本发明公开的一种恒定误差放大信号的电压模开关电源电路由六个部分构成，如图1所示，分别为DC/DC主电路、反馈电阻串、误差放大器、锯齿波发生器、PWM比较器、驱动电路。
根据BUCK型开关电源的工作原理，主电路的输出电压VOUT的表达式为[Equ.1]，其中D为PWM波形的占空比；根据负反馈，输出电压VOUT的也可以表示为[Equ.2]。   
                [Equ.1]
                           [Equ.2]
图2为可调电阻串电路示意图，由两部分构成，分别为反馈电阻串和输入分压电阻串；输入分压电阻串分压得到锯齿波发生器的参考电压VREF_RAMP，该电压作为锯齿波发生器的参考电压，则锯齿波的幅值的表达式为[Equ.3]，K0为常数。  
                      [Equ.3]
图3为电压模BUCK型开关电源各主要结点的波形，从图中可以看到PWM波形的占空比D的表达式为[Equ.4]，
                                 [Equ.4]
综合[Equ.1]到[Equ.4]可以得到表达式[Equ.5]，化简[Equ.5]可以得到VC的表达式[Equ.6]；可以从表达式得看到误差放大信号VC为不含输入电压VIN的表达式，所以误差放大信号VC与输入电压VIN无关。   
               [Equ.5]
                      [Equ.6]
令、，可以得到表达式[Equ.7]，可以从表达式得看到误差放大信号VC为不含输入电压VIN的表达式，所以误差放大信号VC与输入电压VIN无关；通过修改反馈电阻串的比例可以改变输出电压VOUT的电压，此时误差放大信号VC将随之改变；但是只要在修改反馈电阻串的同时，修改输入分压电阻串，使乘积保持不变，则所以误差放大信号VC与输出电压VOUT无关，从而得到误差放大信号VC恒定的电压模BUCK型开关电源电路。  
                     [Equ.7]
综上所叙，通过锯齿波发生器产生幅值与输入输出电压相关的锯齿波，使误差放大信号保持不变而锯齿波幅度变化的方法实现了误差放大信号恒定的电压模BUCK型开关电源电路。

Claims (2)

1.一种电路结构，包括：
电压模开关电源的核心电路中，锯齿波发生器产生幅值与输入、输出电压相关的锯齿波，使误差放大信号保持不变，从而得到一种恒定误差放大信号的电压模BUCK型开关电源电路结构；具体电路包括DC/DC主电路、反馈电阻串、误差放大器、锯齿波发生器、PWM比较器、驱动电路六个部分；DC/DC主电路（a）为BUCK型开关电源的主电路结构；反馈电阻串（b）由反馈电阻（R1/R2）组成，反馈电阻（R1）的一端接连DC/DC主电路的输出信号（VOUT），反馈电阻（R1）的另一端接连反馈电阻（R2）的一端作为反馈电阻串的输出端（VFB），反馈电阻（R2）的另一端接地；误差放大器（c）的输入正端接参考电压（VREF），负端接反馈电阻串（b）的输出（VFB），输出信号（VC）；锯齿波发生器（d）输出信号（VRAMP）；PWM比较器（e）输入正端接误差放大器（c）的输出信号（VC），输入负端接锯齿波发生器（d）的输出信号（VRAMP），输出信号（VPWM）；驱动电路（f），输入接 PWM比较器（e）的输出信号（VPWM），输出信号（VSW）连接到主电路作为开关器件的驱动信号。
2.根据权利要求1所述电压模开关电源装置，其特征在于锯齿波发生器的输出波形幅度虽开关电源的输入、输出电压变化。
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