控壓型DC-DC變換器電流環(huán)路補償設(shè)計
結(jié)合(5)和(6)兩個式子可以得到:
由此可見,當(dāng)時,可在最壞情況下(D=100%,即m2>>m1)滿足系統(tǒng)的開環(huán)穩(wěn)定性要求。
圖1所示的電路同時給出了在電流反饋電壓上疊加斜坡補償電壓的方法。通過比較分析可知,兩種補償方法在效果上是等效的,但是第二種方法中的電路實現(xiàn)相對更簡單,因此較為常用。
2.2 電流采樣原理與方法
傳統(tǒng)電流采樣方法是在開關(guān)管的電流通路上串接檢測電阻,這樣不僅降低了DC-DC轉(zhuǎn)換器的效率,而且對于傳統(tǒng)工藝來說,制作這樣的小電阻也很困難。為了彌補這些不足,本文在SENSEFET采樣方法的基礎(chǔ)上,加入了簡潔的V/I變換電路,從而形成了一種結(jié)構(gòu)簡單且精度較高的采樣電路,其電路主體如圖l中的采樣電路所示。其中MM為POWER FET,其寬長比設(shè)計的非常大,可以減小其導(dǎo)通阻抗(本電路的典型值為150 mΩ);Ms為SENSE FET;檢測電阻RSEN可利用工作在線性區(qū)MOS管的導(dǎo)通阻抗特性,使其寬長比與Ms相同,因此,導(dǎo)通阻抗與Ms的相等,記為RSEN。為了減小采樣損耗,一般必須使(W/L)MM(W/L)Ms。
設(shè)(W/L)Ms:(W/L)MM=n(n的取值一般不低于100),開關(guān)管電流為IM,則有:
采樣電壓VSEN經(jīng)過簡潔實用的V/I轉(zhuǎn)換電路后,可將其轉(zhuǎn)換成所需要的采樣電流信號ISEN,然后與斜坡電流信號ISLOPE在R∑進(jìn)行疊加,就可得到所需的電壓V∑。
3 改進(jìn)型電路設(shè)計
3.1 斜坡產(chǎn)生電路
圖3所示是一種改進(jìn)型斜坡產(chǎn)生電路,圖中,MP5、MP6為匹配的差分對管:Q1、Q2匹配(rCE(Q1)=rCE(Q2),為負(fù)載管,它們的發(fā)射極面積相等,為Q3的兩倍。負(fù)載管Q1、Q2采用三極管,可在高匹配性的同時大大減小噪聲影響。在Q2的集電極與基極之間加一個射極輸出的晶體管Q4,可以減小Q2和Q3基極電流對ID(MP6)的分流;而在Q2和Q3的基極與地之間加電阻R4,則可用來提高Q4的β。Vc為片內(nèi)振蕩器充放電電容上的鋸齒波電壓,Vc的變化范圍為V1-V2。其中V2和V1分別為振蕩器充放電的高、低設(shè)定電壓值。
此電路主要任務(wù)是將電容上的鋸齒波電壓轉(zhuǎn)換成所需要的斜坡電流。
3.2電流采樣電路
圖4所示為本系統(tǒng)中的電流采樣電路。該電流采樣電路由三部分組成:采樣電路、緩沖級電路和電壓/電流(V/I)轉(zhuǎn)換電路。其中采樣電路采樣得到反映電感電流的電壓VSEN后,可經(jīng)過優(yōu)化處理的緩沖級電路進(jìn)行電平平移,從而得到VSEN’,以避免采樣電壓受到后級電路的影響,即:
基爾霍夫電流相關(guān)文章:基爾霍夫電流定律
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