CMOS求和比较器在PWM开关电源控制中的应用
3 加入求和比较器的新型电流控制模式
为了解决开关电源自适应能力差的缺陷，对原来的降压型变换器进行改进，得到如图2电路
图2 改进的电流控制的PWM降压变换器的基本组成
与图1相比, 图2中检测电感电流的采样电阻RS的位置发生了变化,将其从三极管的射极移到了输出端，这样电阻RS两端的电压就反映了采样电流的大小。与此同时，用一个CMOS求和比较器代替了原来的两个运算放大器，工作原理如下：U+ 、U_为谐波补偿信号，组成一组差分信号，反馈电压Uf和参考电压Uref分别加至一对正负端,为一组差分信号。只有当U+、Uf、U1相加之和等于U_、Uref、U0之和时，求和比较器输出高电平，锁存器输出低电平，三极管断开，表明输出电压处于稳定状态；三极管断开后，变压器的原边通过续流二极管放电，变压器副边电流减小，因为电容两端的电压不能突变，所以U0在三极管断开的瞬间不变，U1减小，和其他五个参量共同输入求和比较器，直到求和比较器输出低电平，当时钟脉冲再次来到时锁存器输出高电平，三极管再次导通。由此可见，控制信号的产生只与反馈信号(输出电压反馈信号和电感电流大小的反馈信号) 和独立的谐波信号有关, 不再存在与开关电源滤波结构的电感和电容值相关的频率补偿问题, 既保证了系统的稳定性, 也实现了自适应控制。
求和比较器的电路结构如图3 所示。
图3 求和比较器的电路结构
该比较器结构是折叠式的, MOS管M 1-M 6 组成3 对差分对。实现3 组电压和的比较是通过电流和的比较而实现的, MOS管M 1, M 3 和M 5 所形成的电流和通过MOS管m 16-m 17折叠到输出缓冲电流镜的m 15的漏端, 同样M 2, M 4 和M 6 所形成的电流和通过MOS管m 18-m 19折叠到输出缓冲电流镜的m 14的漏端, 再经MOS管m 9 获得R 信号。也即脉冲宽度调制信号。
为了解决开关电源自适应能力差的缺陷，对原来的降压型变换器进行改进，得到如图2电路
与图1相比, 图2中检测电感电流的采样电阻RS的位置发生了变化,将其从三极管的射极移到了输出端，这样电阻RS两端的电压就反映了采样电流的大小。与此同时，用一个CMOS求和比较器代替了原来的两个运算放大器，工作原理如下：U+ 、U_为谐波补偿信号，组成一组差分信号，反馈电压Uf和参考电压Uref分别加至一对正负端,为一组差分信号。只有当U+、Uf、U1相加之和等于U_、Uref、U0之和时，求和比较器输出高电平，锁存器输出低电平，三极管断开，表明输出电压处于稳定状态；三极管断开后，变压器的原边通过续流二极管放电，变压器副边电流减小，因为电容两端的电压不能突变，所以U0在三极管断开的瞬间不变，U1减小，和其他五个参量共同输入求和比较器，直到求和比较器输出低电平，当时钟脉冲再次来到时锁存器输出高电平，三极管再次导通。由此可见，控制信号的产生只与反馈信号(输出电压反馈信号和电感电流大小的反馈信号) 和独立的谐波信号有关, 不再存在与开关电源滤波结构的电感和电容值相关的频率补偿问题, 既保证了系统的稳定性, 也实现了自适应控制。
求和比较器的电路结构如图3 所示。
该比较器结构是折叠式的, MOS管M 1-M 6 组成3 对差分对。实现3 组电压和的比较是通过电流和的比较而实现的, MOS管M 1, M 3 和M 5 所形成的电流和通过MOS管m 16-m 17折叠到输出缓冲电流镜的m 15的漏端, 同样M 2, M 4 和M 6 所形成的电流和通过MOS管m 18-m 19折叠到输出缓冲电流镜的m 14的漏端, 再经MOS管m 9 获得R 信号。也即脉冲宽度调制信号。
加入微信
获取电子行业最新资讯
搜索微信公众号：EEPW
或用微信扫描左侧二维码