升压型DC-DC变换器电流环路补偿设计

作者：时间：2010-03-24来源：网络收藏

因为图4中的Q1和Q2匹配，偏置相同，所以Q1和Q2的发射极电压近似相等，即：V2≈V3，因而可为v∑提供一个合适的直流电平。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/180962.htm

4 仿真结果
采用0．6μm BCD工艺时，可对设计的电路进行仿真验证。仿真条件为供电电压VIN=5 V，输出电压VOUT=13 V，负载电流为500 mA。由仿真条件可知，占空比D>50％，但必须引入斜坡补偿以保证电流环路的稳定。
图5所示是整体电路在典型情况下(D>50％)，加入斜坡补偿的仿真波形。其中，图5(a)是电感实际的电流波形。其电感电流峰值为Iinductor_PEAK=1．796 A；图5(b)是采样得到的电感电流波形，其采样电感电流峰值为Isensc_PEAK=10．505μA。

由于设计中的典型值R2=R3=10 kΩ，RDS(MM)=150 mΩ，RDS(MS)=15 Ω，n=100，故其电流采样系数α为：7．5x10-6，采样精度为77．9％。
图5(c)是斜坡补偿电路产生的斜坡电流波形，实测的补偿斜坡的斜率为5．487 A／s，时钟CLK为1．2 MHz，占空比为85．7％，T1=685．563 ns。由于本设计中的典型值为：V1=0．4 V，V2=1 V，R=65 kΩ。
故可得其补偿斜坡的斜率为：m=6．732 A／s。
因此可知，本设计的补偿斜坡已经达到较高精度(81．5％)，可以满足设计要求；
图5(d)是电感电流采样值与补偿斜坡的合成波形。可以看出，其斜坡补偿的加入有效的抑制了亚谐波振荡。

5 结束语
本文针对峰值电流模式DC-DC转换器固有的不稳定性，设计了斜坡补偿电路。采用固定斜率补偿技术，虽然在小占空比条件下会减弱电流模式PWM控制的优点，但其电路结构简单，容易调节，可降低设计难度，同时针对一般的便携式设备，完全可以满足应用要求；而电流采样电路使用SENSE FET，同时结合缓冲级和V／I转换电路，可在采样精度得到提高的同时减小损耗。因此，本设计中的两个V／I转换电路可以较好地移植到其它DC-DC变换器电路中。
目前，本电路已经应用在一款升压型DC-DC芯片中，并且已经完成了前期仿真。仿真结果达到了预期要求，证明了该电路的可行性。