一种频率补偿电路及开关电源芯片的制作方法

本申请涉及开关电源芯片，尤其涉及一种频率补偿电路及开关电源芯片。

背景技术：

1、为了进一步减小输出电容和电感的尺寸，以节省电路板空间，对开关电源芯片的开关频率设计越来越高。现有技术中的开关电源芯片工作在高频、小占空比的情况时，由于内部的比较器存在固有延时及版图布局存在布线延时的问题，导致比较器的频率远偏离目标值，进而造成emi(电磁干扰)问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请的目的在于至少提供一种频率补偿电路及开关电源芯片，通过参考电压生成子电路为比较器的第一输入端提供参考电压，以及通过斜坡电压生成子电路在接收到第一电平的触发信号时先改变斜坡电压的起始电压再按照预设变化速率向所述比较器的第二输入端提供斜坡电压，从而改变比较器的第二输入端与第一输入端的电压相等的时间，解决了现有技术中由于比较器的内部延时及所在电路的布线延时而导致比较器存在频率异常的技术问题，达到进行频率补偿的技术效果。

2、本申请主要包括以下几个方面：

3、第一方面，本申请实施例提供一种频率补偿电路，频率补偿电路包括：比较器；参考电压生成子电路，与所述比较器的第一输入端连接，用于为所述比较器的第一输入端提供参考电压；斜坡电压生成子电路，与所述比较器的第二输入端连接，用于响应于触发信号为所述比较器的第二输入端提供斜坡电压；其中，所述斜坡电压生成子电路被配置为在所述触发信号为第一电平时，在改变斜坡电压的起始电压后按照预设变化速率向第二输入端提供斜坡电压，以调整所述斜坡电压的电压值达到参考电压值的时间，来对所述比较器进行频率补偿。

4、可选地，所述斜坡电压生成子电路包括：补偿模块，被配置为在所述触发信号为第一电平时，通过进行能量储存，在增加斜坡电压的起始电压后按照预设变化速率向第二输入端提供斜坡电压；第一开关模块，被配置为在所述触发信号为第二电平时，拉低所述第二输入端的电压。

5、可选地，所述补偿模块包括储能电容和补偿电阻，其中，所述比较器被配置为在所述参考电压与所述斜坡电压相等时进行翻转，所述斜坡电压包括：所述储能电容在所述第一电平对应的时间内进行能量存储时的电压值、所述第一开关模块的电压值与所述比较器的预设电压差值，所述预设电压差值为在未进行频率补偿时所述比较器产生翻转时的第一输入端与第二输入端的电压差值，所述补偿电阻的电压值与所述预设电压差值相等。

6、可选地，所述斜坡电压生成子电路还包括第一电流源，所述第一开关模块包括第一控制开关，其中，所述第一电流源与所述储能电容的一端连接，所述储能电容的另一端与所述补偿电阻的一端连接，所述补偿电阻的另一端接地，所述比较器的第二输入端连接至所述第一电流源与所述储能电容的一端之间，所述第一控制开关的第一连接端与所述比较器的第二输入端连接，所述第一控制开关的第二连接端接地，所述第一控制开关的控制端用于接收所述触发信号，其中，所述第一开关模块的电压值包括所述第一控制开关的控制端与第一连接端之间的电压差值。

7、可选地，所述参考电压生成子电路包括：第二开关模块，被配置为在所述触发信号为第一电平时闭合，在所述触发信号为第二电平时断开；稳压模块，被配置为在所述第二开关模块闭合时，进行能量储存，得到能量储存时的参考电压，在所述第二开关模块断开时，进行能量释放，得到能量释放时的参考电压；其中，进行能量储存时的参考电压与能量释放时的参考电压相等，以稳定所述参考电压。

8、可选地，所述稳压模块包括第二电流源、稳压电阻和稳压电容，其中，所述稳压电容被配置为在充电过程中进行能量储存，在放电过程中进行能量释放，所述参考电压包括：将所述触发信号的占空比、所述稳压电阻的电阻值与所述第二电流源的乘积再加上所述稳压电阻靠近地的一端的电压值。

9、可选地，所述第二开关模块包括第二控制开关，其中，所述第二电流源与所述第二控制开关的第一连接端连接，所述第二控制开关的第二连接端与所述稳压电阻的一端连接，所述稳压电阻的另一端接地，所述稳压电阻的一端与所述稳压电容的一端连接，所述稳压电容的另一端接地，所述比较器的第一输入端与所述稳压电容的一端连接，所述第二控制开关的控制端用于接收所述触发信号。

10、可选地，所述参考电压生成子电路还包括第三电流源和第三控制开关，其中，所述第三电流源与所述第三控制开关的第一连接端连接，所述第三控制开关的第二连接端与控制端均接地，所述稳压电阻的另一端连接至所述第二电流源与所述第二控制开关的第一连接端之间，其中，所述稳压电阻靠近地的一端的电压值为所述第三控制开关的第一连接端与控制端之间的电压差值。

11、可选地，所述参考电压生成子电路还包括第一电容，其中，所述第一电容的一端与所述第三控制开关的第一连接端连接，所述第一电容的另一端与所述第三控制开关的第二连接端连接。

12、可选地，所述参考电压生成子电路还包括滤波模块，所述滤波模块设置在所述稳压模块与所述比较器的第一输入端之间，以对所述参考电压进行滤波，其中，所述滤波模块包括第一电阻、第二电阻、第二电容和第三电容，所述第一电阻的一端与稳压电容的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端与所述比较器的第一输入端连接，所述第二电容的一端连接至所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端之间，所述第二电容的另一端接地，所述第三电容的一端连接至所述第二电阻的另一端与所述比较器的第一输入端之间，所述第三电容的另一端接地。

13、第二方面，本申请实施例还提供一种开关电源芯片，所述开关电源芯片包括：逻辑控制模块，与比较器的输出端连接，用于依据所述比较器的输出信号进行计时；如上述第一方面或第一方面中任一种可能的实施方式中所述的频率补偿电路。

14、本申请实施例提供的一种频率补偿电路及开关电源芯片，频率补偿电路包括：比较器；参考电压生成子电路，与所述比较器的第一输入端连接，用于为所述比较器的第一输入端提供参考电压；斜坡电压生成子电路，与所述比较器的第二输入端连接，用于响应于触发信号为所述比较器的第二输入端提供斜坡电压；其中，所述斜坡电压生成子电路被配置为在所述触发信号为第一电平时，在改变斜坡电压的起始电压后按照预设变化速率向第二输入端提供斜坡电压，以调整所述斜坡电压的电压值达到参考电压值的时间，来对所述比较器进行频率补偿。通过参考电压生成子电路为比较器的第一输入端提供参考电压，以及通过斜坡电压生成子电路在接收到第一电平的触发信号时，先增加斜坡电压的起始电压再按照预设变化速率向所述比较器的第二输入端提供斜坡电压，从而改变比较器的第二输入端与第一输入端的电压相等的时间，解决了现有技术中由于比较器的内部延时及所在电路的布线延时而导致比较器存在频率异常的技术问题，达到进行频率补偿的技术效果。

15、为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种频率补偿电路，其特征在于，所述频率补偿电路包括：

2.根据权利要求1所述的频率补偿电路，其特征在于，所述斜坡电压生成子电路包括：

3.根据权利要求2所述的频率补偿电路，其特征在于，所述补偿模块包括储能电容和补偿电阻，

4.根据权利要求3所述的频率补偿电路，其特征在于，所述斜坡电压生成子电路还包括第一电流源，所述第一开关模块包括第一控制开关，

5.根据权利要求1所述的频率补偿电路，其特征在于，所述参考电压生成子电路包括：

6.根据权利要求5所述的频率补偿电路，其特征在于，所述稳压模块包括第二电流源、稳压电阻和稳压电容，

7.根据权利要求6所述的频率补偿电路，其特征在于，所述第二开关模块包括第二控制开关，

8.根据权利要求7所述的频率补偿电路，其特征在于，所述参考电压生成子电路还包括第三电流源和第三控制开关，

9.根据权利要求8所述的频率补偿电路，其特征在于，所述参考电压生成子电路还包括第一电容，

10.根据权利要求5所述的频率补偿电路，其特征在于，所述参考电压生成子电路还包括滤波模块，所述滤波模块设置在所述稳压模块与所述比较器的第一输入端之间，以对所述参考电压进行滤波，

11.一种开关电源芯片，其特征在于，所述开关电源芯片包括：

技术总结
本申请提供了一种频率补偿电路及开关电源芯片，频率补偿电路包括：比较器；参考电压生成子电路，与所述比较器的第一输入端连接，用于为所述比较器的第一输入端提供参考电压；斜坡电压生成子电路，与所述比较器的第二输入端连接，用于响应于触发信号为所述比较器的第二输入端提供斜坡电压；其中，所述斜坡电压生成子电路被配置为在所述触发信号为第一电平时，在改变所述斜坡电压的起始电压后按照预设变化速率向第二输入端提供斜坡电压，以调整所述斜坡电压的电压值达到参考电压值的时间，来对所述比较器进行频率补偿。

技术研发人员：孙梦娜,袁冰
受保护的技术使用者：拓尔微电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7