峰值电流模式dc-dc转换器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明通常涉及集成电路，更特别地，涉及用于L邸驱动设备的具有扩展频谱的 峰值电流模式DC-DC转换器电路。
【背景技术】
[0002] 近年来，由于功耗低，L邸被广泛地应用在电子设备、路灯、工厂、学校等。对于LED 设备，光密度控制十分重要。
[0003] 随着光电技术和半导体技术的发展，平板显示器变得流行。在众多类型的平板显 示器中，由于高效的空间利用率、低功耗、低福射W及低电磁干扰（EMI)的特性，液晶显示 器（LCD)变为显示器市场的主流。LCD显示器包括液晶面板和背光模组，该背光模组需要为 LCD面板提供面光源，从而启动它的显示功能。L邸设备经常被用作背光模组的光源，该使 得LCD更小，消耗的功耗更少。
[0004] DC-DC转换器是L邸设备中的重要元件。在L邸设备中，DC-DC转换器W电源的方 式工作，从而调节流经L邸的电流。峰值电流模式DC-DC转换器，由峰值电流控制，广泛地 应用在LED设备中。
[000引图la是峰值电流模式DC-DC转换器的电路图。参考图la, DC-DC转换器10可W 提升输入电压，并输出稳定的电压。
[0006] 在上述的例子中，图la中，DC-DC转换器10包括电感17、充电电容C1、肖特基二极 管16、等效负载Rwad、第一反馈电阻咕1、第二反馈电阻咕2、电杆电流检测单元11、斜坡信号 产生器12、脉宽调制单元（PWM) 13、误差放大器（EA) 14、逻辑控制单元15 W及开关S1。流 经负载电阻Rwad的电流为Ia，DC-DC转换器10输出端的电压是VwT。逻辑空盒子单元15包 括振荡器（0SC) 15a，其差生固定的时钟信号。电感电流检测单元11禪合至电感17, W检测 电感检测电流，并传送电流或电压信号至斜坡信号产生器12。
[0007] 反馈电阻Rfi和Rf2禪合至EA14, W形成闭环，该将使的DC-DC转换器10具有良好 的谐波失真订皿)、电源抑制比（PSRR) W及稳定特性。
[000引工作中，开关S1在固定的时间开启，并且在电感检测电流达到预定的值（峰值） 时关闭。
[000引当开关S1开启时，电感17上压降的不变的，电流勺线性增加，磁能储存在电感 17中。由于二极管D1的阳极电压为低电平，电容C1不能通过开关S1放电，电容C1主要通 过电阻Rwad放电。当开关S1断开，由于电感电流勺连续性，电源Vi。和电感17能够同时 对电容C1充电，该意味着电容C1的充电电压高于VwT。当充电电压等于VauT时，电容C1的 充电电流为0。充电电压低于V0jT时，电容C1放电，W维持V0jT的值。
[0010] 此外，EA14用于放大反馈电压Vw和参考电压Vkw的差值，W产生控制电压Vc。PWM 单元13比较控制电压VC和累加电压的值，该累加电压VwDw+siDp。由电流检测单元 11和斜坡信号产生器12产生。当VwDw+siDp。大于控制电压V。是，逻辑控制单元15将关断 S1，W维持DC-DC转换器10的输出电压值。
[OCm] 另外，由逻辑控制单元15产生的开关信号的频率很高（几十KHz/MHz)，每个周期 的占空比具有固定的脉宽，该将形成EMI的干扰源，并且传送电磁波。因此，DC-DC转换器 10的其他部分W及与DC-DC转换器10相邻的元件可能会被EMI效应所影响。虽然DC-DC 转换器10可W通过PWM单元13调制脉宽，EMI问题仍然存在。
[001引图化显示了占空比与EMI功率的关系。参照图化，与电感检测电流和 由斜坡信号产生器12产生的斜坡电压相关，VwDw+siDp。可W如下表示：
[0013] Vsense+slope=Vslope+Isense ? Rsense (D
[0014] 其中，氏。。5。是检测电阻，用于将电流信号转换至电压信号。当氏。。5。是线性电阻，W 及电流IL线性变化，曲线 Vsense+slope 的斜率由 Vslope 当 Vsense+slope 大于控制电压VC时， PWM单元13输出低电平，并被逻辑控制单元15接收，然后开关S1被控制单元15关断，电感 检测电流保持减少，直至周期的结束。如果占空比固定，Effl功率大到不能忽略。
【发明内容】
[00巧]因此，本发明提供了能够扩展频谱W解决EMI问题的DC-DC转换器。
[0016] 根据本发明的第一方面，提出了一种斜坡电压产生器电路，包括：电流模组，用于 产生周期性电流，所述周期性电流的值至少在相邻周期不相同；电压转换器，禪合至所述电 流模组的输出，被配置为基于所述周期性电流产生周期性的电压。
[0017] 在依据本发明的一个实施例中，所述电流模组包括，控制信号产生器，被配置为输 出周期性控制信号；W及可变电流单元，禪合至所述控制信号产生器的输出，被配置为基于 所述周期性控制信号输出周期性电流。
[0018] 在依据本发明的一个实施例中，所述可变电流单元包括一个或多个次级电流源， 所述次级电流源的工作状态由所述周期性控制信号决定，并且所述次级电流源的值互不相 同；其中，所述周期性控制信号是N位伪随机序列信号，所述N位伪随机序列信号中的每个 数均对应着部分或全部的所述次级电流源，并且每个周期的所述周期性电流是所述部分或 全部的次级电流源的输出电流之和。
[0019] 在依据本发明的一个实施例中，所述电压转换器包括偏置电流产生器，禪合至所 述电流模组，被配置为，在每个周期中基于所述周期性电流的值产生偏置电流；W及电压输 出级，禪合至所述偏置电流产生器的输出，被配置为基于所述偏置电流产生相应的电压。
[0020] 在依据本发明的一个实施例中，所述偏置电流产生器包括第一 NM0S晶体管（Ml)、 第二NM0S晶体管（M2)、充电电容W及第一电阻巧1)，所述第二NM0S晶体管（M2)的栅极禪 合至所述第一 NM0S晶体管（Ml)的漏极与栅极，所述第一 NM0S晶体管（Ml)的源级通过所 述充电电容禪合至地，并且所述第二NM0S晶体管（M2)的源级通过所述第一电阻巧1)禪合 至地；其中，所述第一 NM0S晶体管（Ml)的漏极禪合至所述电流模组的输出，W接收所述周 期性电流，所述第二NM0S晶体管（M2)的漏极禪合至所述电压输出级的输入，W传送所述偏 置电流至所述电压输出级栅极。
[0021] 在依据本发明的一个实施例中，所述电流模组进一步包括：恒定电流源，禪合至所 述电压转换器，W传输恒定的电流至所述电压转换器；并且所述偏置电流产生器进一步包 括开关（S2)，其中所述第一 NM0S晶体管（Ml)的栅极通过所述开关（S2)禪合至地。
[0022] 在依据本发明的一个实施例中，所述偏置电流产生器包括：第一 NM0S晶体管 (Ml)、第二NMOS晶体管（M2)、充电电容、开关（S2) W及第一电阻巧1)和第二电阻巧2)，所 述第二NM0S晶体管（M2)的栅极禪合至所述第一 NM0S晶体管（Ml)的漏极与栅极，所述第 一 NM0S晶体管（Ml)的源级通过所述充电电容禪合至地，并且所述第二NM0S晶体管（M2) 的源级通过所述第一电阻化1)禪合至地；其中，所述电流模组进一步包括禪合至所述电压 转换器W传输恒定的电流至所述电压转换器的恒定电流源，所述第一 NM0S晶体管（Ml)的 漏极禪合至所述电流模组的输出，W接收所述周期性电流，所述第二NM0S晶体管（M2)的漏 极禪合至所述电压输出级的输入，W传送所述偏置电流至所述电压输出级栅极。
[0023] 在依据本发明的一个实施例中，所述电压输出级包括第一 PM0S晶体管（M3)、第二 PM0S晶体管（M4)和第H电阻，所述第一 PM0S晶体管（M3)的栅极与漏极均禪合至所述第 二PM0S晶体管（M4)的栅极，并且所述第二PM0S晶体管（M4)的漏极通过所述第二电阻禪 合至地；其中，所述第一 PM0S晶体管（M3)的栅极禪合至所述偏置电流产生器的输出，W接 收所述偏置电流。
[0024] 根据本发明的另一方面，还提出了一种DC-DC转换器，包括；转换器模组，具有电 感和开关，被配置为输出第一电压信号；反馈模组，被配置为基于所述第一电压信号产生控 制电压；电感电流检测单元，禪合至所述电感，被配置为输出电感检测电流；斜坡电压信号 产生器，禪合至所述电感电流检测单元，W将所述电感检测电流转换为第二电压信号；其 中，所述斜坡信号产生器包括：电流模组，用于输出周期性电流，所述周期性电流的值在至 少相邻的周期不相同；其中，所述电流模组包括周期性控制信号产生器，被配置为输出周期 性控制信号，和可变电流单元，禪合至所述周期性控制信号产生器的输出，被配置为基于所 述周期性控制信号输出所述周期性电流；电压转换器，禪合至所述电流模组的输出，被配置 为基于所述周期性电流产生周期性电压信号，并输出包括所述第二电压信号和所述周期性 电压信号的叠加电压信号；W及脉宽调制器，包括PWM比较器，所述PWM比较器比较所述控 制电压与所述叠加电压信号，W决定所述开关的工作状态。
[0025] 在依据本发明的一个实施例中，所述可变电流单元包括一个或多个次级电流源， 所述次级电流源的工作状态由所述周期性控制信号决定，并且所述次级电流源的值各不相 同；其中，所述周期性控制信号为N位的伪随机序列信号，所述N位伪随机序列信号中的每 个数均对应着部分或全部的所述次级电流源，并且每个周期的所述周期性电流是所述部分 或全部的次级电流源的输出电流之和。
[0026] 在