峰值電流控制模式的DC-DC變換器因其動態(tài)響應(yīng)快、輸出電壓穩(wěn)定，在開關(guān)電源中廣泛應(yīng)用。當其占空比小于50%時，系統(tǒng)能夠穩(wěn)定工作；但是當占空比大于50%時，系統(tǒng)就不能穩(wěn)定工作了?；诖?，利用斜坡補償技術(shù)，提出一種基于BOOST型DC-DC變換器的斜坡補償電路，用以解決系統(tǒng)不穩(wěn)定的問題。該電路結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)方便，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
1 斜坡補償結(jié)構(gòu)及原理
1.1 BOOST型DC-DC變換器
    BOOST型變換器也被稱為升壓型變換器[1-2]，其傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

    參考文獻[3]提出，當開關(guān)管M導(dǎo)通時，電感L上有電流流過并存儲電能，二極管VD截止，電容C給負載提供電能。當開關(guān)M截止時，電感L上產(chǎn)生相反的電動勢，此時二極管VD導(dǎo)通，電感L通過二極管VD向負載R釋放電能，并為電容充電。
1.2 整體電路環(huán)路結(jié)構(gòu)
    參考文獻[4]指出，峰值電流控制模式的DC-DC變換器具有動態(tài)響應(yīng)快、輸出電壓穩(wěn)定等許多優(yōu)點。因此采用峰值電流控制模式的DC-DC變換器[5]，如圖2所示。

2 斜坡補償電路的實現(xiàn)
2.1 電路原理分析
    本設(shè)計的斜坡補償電路如圖4所示。電路正常工作時，基準電流信號I_SLOPE通過電流鏡M1、M2、M3、M7鏡像到M7的漏極，因此M7漏極電流值為I1不變[9]；誤差放大器產(chǎn)生的誤差放大信號VE通過一個源跟隨器(由放大器和MOS管M6組成)將電壓跟隨到電阻R1上，圖4中R和C為放大器的補償。此時，R1上的電壓不變，因此流過R1上的電流I2也不變。SLOPE為OSC模塊產(chǎn)生的鋸齒波信號，該信號通過R2產(chǎn)生一個鋸齒波電流信號I3，電流I3通過電流鏡M9、M8鏡像到M8的漏極電流I4。由于電流I1不變，因此電流I4的改變導(dǎo)致M6漏極電流I5的改變，由此產(chǎn)生一個鋸齒波電流信號，該電流通過電流鏡M5、M11鏡像為電流I6，再通過MOS管M12輸出，最終產(chǎn)生一個斜坡電壓VC用于斜坡補償。
    圖4中，TRIM_SLOPE用來調(diào)節(jié)電流鏡M8、M9的比例系數(shù)，最終調(diào)節(jié)輸出斜坡電壓的幅值。當TRIM_SLOPE為低時，M14導(dǎo)通，M13并聯(lián)在M5兩端，電流鏡M5、M11比例系數(shù)為2:1；當TRIM_SLOPE為高時，M14截止，電流鏡M5、M11比例系數(shù)為1:1，實現(xiàn)微調(diào)斜坡電壓的功能。

    圖5是上圖斜坡補償電路中運算放大器的內(nèi)部電路，該電路采用折疊共源共柵型運放完成相應(yīng)功能。

    本文針對現(xiàn)有補償電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、補償效果差的缺陷，設(shè)計了一種基于BOOST型DC/DC變換器的斜坡補償電路。該電路具有電路結(jié)構(gòu)簡單、補償效果穩(wěn)定的特點。利用VIS標準0.4 μm BCD工藝進行仿真，結(jié)果表明，通過該斜坡補償電路可以滿足系統(tǒng)穩(wěn)定輸出的要求。該電路可用于BOOST型DC-DC的LED驅(qū)動電路中，具有較高的實用價值。
參考文獻
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