一种适用于高频电流模式转换器的斜坡补偿电路的设计与实现
图3中电流源I1和电流源I2是镜像关系，左半部分是锯齿波产生电路，包括电流源I1，电容C1，电阻R1，比较器1，比较器2，逻辑单元和开关VT1。整个电路工作原理如下：逻辑单元产生一个充放电的脉冲来控制开关VT1的开关，从而控制电容的充放电。当开关VT1是关闭时，电流源I1对电容C1充电。此时A点电压线性增加，当A点电压超过UREF1时，此时比较器1会输出一个低电平，使逻辑单元产生一个高脉冲，从而打开开关VT1，使电容通过电阻R1进行放电，因为电阻R1很小，因此放电速度很快，当A点电压下降到小十VREF2时，此时比较器2输出一个低电平到逻辑单元，使逻辑单元产生一个低脉冲，使开关VT1关闭，如此反复，在A点产生一个锯齿波信号。下面可以通过公式推导出此时A点锯齿波的频率，我们假设对电容C1充电电流为ICharge，由电容C1的电荷公式有：
ICharge·t1=C1△U=C1(UREF1-UREF2) (4)
假设通过R1放电的放电时间为t2，这里因为电阻R1很小，所以忽略放电时间t2。
由于电流源I1和电流源I2是镜像关系，所以电流源I2对电容C2充放电会产生一个斜坡信号。如果假设电流源I1和电流源I2是1：1的镜像关系，则此时斜坡频率：
下面我们来分析斜坡补偿电路如何实现加法功能的，SWON端口为功率管的驱动信号，ISEN信号表示采样电流信号，当SWON为低时，表示外部功率管关闭，此时关闭开关VT4，打开关VT3，这时电容C2下端电压为0，上端电压
，此电压为一斜坡信号。当SWON为高时，表示外部功率管打开，此时ISEN端有采样电流信号，并且SWON的高电平会打开关VT4，关闭开关VT3。此时电容C2下端的电压变为ISEN采佯信号，这时根据电容C2两端电荷公式：ICharge·t=C2△U=C2(U(t)-UISEN) (8)
求得电容C2上端电压为
，即实现了斜坡补偿中的加法功能。出于上述没有反馈环路的加法器极大地减小了反馈电路引起的延迟，因此当转换器工作在更高开关频率时(通常会大于2MHz)能有更好的稳定性和可靠性。实际的电路中，由于开关管VT4会引入尖峰毛刺，进而可能会导致PWM比较器误输出。所以一般会在ISEN信号通路处加入一个简单的RC滤波器，这时就会有一个电阻R串接在电容下端和ISEN信号端之间。因此在当SWON为高电平时，由于此时VT3关闭，所以会有一个大小等于IChar ge的电流流过电阻R，从而使ISEN采样信号与电容下端电压产生偏差。解决方法是在电容C2下端加入一个电流为ICharge的电流源，引入电流源后(如图3中I3所示)，SWON为高电平时流过R的电流就可以忽略不计，此时斜坡补偿的误差就可以大大减小。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/177400.htm
实际的充电电流产生电路如图4所示，该电路的主体结构是一个自偏置的电流源，因此其对电源的干扰不敏感，其主要是由跨导放大器，VT 1，芯片外接电阻RT和电流镜组成。由于跨导放大器，VT1和电阻RT组成了一个负反馈结构，所以此时流过VT1的电流，即充电电流ICharge等于UREF／RT，此充电电流经过电流镜镜像到充电电容。因此斜坡的斜率可以表示为：
根据斜坡补偿原理，要满足
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