專利名稱:負(fù)載調(diào)整補(bǔ)償電路及開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路的制作方法
負(fù)載調(diào)整補(bǔ)償電路及開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路技術(shù)領(lǐng)域
本公開的實(shí)施例涉及功率變換器,尤其涉及功率變換器中的負(fù)載調(diào)整補(bǔ)償電路。
背景技術(shù):
開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路在各種工業(yè)電子設(shè)備及消費(fèi)電子設(shè)備等中得到了廣泛應(yīng)用。開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路通常通過控制開關(guān)單元的周期性開關(guān)切換以將輸入電壓轉(zhuǎn)換為合適且穩(wěn)定的輸出電壓提供給負(fù)載。
大多數(shù)開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路中,用于控制其開關(guān)單元的控制電路與該開關(guān)單元集成在同一芯片上,并被封裝在一起。集成于芯片上的控制電路和開關(guān)單元均以芯片的內(nèi)部參考地為參考地電勢,該內(nèi)部參考地通常通過阻性連接元件,例如焊線(bondwire)等連接至芯片的封裝接地引腳。在開關(guān)單元的周期性開關(guān)切換過程中,會產(chǎn)生開關(guān)切換電流,該切換電流經(jīng)連接內(nèi)部參考地和接地引腳的阻性連接元件流至接地引腳,將導(dǎo)致芯片的內(nèi)部參考地和其接地引腳之間具有偏移電壓。該偏移電壓會導(dǎo)致開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路的負(fù)載調(diào)整率變差,直接對該開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路根據(jù)其負(fù)載的變化調(diào)節(jié)其輸出電壓的精確性和穩(wěn)定性造成不良的影響。開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路的負(fù)載調(diào)整率通常指當(dāng)該電壓轉(zhuǎn)換電路的負(fù)載電流變化時其輸出電壓相應(yīng)的變化情況,通常以輸出電流從零變化到額定最大電流時,輸出電壓的變化量和輸出電壓的百分比值來表示,是衡量電壓轉(zhuǎn)換電路的穩(wěn)壓性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。
通常,開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路中的控制電路基于反映其輸出電壓的反饋信號和表征其輸出電壓期望值的參考信號控制開關(guān)單元的開關(guān)切換,以根據(jù)負(fù)載變化對輸出電壓進(jìn)行及時調(diào)整。該參考信號通常由集成于開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路芯片內(nèi)部的電路提供,因而是以內(nèi)部參考地為參考地電勢的,相對于接地引腳具有所述偏移電壓。當(dāng)開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路的負(fù)載電流變化時,開關(guān)單元的切換電流隨即變化,從而引起所述偏移電壓變化,那么用于為調(diào)節(jié)輸出電壓作基準(zhǔn)的參考信號相對于接地引腳也在變化,使開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路的負(fù)載調(diào)整率變差。
因而,希望對參考信號相對于接地引腳的偏移電壓進(jìn)行補(bǔ)償,從而使參考信號相對于接地引腳的該偏移電壓實(shí)質(zhì)上基本被抵消,以實(shí)現(xiàn)對開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路的負(fù)載調(diào)整補(bǔ)償,使開關(guān)型電壓調(diào)節(jié)器的負(fù)載調(diào)整率基本不受負(fù)載電流變化引起的該偏移電壓變化的影響。發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中的一個或多個問題,本公開的實(shí)施例提供一種負(fù)載調(diào)整補(bǔ)償電路及開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路。
在本公開的一個方面,提出了一種負(fù)載調(diào)整補(bǔ)償電路,用于開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路,其中所述開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路包括開關(guān)單元,并基于該開關(guān)單元的切換動作將輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出電壓,所述開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路具有內(nèi)部參考地,該內(nèi)部參考地通過阻性連接元件耦接至接地引腳并相對于所述接地引腳具有偏移電壓,所述偏移電壓由來自開關(guān)單元的切換電流流過所述阻性連接元件產(chǎn)生,所述負(fù)載調(diào)整補(bǔ)償電路包括:電流采樣單元,檢測所述切換電流,并提供表征該切換電流的采樣信號;第一濾波電路,接收所述采樣信號,并對該采樣信號進(jìn)行濾波,以提供表征該采樣信號平均值的第一平均信號;增益電路,接收所述第一平均信號,并對該第一平均信號施加第一增益,以提供補(bǔ)償信號;以及疊加單元,接收相對于所述內(nèi)部參考地具有帶隙基準(zhǔn)電壓的第二參考信號和所述補(bǔ)償信號,并采用所述補(bǔ)償信號對所述第二參考信號進(jìn)行補(bǔ)償,以提供第一參考信號,使所述第一參考信號相對于所述接地引腳的所述偏移電壓實(shí)質(zhì)上被抵消。在本公開的再一方面,提出了一種開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路,包括:輸入端,用于接收輸入電壓;輸出端,用于提供輸出電壓及輸出電流;內(nèi)部參考地,通過阻性連接元件耦接至接地引腳并相對于所述接地引腳具有偏移電壓;開關(guān)單元,耦接所述輸入端、所述輸出端和所述內(nèi)部參考地,并且接收控制信號,基于該控制信號進(jìn)行導(dǎo)通和關(guān)斷切換以將所述輸入電壓轉(zhuǎn)換為所述輸出電壓,其中該開關(guān)單元的切換產(chǎn)生切換電流,該切換電流流過所述阻性連接元件產(chǎn)生所述偏移電壓;負(fù)載調(diào)整單元,接收表征所述輸出電壓的反饋信號以及表征所述輸出電壓期望值的第一參考信號,基于該反饋信號和該第一參考信號產(chǎn)生表征該反饋信號和該第一參考信號之差值的差值放大信號,并將該差值放大信號與鋸齒波信號比較產(chǎn)生方波信號,基于該方波信號觸發(fā)計(jì)時器產(chǎn)生導(dǎo)通時間恒定的所述控制信號,控制所述開關(guān)單元進(jìn)行導(dǎo)通時間恒定的導(dǎo)通和關(guān)斷切換;以及負(fù)載調(diào)整補(bǔ)償單元,接收相對于所述內(nèi)部參考地具有帶隙基準(zhǔn)電壓的第二參考信號,并檢測所述切換電流,基于所述切換電流對所述第二參考信號進(jìn)行補(bǔ)償,以提供所述第一參考信號,使所述第一參考信號相對于所述接地引腳的所述偏移電壓實(shí)質(zhì)上被抵消。利用上述方案,根據(jù)本公開實(shí)施例的負(fù)載調(diào)整補(bǔ)償電路使用作開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路負(fù)載調(diào)整基準(zhǔn)信號的第一參考信號以接地引腳為參考時不受偏移電壓的影響,從而負(fù)載調(diào)整率得以改良。并且該負(fù)載調(diào)整電路實(shí)現(xiàn)簡單,便于集成,生產(chǎn)成本較低。包括該負(fù)載調(diào)整電路的開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路具有良好的負(fù)載調(diào)整率,并且無需為開關(guān)單元設(shè)置獨(dú)立于電路中的其它電路單元的接地引腳的接地引腳,電路尺寸和成本均得以降低。
下面的附圖有助于更好地理解接下來對本公開不同實(shí)施例的描述。這些附圖并非按照實(shí)際的特征、尺寸及比例繪制,而是示意性地示出了本公開一些實(shí)施方式的主要特征。這些附圖和實(shí)施方式以非限制性、非窮舉性的方式提供了本公開的一些實(shí)施例。為簡明起見,不同附圖中具有相同功能的相同或類似的組件或結(jié)構(gòu)采用相同的附圖標(biāo)記。圖1示出了根據(jù)本公開一個實(shí)施例的開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路100的電路架構(gòu)示意圖;圖2示出了根據(jù)本公開一個實(shí)施例的開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路200的電路架構(gòu)示意圖;圖3示出了根據(jù)本公開一個實(shí)施例的開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路300的電路架構(gòu)示意圖;圖4示出了根據(jù)本公開一個實(shí)施例的開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路400的電路架構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將詳細(xì)說明本公開的一些實(shí)施例。在接下來的說明中,一些具體的細(xì)節(jié),例如實(shí)施例中的具體電路結(jié)構(gòu)和這些電路元件的具體參數(shù),都用于對本公開的實(shí)施例提供更好的理解。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解,即使在缺少一些細(xì)節(jié)或者其他方法、元件、材料等結(jié)合的情況下,本公開的實(shí)施例也可以被實(shí)現(xiàn)。
在本公開的說明書中,提及“一個實(shí)施例”時均意指在該實(shí)施例中描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或者參數(shù)、步驟等至少包含在根據(jù)本公開的一個實(shí)施例中。因而,在本公開的說明書中,若采用了諸如“根據(jù)本公開的一個實(shí)施例”、“在一個實(shí)施例中”等用語并不用于特指在同一個實(shí)施例中,若采用了諸如“在另外的實(shí)施例中”、“根據(jù)本公開的不同實(shí)施例”、“根據(jù)本公開另外的實(shí)施例”等用語,也并不用于特指提及的特征只能包含在特定的不同的實(shí)施例中。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解,在本公開說明書的一個或者多個實(shí)施例中公開的各具體特征、結(jié)構(gòu)或者參數(shù)、步驟等可以以任何合適的方式組合。另外,在本公開的說明書及權(quán)利要求中,“耦接”一詞意指通過電氣或者非電氣的方式實(shí)現(xiàn)直接或者間接的連接。“一個”并不用于特指單個,而是可以包括復(fù)數(shù)形式?!霸凇小笨梢园ā霸凇小焙汀霸凇稀钡暮x。除非特別明確指出,“或”可以包括“或”、“和”及“或/和”的含義,并不用于特指只能選擇幾個并列特征中的一個,而是意指可以選擇其中的一個或幾個或其中某幾個特征的組合。除非特別明確指出,“基于”一詞不具有排它性,而是意指除了基于明確描述的特征之外,還可以基于其它未明確描述的特征?!半娐贰币庵钢辽賹⒁粋€或者多個有源或無源的元件耦接在一起以提供特定功能的結(jié)構(gòu)。“信號”至少可以指包括電流、電壓、電荷、溫度、數(shù)據(jù)、壓力或者其它類型的信號。若“晶體管”的實(shí)施例可以包括“場效應(yīng)晶體管”或者“雙極結(jié)型晶體管”,則“柵極/柵區(qū)”、“源極/源區(qū)”、“漏極/漏區(qū)”分別可以包括“基極/基區(qū)”、“發(fā)射極/發(fā)射區(qū)”、“集電極/集電區(qū)”,反之亦然。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解,以上羅列的對本公開中描述用語的解釋僅僅是示例性的,并不用于對各用語進(jìn)行絕對的限定。
圖1示出了根據(jù)本公開一個實(shí)施例的開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路100的電路架構(gòu)示意圖。該開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路100包括:輸入端IN,用于接收輸入電壓Vin ;輸出端0UT,用于提供恒定的輸出電壓Vo以為負(fù)載105供電,并向負(fù)載105提供輸出電流1 ;內(nèi)部參考地PGND,通過阻性連接 元件Rpgnd連接至接地引腳GND ;開關(guān)單元101,耦接所述輸入端IN、所述輸出端OUT和所述內(nèi)部參考地PGND,并且接收控制信號(例如,圖1中示意的第一控制信號DRl和第二控制信號DR2),基于該控制信號進(jìn)行導(dǎo)通和關(guān)斷切換以將所述輸入電壓Vin轉(zhuǎn)換為所述輸出電壓Vo ;負(fù)載調(diào)整單元102,接收表征輸出電壓Vo的反饋信號VFB,以及表征所述輸出電壓期望值的第一參考信號REFl,基于該反饋信號Vfb和該第一參考信號REFl提供控制信號(例如,圖1中示意的第一控制信號DRl和第二控制信號DR2)至控制單元101,采用導(dǎo)通時間恒定的控制模式控制所述開關(guān)單元進(jìn)行導(dǎo)通時間恒定的導(dǎo)通和關(guān)斷切換,從而實(shí)現(xiàn)對輸出電壓Vo的調(diào)整。例如,當(dāng)電壓轉(zhuǎn)換電路100的負(fù)載變化時,比如需要為負(fù)載105提供的輸出電流1增大或者減小,則輸出電壓Vo會瞬時變化,而負(fù)載調(diào)整單元102檢測輸出電壓Vo的變化(例如,通過反饋信號Vfb),并基于輸出電壓Vo與其期望值之間的變化量(例如,通過該反饋信號Vfb和第一參考信號REFl反映)對開關(guān)單元101進(jìn)行控制,從而達(dá)到調(diào)整輸出電壓Vo至其期望值的目的。圖1所示的實(shí)施例中,開關(guān)單元101示例性地包括串聯(lián)耦接于輸入端IN和內(nèi)部參考地PGND之間的高側(cè)開關(guān)Mhs和低側(cè)開關(guān)M&并且高側(cè)開關(guān)Mhs和低側(cè)開關(guān)Μ。的公共耦接點(diǎn)形成切換電壓輸出端SW,通過諸如濾波單元103耦接至輸出端OUT。通常濾波單元103用于將切換電壓輸出端SW處的切換電壓Vsw進(jìn)行濾波以提供平滑的輸出電壓Vo。圖1所示的示例性實(shí)施例中,濾波單元103包括感性儲能元件Lo和容性儲能元件Co,該感性儲能元件的第一端耦接切換電壓輸出端SW以接收切換電壓Vsw,其第二端耦接至輸出端0UT,該容性儲能元件Co的第一端耦接輸出端0UT,其第二端耦接至接地引腳GND。圖1所示的示例性實(shí)施例中,高側(cè)開關(guān)Mhs和低側(cè)開關(guān)Mu的耦接方式構(gòu)成降壓型拓?fù)?,因而本示例中的開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路100可以稱為開關(guān)型降壓電壓轉(zhuǎn)換電路。高側(cè)開關(guān)Mhs可以看作開關(guān)單元101中的主開關(guān),通??梢詫⒅鏖_關(guān)(例如,圖1中示意的高側(cè)開關(guān)Mhs)的導(dǎo)通與關(guān)斷切換看作開關(guān)單元101的導(dǎo)通與關(guān)斷切換。負(fù)載調(diào)整單元102控制低側(cè)開關(guān)Mu進(jìn)行與主開關(guān)(高側(cè)開關(guān)Mhs)互補(bǔ)的導(dǎo)通和關(guān)斷切換。在圖示的實(shí)施例中,負(fù)載調(diào)整單元102的一個輸入端接收表征輸出電壓Vo的反饋信號VFB,另一輸入端接收表征所述輸出電壓Vo的期望值的第一參考信號REFl,基于該反饋信號Vfb和該第一參考信號REFl產(chǎn)生表征該反饋信號Vfb和該第一參考信號REFl之差值的差值放大信號V.,并將該差值放大信號V.與鋸齒波信號Vkmp比較產(chǎn)生方波信號PWM,基于該方波信號PWM觸發(fā)計(jì)時器Timer計(jì)時以產(chǎn)生導(dǎo)通時間恒定的控制信號DRl和DR2,分別控制所述高側(cè)開關(guān)Mhs和所述低側(cè)開關(guān)Μ。的切換,其中控制信號DRl驅(qū)動高側(cè)開關(guān)Mhs (主開關(guān))以恒定的導(dǎo)通時間進(jìn)行導(dǎo)通和關(guān)斷切換。在圖1示意的示例性實(shí)施例中,負(fù)載調(diào)整單元102以控制開關(guān)單元101中的主開關(guān)Mhs進(jìn)行導(dǎo)通時間恒定的導(dǎo)通和關(guān)斷切換的方式對輸出電壓Vo進(jìn)行調(diào)整,即采用導(dǎo)通時間恒定的控制模式。在一個示例性的實(shí)施例中,參考圖1示意,開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路100還包括反饋電路,該反饋電路示例性地包括第一反饋電阻Rfb和第二反饋電阻Rref串聯(lián)耦接于輸出端OUT和接地引腳GND之間,該第一反饋電阻Rfb和第二反饋電阻Rref的公共連接端作為反饋輸出端,提供所述反饋信號VFB。根據(jù)本公開的一個實(shí)施例,參考圖1的示例,負(fù)載調(diào)整單元102可以包括:負(fù)載調(diào)整運(yùn)算放大器1021,比較器1022,以及計(jì)時器1023和邏輯電路1024。負(fù)載調(diào)整運(yùn)算放大器1021具有第一調(diào)整輸入端、第二調(diào)整輸入端和調(diào)整輸出端,該第一調(diào)整輸入端用于接收所述反饋信號Vfb,該第二調(diào)整輸入端用于接收所述第一參考信號REF1,該負(fù)載調(diào)整運(yùn)算放大器1021用于對所述反饋信號Vfb和第一參考信號REFl進(jìn)行運(yùn)算處理以在其調(diào)整輸出端提供表征所述反饋信號Vfb和第一參考信號REFl之差值的調(diào)整信號V.。比較器1022具有第一比較輸入端、第二比較輸入端和比較輸出端,該第一比較輸入端用于接收所述調(diào)整信號V.,該第二比較輸入端用于接收鋸齒波信號Veamp,該比較器1022用于將調(diào)整信號V.和鋸齒波信號Veamp進(jìn)行比較以在其比較輸出端提供方波信號PWM,該方波信號PWM攜帶有所述調(diào)整信號V.的信息并受該調(diào)整信號V.調(diào)整。計(jì)時器1023具有計(jì)時控制端和計(jì)時輸出端,該計(jì)時控制端用于接收所述方波信號,該計(jì)時器1023由所述方波信號觸發(fā)并進(jìn)行恒定時間Ton的計(jì)時,以在其計(jì)時輸出端提供表征該恒定時間Ton的計(jì)時信號VT。邏輯電路1024具有邏輯輸入端和邏輯輸出端,該邏輯輸入端用于接收所述計(jì)時信號VT,該邏輯電路1024基于該計(jì)時信號VT在其邏輯輸出端提供所述控制信號,用于控制開關(guān)單元101以導(dǎo)通時間恒定的模式進(jìn)行導(dǎo)通和關(guān)斷切換,其中導(dǎo)通時間為所述恒定時間T,例如,參考圖1示意,邏輯電路1024的邏輯輸出端可以包括第一邏輯輸出端和第二邏輯輸出端分別用于提供第一控制信號DRl和第二控制信號DR2,即所述控制信號包括該第一控制信號DRl和該第二控制信號DR2。該第一控制信號DRl和該第二控制信號DR2分別用于驅(qū)動開關(guān)單元101中的主開關(guān)Mhs和低側(cè)開關(guān)Mu進(jìn)行互補(bǔ)地導(dǎo)通和關(guān)斷切換,并且第一控制信號DRl使主開關(guān)Mhs的導(dǎo)通時間恒定為所述恒定時間Ton。
在開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路100中開關(guān)單元101的導(dǎo)通與關(guān)斷切換將產(chǎn)生切換電流,例如高側(cè)開關(guān)Mhs和低側(cè)開關(guān)Μ。的導(dǎo)通與關(guān)斷切換分別產(chǎn)生高側(cè)電流Ihs和低側(cè)電流L。開關(guān)單元101產(chǎn)生的切換電流流經(jīng)內(nèi)部參考地PGND與接地引腳GND之間的阻性連接元件Rpgnd使該內(nèi)部參考地PGND和接地引腳GND之間產(chǎn)生偏移電壓Voffset。例如圖1中示意的開關(guān)型降壓電壓轉(zhuǎn)換電路100中,偏移電壓Voffset由低側(cè)開關(guān)Mu產(chǎn)生的低側(cè)電流L流經(jīng)所述阻性連接元件Rpgnd產(chǎn)生。該偏移電壓Voffset隨切換電流(例如圖1示例中的低側(cè)電流IJ變化而變化,也就是說該偏移電壓Voffset會隨提供給負(fù)載的輸出電流(也可稱為負(fù)載電流)1變化。因此,該偏移電壓Voffset會對負(fù)載調(diào)整單元102根據(jù)負(fù)載變化(例如負(fù)載電流1的變化)對輸出電壓Vo進(jìn)行負(fù)載調(diào)整的能力產(chǎn)生不良影響。這是因?yàn)樨?fù)載調(diào)整單元102進(jìn)行負(fù)載調(diào)整的參考基準(zhǔn)是所述的第一參考信號REF1,而該第一參考信號REFl通?;陂_關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路100內(nèi)部集成的基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路(例如,本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的帶隙基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路等其他基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路)提供,因而是以內(nèi)部參考地PGND為參考地電勢的。偏移電壓Voff set會導(dǎo)致以內(nèi)部參考地PGND為參考地電勢的第一參考信號REFl相對于接地引腳GND也具有該偏移電壓Voffset,而該接地引腳GND才是開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路100及其負(fù)載實(shí)際的參考地。因而第一參考信號REFl相對于接地引腳GND的偏移電壓Voffset會影響負(fù)載調(diào)整單元102的負(fù)載調(diào)整能力,使開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路100的負(fù)載調(diào)整率變差。
根據(jù)本公開的一個實(shí)施例,為改善開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路100的負(fù)載調(diào)整能力,該開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路100還可以包括負(fù)載調(diào)整補(bǔ)償單元104,用于將第一參考信號REFl相對于接地引腳GND的偏移電壓Voffset基本上補(bǔ)償?shù)窒?。?fù)載調(diào)整補(bǔ)償單元104接收相對于所述內(nèi)部參考地PGND具有帶隙基準(zhǔn)電壓的第二參考信號REF2,并檢測流過阻性連接元件Rpgnd的切換電流,基于該切換電流對第二參考信號REF2進(jìn)行補(bǔ)償,以提供所述第一參考信號REFl,使所述第一參考信號REFl相對于接地引腳GND的偏移電壓Voffset實(shí)質(zhì)上被抵消。通常在采用導(dǎo)通時間恒定控制模式的開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路中,例如圖1示意的電路100,負(fù)載調(diào)整單元102不具有電流檢測電路,對開關(guān)單元101的控制也不采用切換電流或者負(fù)載電流信息,因而負(fù)載調(diào)整單元102并不能提供表征切換電流或者負(fù)載電流的信號。
根據(jù)圖1示意的示例性實(shí)施例,開關(guān)型降壓電壓轉(zhuǎn)換電路100中,流過阻性連接元件Rpgnd的切換電流包括由開關(guān)單元101中的低側(cè)開關(guān)Mu產(chǎn)生的低側(cè)電流L。在開關(guān)單元101的切換過程中,高側(cè)開關(guān)Mhs以恒定的導(dǎo)通時間進(jìn)行導(dǎo)通和關(guān)斷切換,低側(cè)開關(guān)I以與高側(cè)開關(guān)Mhs互補(bǔ)的方式進(jìn)行導(dǎo)通和關(guān)斷切換,通常將高側(cè)開關(guān)Mhs的導(dǎo)通時間占整個導(dǎo)通和關(guān)斷切換周期的比例稱為占空比D,則低側(cè)電流L流過阻性連接元件Rpgnd的時間占整個切換周期的比例為1-D。在這種情況下,希望負(fù)載調(diào)整補(bǔ)償單元104將由低側(cè)電流L在占每個切換周期比例為1-D的時間內(nèi)流過阻性連接元件Rpgnd引起的Voffset從以接地引腳GND為參考時的第一參考信號REFl中補(bǔ)償?shù)窒?。根?jù)本公開的一個實(shí)施例,負(fù)載調(diào)整補(bǔ)償單元104可以包括:電流采樣單元1041,檢測流過阻性連接元件Rpgnd的切換電流,并提供表征該切換電流的采樣信號VS ;第一濾波電路1042,接收所述采樣信號VS,并對該采樣信號VS進(jìn)行濾波,以提供表征該采樣信號VS的平均值的第一平均信號VAl ;增益電路1043,接收所述第一平均信號VA1,并對該第一平均信號VAl施加第一增益,以提供補(bǔ)償信號VCP ;以及疊加單元1044,接收所述第二參考信號REF2和所述補(bǔ)償信號VCP,并采用所述補(bǔ)償信號VCP對所述第二參考信號REF2進(jìn)行補(bǔ)償,以提供第一參考信號REW,使所述第一參考信號REFl相對于所述接地引腳GND的所述偏移電壓Voffset實(shí)質(zhì)上被抵消。例如,圖1示意的開關(guān)型降壓電壓轉(zhuǎn)換電路100中,電流采樣單元1041需要檢測的切換電流為由低側(cè)開關(guān)Mu產(chǎn)生的低測電流L。根據(jù)本公開的一個實(shí)施例,負(fù)載調(diào)整補(bǔ)償單元104通過直接檢測低側(cè)電流L的方式提供所述采樣信號VS,以用于對第二參考信號REF2進(jìn)行補(bǔ)償。這樣,參考圖1所示,電流采樣單元1041可以包括:低側(cè)電流采樣電路,耦接至所述低側(cè)開關(guān)1, 檢測所述低側(cè)電流Iw并提供表征該低側(cè)電流L的低側(cè)采樣信號作為所述采樣信號VS。在一個實(shí)施例中,所述低側(cè)采樣電路可以包括:采樣電阻,與所述低側(cè)開關(guān)Mu串聯(lián)耦接;和低側(cè)電流檢測放大器,具有第一檢測端、第二檢測端和檢測輸出端,該第一檢測端耦接所述采樣電阻的第一端,該第二檢測端耦接所述采樣電阻的第二端,該檢測輸出端提供表征所述低側(cè)電流L的低側(cè)采樣信號作為所述采樣信號VS。根據(jù)本公開的一個實(shí)施例,所述低側(cè)電流采樣電路具有低側(cè)采樣增益I,那么所述低側(cè)采樣電路提供的低側(cè)采樣信號作為所述采樣信號VS可以表示為VS =根據(jù)本公開的一個示例性實(shí)施例,如圖1示意,所述第一濾波電路1042可以包括:第一電阻R1,具有電阻第一端和電阻第二端,所述電阻第一端用于接收所述采樣信號VS;第一電容Cl,具有電容第一端和電容第二端,所述電容第一端耦接所述電阻第二端,所述電容第二端耦接所述內(nèi)部參考地PGND ;和第二電阻R2,具有電阻第三端和電阻第四端,所述電阻第三端耦接所述電阻第二端,所述電阻第四端用于提供所述第一平均信號VA1。對于圖1示意的開關(guān)型降壓電壓轉(zhuǎn)換電路100,所述采樣信號VS為表征流過阻性連接元件Rpgnd的低側(cè)電流L的采樣信號,則該第一平均信號VAl為表征該低側(cè)電流L的平均值的平均信號,可以表示為VAl = 10*(l-D)*l。其中1表示所述輸出電流,而輸出電流1是高側(cè)電流Ihs和低側(cè)電流L之和在一個切換周期內(nèi)的平均值。根據(jù)本公開的一個示例性實(shí)施例,如圖1示意,所述增益電路1043可以包括:所述第一電阻R1、所述第二電阻R2和第三電阻R3,其中所述第三電阻R3具有電阻第五端和電阻第六端,該電阻第五端耦接所述電阻第四端,該電阻第六端耦接所述內(nèi)部參考地PGND,該增益電路1043在所述電阻第五端提供所述補(bǔ)償信號VCP。圖1示意的開關(guān)型降壓電壓轉(zhuǎn)換電路100中,由于低側(cè)電流I。的流向?yàn)閺慕拥匾_GND至內(nèi)部參考地PGND,因而該內(nèi)部參考地PGND以所述接地引腳GND為參考時,相對于接地引腳GND的偏移電壓Voffset為負(fù),并可以表示為Voffset = 1* (1-D) ^Rpgnd0希望負(fù)載調(diào)整補(bǔ)償單元104中的所述疊加單元1044將所述補(bǔ)償信號VCP與表征所述第二參考信號REF2的信號(包括該第二參考信號本身)進(jìn)行加運(yùn)算,以抵消所述偏移電壓Voffset。根據(jù)本公開的一個示例性實(shí)施例,所述疊加單元1044可以包括加運(yùn)算電路,接收所述補(bǔ)償信號VCP和所述第二參考信號REF2,并將所述補(bǔ)償信號VCP與表征所述第二參考信號REF2的信號實(shí)施加運(yùn)算,以輸出所述第一參考信號REF1。在一個示例性的實(shí)施例中,如圖1示意,所述疊加單元1044可以包括:所述第三電阻R3、第四電阻R4和第五電阻R5,其中所述第四電阻R4具有電阻第七端和電阻第八端,所述第五電阻R5具有電阻第九端和電阻第十端,所述電阻第七端耦接所述電阻第五端,所述電阻第八端耦接所述電阻第九端形成所述疊加單元1044的疊加輸出端,所述電阻第十端接收所述第二參考信號REF2,所述疊加輸出端用于提供所述第一參考信號REF1。在圖1中示意的示例性疊加單元1044中,可以選擇設(shè)定第三電阻R3的阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于第一電阻R1、第二電阻R2、第四電阻R4和第五電阻R5的阻值。這樣該第一參考信號REFl以接地引腳GND為參考地電勢時可以表示為:
權(quán)利要求
1.一種負(fù)載調(diào)整補(bǔ)償電路,用于開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路,其中所述開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路包括開關(guān)單元,并基于該開關(guān)單元的切換動作將輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出電壓,所述開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路具有內(nèi)部參考地,該內(nèi)部參考地通過阻性連接元件耦接至接地引腳并相對于所述接地引腳具有偏移電壓,所述偏移電壓由來自開關(guān)單元的切換電流流過所述阻性連接元件產(chǎn)生,所述負(fù)載調(diào)整補(bǔ)償電路包括: 電流采樣單元,檢測所述切換電流,并提供表征該切換電流的采樣信號; 第一濾波電路,接收所述采樣信號,并對該采樣信號進(jìn)行濾波,以提供表征該采樣信號平均值的第一平均信號; 增益電路,接收所述第一平均信號,并對該第一平均信號施加第一增益,以提供補(bǔ)償信號;以及 疊加單元,接收相對于所述內(nèi)部參考地具有帶隙基準(zhǔn)電壓的第二參考信號和所述補(bǔ)償信號,并采用所述補(bǔ)償信號對所述第二參考信號進(jìn)行補(bǔ)償,以提供第一參考信號,使所述第一參考信號相對于所述接地引腳的所述偏移電壓實(shí)質(zhì)上被抵消。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的負(fù)載調(diào)整補(bǔ)償電路,其中: 所述開關(guān)單元包括串聯(lián)耦接 于所述輸入電壓和所述內(nèi)部參考地之間的高側(cè)開關(guān)和低側(cè)開關(guān),并基于該高側(cè)開關(guān)和該低側(cè)開關(guān)的互補(bǔ)性導(dǎo)通和關(guān)斷切換提供所述輸出電壓,該高側(cè)開關(guān)和該低側(cè)開關(guān)的切換分別產(chǎn)生高側(cè)電流和低側(cè)電流; 流過所述阻性連接元件的切換電流包括所述低側(cè)電流; 所述電流采樣單元包括低側(cè)采樣電路,耦接所述低側(cè)開關(guān),檢測所述低側(cè)電流,并提供表征該低側(cè)電流的低側(cè)采樣信號作為所述采樣信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的負(fù)載調(diào)整補(bǔ)償電路,其中: 所述開關(guān)單元包括串聯(lián)耦接于所述輸入電壓和所述內(nèi)部參考地之間的高側(cè)開關(guān)和低側(cè)開關(guān),并基于該高側(cè)開關(guān)和該低側(cè)開關(guān)的互補(bǔ)性導(dǎo)通和關(guān)斷切換提供所述輸出電壓,該高側(cè)開關(guān)和該低側(cè)開關(guān)的切換分別產(chǎn)生高側(cè)電流和低側(cè)電流; 流過所述阻性連接元件的切換電流包括所述低側(cè)電流; 所述電流采樣單元包括: 聞側(cè)米樣電路,I禹接所述聞側(cè)開關(guān),檢測所述聞側(cè)電流,并提供表征所述聞側(cè)電流的聞側(cè)采樣信號; 第一開關(guān)元件,具有開關(guān)第一端和開關(guān)第二端,該開關(guān)第一端接收所述高側(cè)采樣信號,該第一開關(guān)元件與所述高側(cè)開關(guān)進(jìn)行同步的導(dǎo)通和關(guān)斷切換,用于將所述高側(cè)采樣信號在該高側(cè)開關(guān)導(dǎo)通時傳輸至該開關(guān)第二端; 第二濾波電路,具有濾波輸入端和濾波輸出端,該濾波輸入端耦接所述開關(guān)第二端以在所述高側(cè)開關(guān)導(dǎo)通時間內(nèi)接收所述高側(cè)采樣信號,該第二濾波電路對所述高側(cè)開關(guān)導(dǎo)通時間內(nèi)的所述高側(cè)采樣信號進(jìn)行濾波,在其濾波輸出端提供表征所述高側(cè)電流和所述低側(cè)電流之和的平均值的第二平均信號; 第二開關(guān)元件,具有開關(guān)第三端和開關(guān)第四端,該開關(guān)第三端接收所述第二平均信號,該第二開關(guān)元件與所述低側(cè)開關(guān)進(jìn)行同步的導(dǎo)通和關(guān)斷切換,用于將所述第二平均信號在所述低側(cè)開關(guān)導(dǎo)通時傳輸至該開關(guān)第四端以提供所述采樣信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的負(fù)載調(diào)整補(bǔ)償電路,其中,所述電流采樣單元還包括:電壓緩沖器,耦接于所述第二濾波電路的濾波輸出端和所述開關(guān)第三端之間,接收所述第二平均信號,并增加該第二平均信號的電流驅(qū)動能力,以輸出電流驅(qū)動能力增大的該第二平均信號至所述開關(guān)第三端。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4的負(fù)載調(diào)整補(bǔ)償電路,其中: 所述第一濾波電路包括:第一電阻,具有電阻第一端和電阻第二端,所述電阻第一端用于接收所述采樣信號;第一電容,具有電容第一端和電容第二端,所述電容第一端耦接所述電阻第二端,所述電容第二端耦接所述內(nèi)部參考地;和第二電阻,具有電阻第三端和電阻第四端,所述電阻第三端耦接所述電阻第二端,所述電阻第四端用于提供所述第一平均信號; 所述增益電路包括:所述第一電阻、所述第二電阻和第三電阻,其中所述第三電阻具有電阻第五端和電阻第六端,該電阻第五端耦接所述電阻第四端,該電阻第六端耦接所述內(nèi)部參考地,該增益電路在所述電阻第五端提供所述補(bǔ)償信號; 所述疊加單元包括:所述第三電阻、第四電阻和第五電阻,其中所述第四電阻具有電阻第七端和電阻第八端,所述第五電阻具有電阻第九端和電阻第十端,所述電阻第七端耦接所述電阻第五端,所述電阻第八端耦接所述電阻第九端形成所述疊加單元的疊加輸出端,所述電阻第十端接收所述第二參考信號,所述疊加輸出端用于提供所述第一參考信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載調(diào)整補(bǔ)償電路,其中: 所述開關(guān)單元包括高側(cè)開關(guān)和低側(cè)開關(guān),該高側(cè)開關(guān)耦接于所述開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端和所述內(nèi)部參考地之間,該低側(cè)開關(guān)耦接于所述開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端和輸出端之間,該開關(guān)單元基于所述高側(cè)開關(guān)和所述低側(cè)開關(guān)的互補(bǔ)性導(dǎo)通和關(guān)斷切換提供所述輸出電壓,該高側(cè)開關(guān)和該低側(cè)開關(guān)的切換分別產(chǎn)生高側(cè)電流和低側(cè)電流; 流過所述阻性連接元件的切換電流包括所述高側(cè)電流; 所述電流采樣單元包括高側(cè)采樣電路,耦接所述高側(cè)開關(guān),檢測所述高側(cè)電流,并提供表征所述高側(cè)電流的高側(cè)采樣信號作為所述采樣信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載調(diào)整補(bǔ)償電路,其中: 所述開關(guān)單元包括高側(cè)開關(guān)和低側(cè)開關(guān),該高側(cè)開關(guān)耦接于所述開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端和所述內(nèi)部參考地之間,該低側(cè)開關(guān)耦接于所述開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端和輸出端之間,該開關(guān)單元基于所述高側(cè)開關(guān)和所述低側(cè)開關(guān)的互補(bǔ)性導(dǎo)通和關(guān)斷切換提供所述輸出電壓,該高側(cè)開關(guān)和該低側(cè)開關(guān)的切換分別產(chǎn)生高側(cè)電流和低側(cè)電流; 流過所述阻性連接元件的切換電流包括所述高側(cè)電流; 所述電流采樣單元包括: 低側(cè)采樣電路,耦接所述低側(cè)開關(guān),檢測所述低側(cè)電流,并提供表征所述低側(cè)電流的低側(cè)采樣信號; 第三開關(guān)元件,具有開關(guān)第五端和開關(guān)第六端,該開關(guān)第五端接收所述低側(cè)采樣信號,該第三開關(guān)元件與所述低側(cè)開關(guān)進(jìn)行同步的導(dǎo)通和關(guān)斷切換,用于將所述低側(cè)采樣信號在該低側(cè)開關(guān)導(dǎo)通時傳輸至該開關(guān)第六端: 第三濾波電路,具有濾波輸入端和濾波輸出端,該濾波輸入端耦接所述開關(guān)第六端以在所述低側(cè)開關(guān)導(dǎo)通時間內(nèi)接收所述低側(cè)采樣信號,該第三濾波電路對所述低側(cè)開關(guān)導(dǎo)通時間內(nèi)的所述低側(cè)采樣信號進(jìn)行濾波,在其濾波輸出端提供表征所述高側(cè)電流和所述低側(cè)電流之和的平均值的第三平均信號; 第四開關(guān)元件,具有開關(guān)第七端和開關(guān)第八端,該開關(guān)第七端接收所述第三平均信號,該第四開關(guān)元件與所述高側(cè)開關(guān)進(jìn)行同步的導(dǎo)通和關(guān)斷切換,用于將所述第三平均信號在所述高側(cè)開關(guān)導(dǎo)通時傳輸至該開關(guān)第八端以提供所述采樣信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的負(fù)載調(diào)整補(bǔ)償電路,其中,所述電流采樣單元還包括: 電壓緩沖器,耦接于所述第三濾波電路的濾波輸出端和所述開關(guān)第七端之間,接收所述第三平均信號,并增加該第三平均信號的電流驅(qū)動能力,以輸出電流驅(qū)動能力增大的該第三平均信號至所述開關(guān)第七端。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7或8所述的負(fù)載調(diào)整補(bǔ)償電路,其中: 所述第一濾波電路包括:第一電阻,具有電阻第一端和電阻第二端,所述電阻第一端用于接收所述采樣信號;和第一電容,具有電容第一端和電容第二端,所述電容第一端耦接所述電阻第二端,所述電容第二端耦接所述內(nèi)部參考地;所述電阻第二端用于提供所述第一平均號; 所述增益電路包括:放大器、晶體管和第三電阻;其中,所述放大器具有正相輸入端、反相輸入端和放大輸出端,其正相輸入端耦接所述電阻第四端以接收所述第一平均信號;所述晶體管具有控制端、晶體管第一端和晶體管第二端,其控制端耦接所述放大輸出端;所述第三電阻具有電阻第五端和電阻第六端,該電阻第五端耦接所述放大器的反相輸入端和所述晶體管第一端,該電阻第六端耦接所述內(nèi)部參考地;所述晶體管第二端提供所述補(bǔ)償信號; 所述疊加單元包括:第四電阻,具有電阻第七端和電阻第八端;和第五電阻,具有電阻第九端和電阻第十端;其中所述電阻第七端耦接所述內(nèi)部參考地,所述電阻第八端耦接所述電阻第九端形成所述疊加單元的疊加輸出端,所述電阻第十端接收所述第二參考信號,所述疊加輸出端用于提供所述第一參考信號。
10.一種開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路,包括: 輸入端,用于接收輸 入電壓; 輸出端,用于提供輸出電壓及輸出電流; 內(nèi)部參考地,通過阻性連接元件耦接至接地引腳并相對于所述接地引腳具有偏移電壓; 開關(guān)單元,耦接所述輸入端、所述輸出端和所述內(nèi)部參考地,并且接收控制信號,基于該控制信號進(jìn)行導(dǎo)通和關(guān)斷切換以將所述輸入電壓轉(zhuǎn)換為所述輸出電壓,其中該開關(guān)單元的切換產(chǎn)生切換電流,該切換電流流過所述阻性連接元件產(chǎn)生所述偏移電壓; 負(fù)載調(diào)整單元,接收表征所述輸出電壓的反饋信號以及表征所述輸出電壓期望值的第一參考信號,基于該反饋信號和該第一參考信號產(chǎn)生表征該反饋信號和該第一參考信號之差值的差值放大信號,并將該差值放大信號與鋸齒波信號比較產(chǎn)生方波信號,基于該方波信號觸發(fā)計(jì)時器產(chǎn)生導(dǎo)通時間恒定的所述控制信號,控制所述開關(guān)單元進(jìn)行導(dǎo)通時間恒定的導(dǎo)通和關(guān)斷切換;以及 負(fù)載調(diào)整補(bǔ)償單元,接收相對于所述內(nèi)部參考地具有帶隙基準(zhǔn)電壓的第二參考信號,并檢測所述切換電流,基于所述切換電流對所述第二參考信號進(jìn)行補(bǔ)償,以提供所述第一參考信號,使所述第一參考信號相對于所述接地引腳的所述偏移電壓實(shí)質(zhì)上被抵消。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路,其中,所述負(fù)載調(diào)整單元包括: 負(fù)載調(diào)整運(yùn)算放大器,用于接收所述反饋信號和所述第一參考信號,并提供表征所述反饋信號和所述第一參考信號之差值的調(diào)整信號; 比較器,用于接收所述調(diào)整信號及鋸齒波信號,將該調(diào)整信號和該鋸齒波信號進(jìn)行比較以提供方波信號; 所述計(jì)時器,用于接收該方波信號,并由該方波信號觸進(jìn)行恒定時間的計(jì)時,以提供表征該恒定時間的計(jì)時信號;以及 邏輯電路,用于接收該計(jì)時信號,并基于該計(jì)時信號提供所述控制信號至所述開關(guān)單元,其中該開關(guān)單元的導(dǎo)通時間為所述恒定時間。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路,其中,所述負(fù)載調(diào)整補(bǔ)償單元包括: 電流采樣單元,檢測所述切換電流,并提供表征該切換電流的采樣信號; 第一濾波電路,接收所述采樣信號,并對該采樣信號進(jìn)行濾波,以提供表征該采樣信號平均值的第一平均信號; 增益電路,接收所述第一平均信號,并對該第一平均信號施加第一增益,以提供補(bǔ)償信號;以及 疊加單元,接收相 對于所述內(nèi)部參考地具有帶隙基準(zhǔn)電壓的第二參考信號和所述補(bǔ)償信號,并采用所述補(bǔ)償信號對所述第二參考信號進(jìn)行補(bǔ)償,以提供第一參考信號,使所述第一參考信號相對于所述接地引腳的所述偏移電壓實(shí)質(zhì)上被抵消。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路,其中該開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路是開關(guān)型降壓電壓轉(zhuǎn)換電路, 所述開關(guān)單元包括串聯(lián)耦接于所述輸入端和所述內(nèi)部參考地之間的高側(cè)開關(guān)和低側(cè)開關(guān),所述控制信號控制該高側(cè)開關(guān)和該低側(cè)開關(guān)互補(bǔ)地導(dǎo)通和關(guān)斷切換,并控制該高側(cè)開關(guān)的導(dǎo)通時間恒定,該高側(cè)開關(guān)和該低側(cè)開關(guān)的切換分別產(chǎn)生高側(cè)電流和低側(cè)電流;流過所述阻性連接元件的切換電流包括所述低側(cè)電流; 所述電流采樣單元包括低側(cè)采樣電路,耦接所述低側(cè)開關(guān),檢測所述低側(cè)電流,并提供表征該低側(cè)電流的低側(cè)采樣信號作為所述采樣信號。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路,其中該開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路是開關(guān)型降壓電壓轉(zhuǎn)換電路, 所述開關(guān)單元包括串聯(lián)耦接于所述輸入端和所述內(nèi)部參考地之間的高側(cè)開關(guān)和低側(cè)開關(guān),所述控制信號控制該高側(cè)開關(guān)和該低側(cè)開關(guān)的互補(bǔ)地導(dǎo)通和關(guān)斷切換,該高側(cè)開關(guān)和該低側(cè)開關(guān)的切換分別產(chǎn)生高側(cè)電流和低側(cè)電流; 流過所述阻性連接元件的切換電流包括所述低側(cè)電流; 所述電流采樣單元包括: 聞側(cè)米樣電路,I禹接所述聞側(cè)開關(guān),檢測所述聞側(cè)電流,并提供表征所述聞側(cè)電流的聞側(cè)采樣信號; 第一開關(guān)元件,具有開關(guān)第一端和開關(guān)第二端,該開關(guān)第一端接收所述高側(cè)采樣信號,該第一開關(guān)元件與所述高側(cè)開關(guān)進(jìn)行同步的導(dǎo)通和關(guān)斷切換,用于將所述高側(cè)采樣信號在該高側(cè)開關(guān)導(dǎo)通時傳輸至該開關(guān)第二端; 第二濾波電路,具有濾波輸入端和濾波輸出端,該濾波輸入端耦接所述開關(guān)第二端以在所述高側(cè)開關(guān)導(dǎo)通時間內(nèi)接收所述高側(cè)采樣信號,該第二濾波電路對所述高側(cè)開關(guān)導(dǎo)通時間內(nèi)的所述高側(cè)采樣信號進(jìn)行濾波,在其濾波輸出端提供表征所述高側(cè)電流和所述低側(cè)電流之和的平均值的第二平均信號; 第二開關(guān)元件,具有開關(guān)第三端和開關(guān)第四端,該開關(guān)第三端接收所述第二平均信號,該第二開關(guān)元件與所述低側(cè)開關(guān)進(jìn)行同步的導(dǎo)通和關(guān)斷切換,用于將所述第二平均信號在所述低側(cè)開關(guān)導(dǎo)通時傳輸至該開關(guān)第四端以提供所述采樣信號。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路,其中, 所述第一濾波電路包括:第一電阻,具有電阻第一端和電阻第二端,所述電阻第一端用于接收所述采樣信號;第一電容,具有電容第一端和電容第二端,所述電容第一端耦接所述電阻第二端,所述電容第二端耦接所述內(nèi)部參考地;和第二電阻,具有電阻第三端和電阻第四端,所述電阻第三端耦接所述電阻第二端,所述電阻第四端用于提供所述第一平均信號; 所述增益電路包括:所述第一電阻、所述第二電阻和第三電阻,其中所述第三電阻具有電阻第五端和電阻第六端,該電阻第五端耦接所述電阻第四端,該電阻第六端耦接所述內(nèi)部參考地,該增益電路在所述電阻第五端提供所述補(bǔ)償信號; 所述疊加單元包括:所述第三電阻、第四電阻和第五電阻,其中所述第四電阻具有電阻第七端和電阻第八端,所述第五電阻具有電阻第九端和電阻第十端,所述電阻第七端耦接所述電阻第五端,所述電阻第八端耦接所述電阻第九端形成所述疊加單元的疊加輸出端,所述電阻第十端接收所述第二參考信號,所述疊加輸出端用于提供所述第一參考信號。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路,其中該開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路是開關(guān)型升壓電壓轉(zhuǎn)換電路, 所述開關(guān)單元包括耦接于所述輸入端和所述內(nèi)部參考地之間的高側(cè)開關(guān)和耦接于所述輸入端和所述輸出端之間的低側(cè)開關(guān),所述控制信號控制該高側(cè)開關(guān)和該低側(cè)開關(guān)互補(bǔ)地導(dǎo)通和關(guān)斷切換,并控制該高側(cè)開關(guān)的導(dǎo)通時間恒定,該高側(cè)開關(guān)和該低側(cè)開關(guān)的切換分別產(chǎn)生高側(cè)電流和低側(cè)電流,該高側(cè)開關(guān)和該低側(cè)開關(guān)的切換分別產(chǎn)生高側(cè)電流和低側(cè)電流; 流過所述阻性連接 元件的切換電流包括所述高側(cè)電流; 所述電流采樣單元包括高側(cè)采樣電路,耦接所述高側(cè)開關(guān),檢測所述高側(cè)電流,并提供表征所述高側(cè)電流的高側(cè)采樣信號作為所述采樣信號。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路,其中該開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路是開關(guān)型升壓電壓轉(zhuǎn)換電路, 所述開關(guān)單元包括耦接于所述輸入端和所述內(nèi)部參考地之間的高側(cè)開關(guān)和耦接于所述輸入端和所述輸出端之間的低側(cè)開關(guān),所述控制信號控制該高側(cè)開關(guān)和該低側(cè)開關(guān)互補(bǔ)地導(dǎo)通和關(guān)斷切換,并控制該高側(cè)開關(guān)的導(dǎo)通時間恒定,該高側(cè)開關(guān)和該低側(cè)開關(guān)的切換分別產(chǎn)生高側(cè)電流和低側(cè)電流,該高側(cè)開關(guān)和該低側(cè)開關(guān)的切換分別產(chǎn)生高側(cè)電流和低側(cè)電流; 流過所述阻性連接元件的切換電流包括所述高側(cè)電流; 所述電流采樣單元包括: 低側(cè)采樣電路,耦接所述低側(cè)開關(guān),檢測所述低側(cè)電流,并提供表征所述低側(cè)電流的低側(cè)采樣信號; 第三開關(guān)元件,具有開關(guān)第五端和開關(guān)第六端,該開關(guān)第五端接收所述低側(cè)采樣信號,該第三開關(guān)元件與所述低側(cè)開關(guān)進(jìn)行同步的導(dǎo)通和關(guān)斷切換,用于將所述低側(cè)采樣信號在該低側(cè)開關(guān)導(dǎo)通時傳輸至該開關(guān)第六端; 第三濾波電路,具有濾波輸入端和濾波輸出端,該濾波輸入端耦接所述開關(guān)第六端以在所述低側(cè)開關(guān)導(dǎo)通時間內(nèi)接收所述低側(cè)采樣信號,該第三濾波電路對所述低側(cè)開關(guān)導(dǎo)通時間內(nèi)的所述低側(cè)采樣信號進(jìn)行濾波,在其濾波輸出端提供表征所述高側(cè)電流和所述低側(cè)電流之和的平均值的第三平均信號; 第四開關(guān)元件,具有開關(guān)第七端和開關(guān)第八端,該開關(guān)第七端接收所述第三平均信號,該第四開關(guān)元件與所述高側(cè)開關(guān)進(jìn)行同步的導(dǎo)通和關(guān)斷切換,用于將所述第三平均信號在所述高側(cè)開關(guān)導(dǎo)通時傳輸至該開關(guān)第八端以提供所述采樣信號。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路,其中: 所述第一濾波電路包括:第一電阻,具有電阻第一端和電阻第二端,所述電阻第一端用于接收所述采樣信號;和第一電容,具有電容第一端和電容第二端,所述電容第一端耦接所述電阻第二端,所述電容第二端耦接所述內(nèi)部參考地;所述電阻第二端用于提供所述第一平均號;; 所述增益電路包括:放大器、晶體管和第三電阻;其中,所述放大器具有正相輸入端、反相輸入端和放大輸出端,其·正相輸入端耦接所述電阻第四端以接收所述第一平均信號;所述晶體管具有控制端、晶體管第一端和晶體管第二端,其控制端耦接所述放大輸出端;所述第三電阻具有電阻第五端和電阻第六端,該電阻第五端耦接所述放大器的反相輸入端和所述晶體管第一端,該電阻第六端耦接所述內(nèi)部參考地;所述晶體管第二端提供所述補(bǔ)償信號; 所述疊加單元包括:第四電阻,具有電阻第七端和電阻第八端;和第五電阻,具有電阻第九端和電阻第十端;其中所述電阻第七端耦接所述內(nèi)部參考地,所述電阻第八端耦接所述電阻第九端形成所述疊加單元的疊加輸出端,所述電阻第十端接收所述第二參考信號,所述疊加輸出端用于提供所述第一參考信號。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種負(fù)載調(diào)整補(bǔ)償電路及開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路。該開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路以第一參考信號為基準(zhǔn),通過控制開關(guān)單元的導(dǎo)通和關(guān)斷切換對輸出電壓進(jìn)行調(diào)整,該開關(guān)單元產(chǎn)生切換電流使該電壓轉(zhuǎn)換電路的內(nèi)部參考地和接地引腳之間有偏移電壓。負(fù)載調(diào)整補(bǔ)償電路檢測引起該偏移電壓的切換電流,基于切換電流對第二參考信號進(jìn)行補(bǔ)償,提供第一參考信號,使第一參考信號相對于接地引腳的偏移電壓實(shí)質(zhì)上被抵消。該負(fù)載調(diào)整補(bǔ)償電路使用作開關(guān)型電壓轉(zhuǎn)換電路負(fù)載調(diào)整基準(zhǔn)信號的第一參考信號以接地引腳為參考時不受偏移電壓的影響,從而負(fù)載調(diào)整率得以改良。
文檔編號H02M3/157GK103151926SQ20131011895
公開日2013年6月12日 申請日期2013年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月8日
發(fā)明者李磊, 李伊珂 申請人:成都芯源系統(tǒng)有限公司