CMOS求和比較器在PWM開關(guān)電源控制中的應(yīng)用
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為了解決開關(guān)電源自適應(yīng)能力差的缺陷，對原來的降壓型變換器進行改進，得到如圖2電路
與圖1相比, 圖2中檢測電感電流的采樣電阻RS的位置發(fā)生了變化,將其從三極管的射極移到了輸出端，這樣電阻RS兩端的電壓就反映了采樣電流的大小。與此同時，用一個CMOS求和比較器代替了原來的兩個運算放大器，工作原理如下：U+ 、U_為諧波補償信號，組成一組差分信號，反饋電壓Uf和參考電壓Uref分別加至一對正負端,為一組差分信號。只有當(dāng)U+、Uf、U1相加之和等于U_、Uref、U0之和時，求和比較器輸出高電平，鎖存器輸出低電平，三極管斷開，表明輸出電壓處于穩(wěn)定狀態(tài)；三極管斷開后，變壓器的原邊通過續(xù)流二極管放電，變壓器副邊電流減小，因為電容兩端的電壓不能突變，所以U0在三極管斷開的瞬間不變，U1減小，和其他五個參量共同輸入求和比較器，直到求和比較器輸出低電平，當(dāng)時鐘脈沖再次來到時鎖存器輸出高電平，三極管再次導(dǎo)通。由此可見，控制信號的產(chǎn)生只與反饋信號(輸出電壓反饋信號和電感電流大小的反饋信號) 和獨立的諧波信號有關(guān), 不再存在與開關(guān)電源濾波結(jié)構(gòu)的電感和電容值相關(guān)的頻率補償問題, 既保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性, 也實現(xiàn)了自適應(yīng)控制。
求和比較器的電路結(jié)構(gòu)如圖3 所示。
該比較器結(jié)構(gòu)是折疊式的, MOS管M 1-M 6 組成3 對差分對。實現(xiàn)3 組電壓和的比較是通過電流和的比較而實現(xiàn)的, MOS管M 1, M 3 和M 5 所形成的電流和通過MOS管m 16-m 17折疊到輸出緩沖電流鏡的m 15的漏端, 同樣M 2, M 4 和M 6 所形成的電流和通過MOS管m 18-m 19折疊到輸出緩沖電流鏡的m 14的漏端, 再經(jīng)MOS管m 9 獲得R 信號。也即脈沖寬度調(diào)制信號。
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