斜坡信号产生电路和方法与流程

本发明涉及开关电源，具体而言，涉及一种斜坡信号产生电路和方法。

背景技术：

1、在开关电源系统中，常需要在电路中引入斜坡信号进行环路补偿，通常，斜坡信号可为两个功率开关的公共节点（即开关节点sw）上的节点电压vsw的交流分量。

2、然而，在上述系统中，当开关变换器的输出电压不同时，开关节点电压vsw的交流分量不同，即产生的斜坡信号ramp的值也不同，会随输出电压变化而变化，容易导致斜坡信号的幅值过大。因此，开关变换器的控制回路在不同的输出电压下，其稳定性具有较大差异，影响整个系统的瞬态性能。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一。

2、本发明一方面提供了一种斜坡信号产生电路，应用于开关变换器，所述开关变换器包括主开关管和续流开关管，所述斜坡信号产生电路包括第一滤波模块、第二滤波模块和斜坡信号生成单元。第一滤波模块具有输入端、控制端和输出端，所述第一滤波模块的输入端接收节点电压信号，所述第一滤波模块的控制端接收时间常数控制信号，所述第一滤波模块对节点电压信号滤波并在其输出端产生第一滤波信号，所述第一滤波模块包括电阻单元和电容单元，电阻单元和电容单元两者中至少之一的值可以调节，所述节点电压信号表征主开关管和续流开关管的公共节点上的电压，所述时间常数控制信号根据所述开关变换器输出电压的值调节所述第一滤波模块的时间常数，其中所述时间常数为所述电阻单元的阻值和电容单元的容值的积。第二滤波模块具有输入端和输出端，所述第二滤波模块的输入端接收第一滤波信号，所述第二滤波模块对第一滤波信号滤波并在其输出端产生第二滤波信号。斜坡信号生成单元接收第一滤波信号和第二滤波信号，并将第一滤波信号和第二滤波信号相减产生斜坡信号。

3、本发明又一方面提供的一种斜坡信号产生方法，用于产生斜坡信号，所述斜坡信号用于开关变换器的环路控制，所述开关变换器包括主开关管和续流开关管，方法包括以下步骤：对节点电压信号进行第一次滤波，产生第一滤波信号，其中，所述节点电压信号代表主开关管和续流开关管公共节点上的电压；对第一滤波信号进行第二次滤波以产生第二滤波信号；根据所述开关变换器输出电压的值产生时间常数控制信号；采用所述时间常数控制信号调节第一次滤波中所采用的滤波电阻和滤波电容两者的乘积值，将第一滤波信号和第二滤波信号相减产生斜坡信号。

4、综上所述，由于采用了上述技术特征，本发明的有益效果是：通过第二滤波信号采样开关变换器的输出电压，从而动态控制产生第一滤波信号时的时间常数，实现较快的瞬态响应，使第一滤波信号在开关变换器的输出电压发生变化时自适应调整，避免出现斜坡信号幅值过大的情况。本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种斜坡信号产生电路，应用于开关变换器，所述开关变换器包括主开关管和续流开关管，其特征在于，所述斜坡信号产生电路包括：

2.根据权利要求1所述的斜坡信号产生电路，其特征在于，所述时间常数控制信号调节所述第一滤波模块的时间常数与所述开关变换器输出电压的值成正比。

3.根据权利要求1所述的斜坡信号产生电路，其特征在于，所述时间常数控制信号包括n个子时间常数控制信号，所述第一滤波模块包括n个具有不同电压值的电压参考值信号，每个电压参考值信号对应一个子时间常数控制信号，其中n为大于等于2的整数，所述第一滤波模块进一步包括：

4.根据权利要求3所述的斜坡信号产生电路，其特征在于，所述输出电压等效信号包括第二滤波信号。

5.根据权利要求3所述的斜坡信号产生电路，其特征在于，所述电阻单元包括基本电阻和可变电阻单元，所述基本电阻和可变电阻单元串联连接在第一滤波模块的输入端和输出端之间，所述可变电阻单元包括：

6.根据权利要求3所述的斜坡信号产生电路，其特征在于，所述电容单元包括基本电容和可变电容单元，所述基本电容和可变电容单元串联连接在第一滤波模块的输出端和参考地之间，所述可变电容单元包括：

7.根据权利要求1所述的斜坡信号产生电路，其特征在于，还包括：

8.一种斜坡信号产生方法，用于产生斜坡信号，所述斜坡信号用于开关变换器的环路控制，所述开关变换器包括主开关管和续流开关管，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的斜坡信号产生方法，其特征在于，所述时间常数控制信号包括n个子时间常数控制信号，其中n为大于等于2的整数，根据所述开关变换器输出电压的值产生时间常数控制信号的步骤包括：

10.根据权利要求9所述的斜坡信号产生方法，其特征在于，采用所述时间常数控制信号调节第一次滤波中所采用的滤波电阻和滤波电容两者的乘积值的步骤包括：

技术总结
本发明提供了一种斜坡信号产生电路和方法，电路包括第一滤波模块、第二滤波模块和斜坡信号生成单元。通过第一滤波模块对节点电压信号进行滤波产生第一滤波信号，通过第二滤波模块对第一滤波信号进行滤波得到第二滤波信号，并根据第一滤波信号和第二滤波信号得到用以代表节点电压信号交流分量的斜坡信号；根据第二滤波信号的变化幅度控制第一滤波单元的时间常数以降低开关变换器的输出电压变化对于斜坡信号的影响，实现较快的瞬态响应，使第一滤波信号在开关变换器的输出电压发生变化时自适应调整，避免出现斜坡信号幅值变化过大的情况。

技术研发人员：李涅
受保护的技术使用者：晶艺半导体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12