跨導(dǎo)調(diào)整電路、跨導(dǎo)型誤差放大單元及開關(guān)型功率變換器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提出了一種跨導(dǎo)調(diào)整電路、跨導(dǎo)型誤差放大單元及開關(guān)型功率變換器。該跨導(dǎo)調(diào)整電路至少部分地基于開關(guān)型功率變換器的輸出電壓產(chǎn)生與該輸出電壓成正比的偏置電流，并將該偏置電流提供至跨導(dǎo)型誤差放大單元中的跨導(dǎo)型誤差放大器，使該跨導(dǎo)型誤差放大器的跨導(dǎo)與輸出電壓成正比。開關(guān)型功率變換器采用負(fù)反饋環(huán)路調(diào)整其輸出電壓，該跨導(dǎo)調(diào)整電路及跨導(dǎo)型誤差放大單元可以使負(fù)反饋環(huán)路的帶寬基本穩(wěn)定，不受輸出電壓期望值變化的影響。
【專利說明】跨導(dǎo)調(diào)整電路、跨導(dǎo)型誤差放大單元及開關(guān)型功率變換器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開的實(shí)施例涉及開關(guān)型功率變換器，尤其涉及開關(guān)型功率變換器中的誤差放大單元。

【背景技術(shù)】
[0002]開關(guān)型功率變換器通過控制開關(guān)單元的周期性導(dǎo)通和關(guān)斷切換以將輸入電壓轉(zhuǎn)換為合適且穩(wěn)定的輸出電壓提供給負(fù)載。
[0003]通常，開關(guān)型功率變換器中的控制電路基于反映其輸出電壓的反饋信號和表征其輸出電壓期望值的參考信號控制開關(guān)單元的導(dǎo)通和關(guān)斷切換，以根據(jù)負(fù)載變化對輸出電壓進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。這樣便形成負(fù)反饋環(huán)路。所述參考信號由開關(guān)型功率變換器內(nèi)部的基準(zhǔn)電路提供，因而為預(yù)先設(shè)定好的。所述反饋信號則一般可通過耦接于開關(guān)型功率變換器輸出端的反饋電路對輸出電壓分壓而提供。所述負(fù)反饋環(huán)路的目的是基于反饋信號與參考信號的差值使所述反饋信號基本與所述參考信號相等，從而使輸出電壓維持在其期望值。一般可以采用誤差放大器計(jì)算反饋信號與參考信號的差值?？鐚?dǎo)型誤差放大器是常用的誤差放大器中的一種，其跨導(dǎo)由提供至該誤差放大器的偏置電流與熱電壓的比值決定。一般偏置電流恒定，因而跨導(dǎo)型誤差放大器的跨導(dǎo)恒定。在采用跨導(dǎo)型誤差放大器的DC-DC開關(guān)型功率變換器中，其反饋環(huán)路的帶寬在輸出電壓的期望值增大時(shí)會(huì)降低。這是因?yàn)樵搸捙c反饋電路的分壓系數(shù)成正比。而在參考信號設(shè)定的情況下，若輸出電壓的期望值增大，則需將該分壓系數(shù)相應(yīng)降低，導(dǎo)致帶寬減小。然而在實(shí)際應(yīng)用中并不希望帶寬隨輸出電壓的期望值增大而減小。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中的一個(gè)或多個(gè)問題，本公開的實(shí)施例提供一種跨導(dǎo)調(diào)整電路、誤差放大單元及開關(guān)型功率變換器。
[0005]在本公開的一個(gè)方面，提出了一種跨導(dǎo)調(diào)整電路，用于調(diào)整開關(guān)型功率變換器中的跨導(dǎo)型誤差放大器的跨導(dǎo)，其中開關(guān)型功率變換器用于將輸入電壓轉(zhuǎn)換為合適的輸出電壓，該跨導(dǎo)型誤差放大器具有偏置電流輸入端，用于接收偏置電流，其跨導(dǎo)由該偏置電流與熱電壓的比值決定。該跨導(dǎo)調(diào)整電路包括:第一輸入端，用于接收所述輸出電壓；和電壓至電流轉(zhuǎn)換電路，用于以設(shè)定的轉(zhuǎn)換系數(shù)將所述輸出電壓轉(zhuǎn)換為所述偏置電流。
[0006]根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例，電壓至電流轉(zhuǎn)換電路包括:轉(zhuǎn)換模塊，用于接收所述輸出電壓，并將該輸出電壓以設(shè)定的第一轉(zhuǎn)換系數(shù)將該輸出電壓轉(zhuǎn)換為第一電流，該第一電流的流向?yàn)榱魅朐撧D(zhuǎn)換模塊內(nèi)部的方向；和電流輸出模塊，用于耦接所述第一電流，并以設(shè)定的第二轉(zhuǎn)換系數(shù)將該第一電流轉(zhuǎn)換為所述偏置電流，該偏置電流的流向?yàn)榱鞒鲈撾娏鬏敵瞿K的方向。
[0007]根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例，跨導(dǎo)調(diào)整電路還可以包括:第二輸入端，用于接收表征該輸出電壓的反饋電壓；所述電壓至電流轉(zhuǎn)換電路被構(gòu)建基于所述輸出電壓和所述反饋電壓的差值提供第一電流，并基于所述反饋電壓提供第二電流，采用該第二電流將該第一電流中與所述反饋電壓相關(guān)的部分抵消以產(chǎn)生所述偏置電流。
[0008]根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例，電壓至電流轉(zhuǎn)換電路可以包括:第一轉(zhuǎn)換模塊，具有第一轉(zhuǎn)換輸入端、第二轉(zhuǎn)換輸入端和轉(zhuǎn)換輸出端，該第一轉(zhuǎn)換輸入端用于接收所述輸出電壓，該第二轉(zhuǎn)換輸入端用于接收表征該輸出電壓的反饋電壓，該第一轉(zhuǎn)換模塊將所述輸出電壓與所述反饋電壓的差值以設(shè)定的第三轉(zhuǎn)換系數(shù)轉(zhuǎn)換為第一電流；第二轉(zhuǎn)換模塊，具有轉(zhuǎn)換輸入端和轉(zhuǎn)換輸出端，該轉(zhuǎn)換輸入端用于接收所述反饋電壓，該第二轉(zhuǎn)換模塊將所述反饋電壓以設(shè)定的第四轉(zhuǎn)換系數(shù)轉(zhuǎn)換為第二電流；和電流輸出模塊，耦接至所述第一轉(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)換輸出端和第二轉(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)換輸出端，用于接收所述第一電流和所述第二電流，該電流輸出模塊將該第一電流與該第二電流疊加，并輸出所述偏置電流，其中所述第三轉(zhuǎn)換系數(shù)與所述第四轉(zhuǎn)換系數(shù)相等。
[0009]在本公開的再一方面，提出了一種跨導(dǎo)型誤差放大單元，包括根據(jù)根據(jù)本公開實(shí)施例的跨導(dǎo)調(diào)整電路，并且進(jìn)一步包括所述跨導(dǎo)型誤差放大器。
[0010]在本公開的又一方面，提出了一種開關(guān)型功率變換器，包括:輸入端，用于接收輸入電壓；輸出端，用于提供輸出電壓；開關(guān)單元，基于控制信號進(jìn)行導(dǎo)通和關(guān)斷切換以將所述輸入電壓轉(zhuǎn)換為所述輸出電壓，其中該開關(guān)單元的切換產(chǎn)生切換電流；以及控制單元，接收表征所述輸出電壓的反饋電壓、表征所述輸出電壓期望值的第一參考電壓以及表征所述切換電流的采樣信號，該控制單元用于基于該反饋電壓和該第一參考電壓產(chǎn)生表征該反饋電壓和該第一參考電壓之差值的差值放大信號，并基于該差值放大信號與所述采樣信號產(chǎn)生所述控制信號；其中該控制單元包括跨導(dǎo)型誤差放大器，該跨導(dǎo)型誤差放大器具有第一輸入端、第二輸入端、偏置電流輸入端和放大器輸出端,其第一輸入端和第二輸入端分別用于接收所述反饋電壓和所述第一參考電壓，其偏置電流輸入端用于接收偏置電流，放大器輸出端用于提供所述差值放大信號，并且該跨導(dǎo)型誤差放大器的跨導(dǎo)由所述偏置電流與熱電壓的比值決定；和根據(jù)本公開實(shí)施例的跨導(dǎo)調(diào)整電路，用于為所述跨導(dǎo)型誤差放大器提供所述偏置電流。
[0011]利用上述方案，根據(jù)本公開實(shí)施例的跨導(dǎo)調(diào)整電路為跨導(dǎo)型誤差放大器提供與開關(guān)型功率變換器的輸出電壓成正比的偏置電流，使跨導(dǎo)型誤差放大器的跨導(dǎo)與輸出電壓成正比。這樣該誤差放大器的跨導(dǎo)可以用于抵消開關(guān)型功率變換器的負(fù)反饋環(huán)路的帶寬中與輸出電壓成反比的反饋系數(shù)對該帶寬的影響。因此，包括該跨導(dǎo)調(diào)整電路和跨導(dǎo)型誤差放大器的開關(guān)型功率變換器的負(fù)反饋環(huán)路帶寬基本穩(wěn)定，不會(huì)受輸出電壓的期望值變化影響。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]下面的附圖有助于更好地理解接下來對本公開不同實(shí)施例的描述。這些附圖并非按照實(shí)際的特征、尺寸及比例繪制，而是示意性地示出了本公開一些實(shí)施方式的主要特征。這些附圖和實(shí)施方式以非限制性、非窮舉性的方式提供了本公開的一些實(shí)施例。為簡明起見，不同附圖中具有相同功能的相同或類似的組件或結(jié)構(gòu)采用相同的附圖標(biāo)記。
[0013]圖1示出了根據(jù)本公開一個(gè)實(shí)施例的開關(guān)型功率變換器100的電路架構(gòu)示意圖；
[0014]圖2示出了圖1中誤差放大單元201的輸出端至功率變換器100的輸出端的壓控模型示意圖；
[0015]圖3示出了根據(jù)本公開一個(gè)實(shí)施例的跨導(dǎo)型誤差放大器2011的電路架構(gòu)示意圖；
[0016]圖4示出了根據(jù)本公開一個(gè)實(shí)施例的跨導(dǎo)調(diào)整電路2012的電路架構(gòu)示意圖；
[0017]圖5示出了根據(jù)本公開另一個(gè)實(shí)施例的跨導(dǎo)調(diào)整電路2012的電路架構(gòu)示意圖；
[0018]圖6示出了根據(jù)本公開又一個(gè)實(shí)施例的跨導(dǎo)調(diào)整電路2012的電路架構(gòu)示意圖；
[0019]圖7示出了根據(jù)本公開再一個(gè)實(shí)施例的跨導(dǎo)調(diào)整電路2012的電路架構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面將詳細(xì)說明本公開的一些實(shí)施例。在接下來的說明中，一些具體的細(xì)節(jié)，例如實(shí)施例中的具體電路結(jié)構(gòu)和這些電路元件的具體參數(shù)，都用于對本公開的實(shí)施例提供更好的理解。本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以理解，即使在缺少一些細(xì)節(jié)或者其他方法、元件、材料等結(jié)合的情況下，本公開的實(shí)施例也可以被實(shí)現(xiàn)。
[0021]在本公開的說明書中，提及“一個(gè)實(shí)施例”時(shí)均意指在該實(shí)施例中描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或者參數(shù)、步驟等至少包含在根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例中。因而，在本公開的說明書中，若采用了諸如“根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例”、“在一個(gè)實(shí)施例中”等用語并不用于特指在同一個(gè)實(shí)施例中，若采用了諸如“在另外的實(shí)施例中”、“根據(jù)本公開的不同實(shí)施例”、“根據(jù)本公開另外的實(shí)施例”等用語，也并不用于特指提及的特征只能包含在特定的不同的實(shí)施例中。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在本公開說明書的一個(gè)或者多個(gè)實(shí)施例中公開的各具體特征、結(jié)構(gòu)或者參數(shù)、步驟等可以以任何合適的方式組合。另外，在本公開的說明書及權(quán)利要求中，“耦接”一詞意指通過電氣或者非電氣的方式實(shí)現(xiàn)直接或者間接的連接?！耙粋€(gè)”并不用于特指單個(gè)，而是可以包括復(fù)數(shù)形式?！霸凇小笨梢园ā霸凇小焙汀霸凇稀钡暮x。除非特別明確指出，“或”可以包括“或”、“和”及“或/和”的含義，并不用于特指只能選擇幾個(gè)并列特征中的一個(gè)，而是意指可以選擇其中的一個(gè)或幾個(gè)或其中某幾個(gè)特征的組合。除非特別明確指出，“基于”一詞不具有排它性，而是意指除了基于明確描述的特征之外，還可以基于其它未明確描述的特征?！半娐贰币庵钢辽賹⒁粋€(gè)或者多個(gè)有源或無源的元件耦接在一起以提供特定功能的結(jié)構(gòu)?！靶盘枴敝辽倏梢灾赴娏?、電壓、電荷、溫度、數(shù)據(jù)、壓力或者其它類型的信號。若“晶體管”的實(shí)施例可以包括“場效應(yīng)晶體管”或者“雙極結(jié)型晶體管”，則“柵極/柵區(qū)”、“源極/源區(qū)”、“漏極/漏區(qū)”分別可以包括“基極/基區(qū)”、“發(fā)射極/發(fā)射區(qū)”、“集電極/集電區(qū)”，反之亦然。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，以上羅列的對本公開中描述用語的解釋僅僅是示例性的，并不用于對各用語進(jìn)行絕對的限定。
[0022]圖1示出了根據(jù)本公開一個(gè)實(shí)施例的開關(guān)型功率變換器100的電路架構(gòu)示意圖。該開關(guān)型功率變換器100包括:輸入端IN,用于接收輸入電壓Vin ;輸出端OUT,用于提供恒定的輸出電壓Vo以為負(fù)載105供電，并向負(fù)載105提供輸出電流1 ;開關(guān)單元101，耦接所述輸入端IN、所述輸出端OUT和參考地GND，并且接收控制信號(例如，圖1中示意的第一控制信號DRl和第二控制信號DR2)，基于該控制信號進(jìn)行導(dǎo)通和關(guān)斷切換以將所述輸入電壓Vin轉(zhuǎn)換為所述輸出電壓Vo ;控制電路102，接收表征輸出電壓Vo的反饋信號VFB，以及表征所述輸出電壓期望值的第一參考信號REFl，至少部分地基于該反饋信號VFB和該第一參考信號REFl提供所述控制信號(例如，圖1中示意的第一控制信號DRl和第二控制信號DR2)至開關(guān)單元101。該控制信號通過控制所述開關(guān)單元101的導(dǎo)通和關(guān)斷切換實(shí)現(xiàn)對輸出電壓Vo的調(diào)整。例如，當(dāng)開關(guān)型功率變換器100的負(fù)載變化時(shí)，比如需要為負(fù)載105提供的輸出電流1增大或者減小，則輸出電壓Vo會(huì)瞬時(shí)變化，而控制電路102檢測輸出電壓Vo的變化(例如，通過反饋信號VFB)，并基于輸出電壓Vo與其期望值之間的變化量(例如，通過該反饋信號VFB和第一參考信號REFl反映)對開關(guān)單元101進(jìn)行控制，從而達(dá)到調(diào)整輸出電壓Vo至其期望值的目的。
[0023]圖1所示的實(shí)施例中，開關(guān)單元101示例性地包括串聯(lián)耦接于輸入端IN和參考地GND之間的高側(cè)開關(guān)Mhs和低側(cè)開關(guān)M&并且高側(cè)開關(guān)Mhs和低側(cè)開關(guān)Mu的公共耦接點(diǎn)形成切換電壓輸出端SW，通過諸如濾波單元103耦接至輸出端OUT。通常濾波單元103用于將切換電壓輸出端SW處的切換電壓Vsw進(jìn)行濾波以提供平滑的輸出電壓Vo。圖1所示的示例性實(shí)施例中，濾波單元103包括感性儲(chǔ)能元件Lo和容性儲(chǔ)能元件Co,該感性儲(chǔ)能元件的第一端耦接切換電壓輸出端SW以接收切換電壓Vsw，其第二端耦接至輸出端0UT，該容性儲(chǔ)能元件Co的第一端耦接輸出端0UT，其第二端耦接至參考地GND。圖1所示的示例性實(shí)施例中，高側(cè)開關(guān)Mhs和低側(cè)開關(guān)Mu的耦接方式構(gòu)成降壓型拓?fù)?，因而本示例中的開關(guān)型功率變換器100可以稱為開關(guān)型降壓電壓轉(zhuǎn)換電路。高側(cè)開關(guān)Mhs可以看作開關(guān)單元101中的主開關(guān)，通?？梢詫⒅鏖_關(guān)(例如，圖1中示意的高側(cè)開關(guān)Mhs)的導(dǎo)通與關(guān)斷切換看作開關(guān)單元101的導(dǎo)通與關(guān)斷切換。控制電路102控制低側(cè)開關(guān)Mu進(jìn)行與主開關(guān)(高側(cè)開關(guān)Mhs)互補(bǔ)的導(dǎo)通和關(guān)斷切換。在開關(guān)型功率變換器100中開關(guān)單兀101的導(dǎo)通與關(guān)斷切換將產(chǎn)生切換電流，例如高側(cè)開關(guān)Mhs和低側(cè)開關(guān)Mb的導(dǎo)通與關(guān)斷切換分別產(chǎn)生高側(cè)電流Ihs和低側(cè)電流I15,流經(jīng)濾波單元103的感性儲(chǔ)能元件Lo時(shí)產(chǎn)生電感電流込。
[0024]在圖示的實(shí)施例中，控制電路102的一個(gè)輸入端接收表征輸出電壓Vo的反饋信號VFB,另一輸入端接收表征所述輸出電壓Vo的期望值的第一參考信號REF1,并基于該反饋信號VFB和該第一參考信號REFl產(chǎn)生表征該反饋信號VFB和該第一參考信號REFl之差值的差值放大信號V^p?？刂齐娐?02還被構(gòu)建將該差值放大信號Votp與表征所述切換電流(Ihs或IJ或電感電流L的采樣信號Vsen2比較產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制信號PWM，基于該脈沖寬度調(diào)制信號PWM和時(shí)鐘信號CLOCK產(chǎn)生控制信號DRl和DR2，分別控制所述高側(cè)開關(guān)Mhs和所述低側(cè)開關(guān)Mu的切換。如此，控制電路102中形成負(fù)反饋環(huán)路以調(diào)整輸出電壓Vo。
[0025]在一個(gè)示例性的實(shí)施例中，開關(guān)型功率變換器100還包括反饋電路，耦接至所述輸出端0UT，并以反饋系數(shù)Kfb采樣所述輸出電壓No，以提供反饋信號VFB，即VFB = KFB*Vo。參考圖1示意，該反饋電路示例性地包括第一反饋電阻Rfl和第二反饋電阻Rf2串聯(lián)耦接于輸出端OUT和參考地GND之間，該第一反饋電阻Rfl和第二反饋電阻Rf2的公共連接端作為反饋輸出端，提供所述反饋信號VFB，則在此示例中Kfb = Rf2/(Rfl+Rf2)。
[0026]根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例，參考圖1的示例，控制電路102可以包括:誤差放大單元201、脈沖寬度調(diào)制單元202和邏輯控制單元203。
[0027]誤差放大單元201用于分別接收所述反饋信號VFB和所述第一參考信號REF1，并將該反饋信號VFB和該第一參考信號REFl進(jìn)行運(yùn)算，以提供表征該反饋信號VFB和該第一參考信號REFl之差值的差值信號νωΜΡ。在一個(gè)實(shí)施例中，誤差放大單元201示例性地可以包括誤差放大器2011，具有第一放大器輸入端(例如圖1中的輸入端)、第二放大器輸入端(例如圖1中的“+”輸入端)和放大器輸出端，該第一放大器輸入端用于接收所述反饋信號VFB，該第二放大器輸入端用于接收所述第一參考信號REF1，該誤差放大器2011用于對所述反饋信號VFB和第一參考信號REFl進(jìn)行運(yùn)算處理以在其放大器輸出端提供所述差值信號νωΜΡ。在一個(gè)實(shí)施例中，誤差放大器2011為跨導(dǎo)型誤差放大器，具有跨導(dǎo)Gea和中頻增益Αεα。該跨導(dǎo)型誤差放大器2011具有偏置電流輸入端用于接收偏置電流ΙΒ，其跨導(dǎo)Gea由偏置電流IB與熱電壓VT的比值決定，即Gea = IB/VT，其中熱電壓VT = kT/q，k =1.38X10~-23J/K, q = 1.6X10~-19C。因而在溫度變化不大的情況下，熱電壓VT基本不變，則跨導(dǎo)Gea主要由偏置電流IB決定。對于采用跨導(dǎo)型誤差放大器的控制電路102，通常還提供環(huán)路補(bǔ)償單元205，耦接于跨導(dǎo)型誤差放大器2011的放大器輸出端以對負(fù)反饋環(huán)路進(jìn)行環(huán)路穩(wěn)定性補(bǔ)償。所述差值信號Votp經(jīng)由環(huán)路補(bǔ)償單元205對反饋信號VFB和第一參考信號REFl的差值進(jìn)行補(bǔ)償后獲得。圖1中，環(huán)路補(bǔ)償單元205示例性地包括第一補(bǔ)償電容ca、第二補(bǔ)償電容Ce2和補(bǔ)償電阻R。，其中第一補(bǔ)償電容Ca和補(bǔ)償電阻R。串聯(lián)耦接于放大器輸出端和參考地GND之間，第二補(bǔ)償電容Cc2耦接于放大器輸出端和參考地GND之間。在這一示例下，跨導(dǎo)型誤差放大器2011的中頻增益Aea可以表示為Aea = Gea*R。。環(huán)路補(bǔ)償單元205可以集成并封裝于功率變換器100的芯片內(nèi)部，也可以不集成而作為芯片的外部元件由用戶提供。例如圖1示意為由用戶提供至芯片的COMP引腳，以通過該COMP引腳電耦接至所述放大器輸出端。
[0028]誤差放大單元201還可以進(jìn)一步包括跨導(dǎo)調(diào)整電路2012，用于為跨導(dǎo)型誤差放大器2011提供所述偏置電流IB，以調(diào)整其跨導(dǎo)Gea。根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例，該跨導(dǎo)調(diào)整電路至少具有第一輸入端，用于接收所述輸出電壓Vo，并至少部分地基于該輸出電壓Vo產(chǎn)生所述偏置電流IB，其中該偏置電流IB與輸出電壓No的比值為設(shè)定的轉(zhuǎn)換系數(shù)KI，即IB =KI*Vo。根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例，跨導(dǎo)調(diào)整電路2012可以包括電壓至電流轉(zhuǎn)換電路，用于以所述設(shè)定的轉(zhuǎn)換系數(shù)KI將所述輸出電壓Vo轉(zhuǎn)換為所述偏置電流IB。
[0029]脈沖寬度調(diào)制單元202用于分別接收所述差值信號Votp和所述采樣信號VSEN2，并將該差值信號Votp和該采樣信號Vsen2比較以提供脈沖寬度調(diào)制信號PWM。在一個(gè)實(shí)施例中，脈沖寬度調(diào)制單元202示例性地可以包括比較器，具有第一比較輸入端(例如圖1中的
輸入端)、第二比較輸入端(例如圖1中的“ + ”輸入端)和比較輸出端，該第一比較輸入端用于接收所述采樣信號VSEN2，該第二比較輸入端用于接收所述差值信號νωΜΡ，該比較器在其比較輸出端提供所述脈沖寬度調(diào)制信號PWM。
[0030]邏輯控制單元203用于分別接收時(shí)鐘信號CLOCK和所述脈沖寬度調(diào)制信號PWM，并基于該時(shí)鐘信號CLOCK和脈沖寬度調(diào)制信號PWM提供控制信號(包括第一控制信號DRl和第二控制信號DR2)至開關(guān)單元101。該控制信號DR (例如通過第一控制信號DRl)響應(yīng)于脈沖寬度調(diào)制信號PWM將高側(cè)開關(guān)Mhs關(guān)斷，并基于時(shí)鐘信號CLOCK將高側(cè)開關(guān)Mhs導(dǎo)通，同時(shí)(例如通過第二控制信號DR2)響應(yīng)于脈沖寬度調(diào)制信號PWM將低側(cè)開關(guān)Mu導(dǎo)通，并基于時(shí)鐘信號CLOCK將低側(cè)開關(guān)Μ。關(guān)斷。在一個(gè)實(shí)施例中，邏輯控制單元203示例性第包括邏輯運(yùn)算電路，例如觸發(fā)器等。根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例，若所述采樣信號Vsen2大于所述差值信號Votp,則第一控制信號DRl響應(yīng)于脈沖寬度調(diào)制信號PWM將高側(cè)開關(guān)Mhs關(guān)斷，S卩，脈沖寬度調(diào)制信號PWM用于在所述采樣信號Vsen2大于所述差值信號Votp時(shí)觸發(fā)邏輯控制單兀203將高側(cè)開關(guān)Mhs關(guān)斷。反之,若所述米樣信號Vsen2小于所述差值信號Vcmmp,則第一控制信號DRl不對脈沖寬度調(diào)制信號PWM作出響應(yīng)。
[0031 ] 根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例，所述采樣信號Vsen2可以通過檢測所述電感電流k或者通過檢測高側(cè)電流Ihs或低側(cè)電流I15獲得。流過所述感性儲(chǔ)能元件Lo的電感電流Ilj事實(shí)上在開關(guān)單元101導(dǎo)通(即，主開關(guān)Mhs導(dǎo)通)期間等于所述高側(cè)電流Ihs，在開關(guān)單元103關(guān)斷(即主開關(guān)Mhs關(guān)斷)期間等于所述低側(cè)電流I。。由于控制電路102將采樣信號Vsen2與所述差值信號Votp相比較以控制功率變換器100的輸入端IN至輸出端OUT的電能傳輸之切斷，因此所述差值信號Votp限定了所述采樣信號Vsen2的大小，亦即限定了電感電流込的大小。所以，電感電流込事實(shí)上可以看作由所述差值信號Votp控制的壓控電流源，誤差放大器的輸出端電壓Votp至電感電流込具有設(shè)定的控制跨導(dǎo)Ga。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，控制跨導(dǎo)Gffi的設(shè)置取決于開關(guān)型功率變換器100的設(shè)計(jì)和應(yīng)用指標(biāo)。
[0032]圖2示出了圖1中誤差放大單元201的輸出端(即COMP引腳)至功率變換器100的輸出端OUT的壓控模型示意圖。電感電流可以表示為込?νωΜρ*6ν由圖2的模型示意圖可以推導(dǎo)出負(fù)反饋環(huán)路的帶寬GBW可以由下式(I)表示:
[0033]GBW = A., * °ls * K,." = * Rc * G(S * K,."( I )
2π*€οVT 2π*€ο
[0034]而根據(jù)本公開實(shí)施例的跨導(dǎo)調(diào)整電路2012提供的偏置電流IB = KI*Vo，并且反饋系數(shù)Kfb = VFB/Vo，代入上式(I)可以得知帶寬GBW的如下表達(dá)式(2):
[0035](2)
VT 2π * Co
[0036]由式(2)可見，采用根據(jù)本公開各實(shí)施例的誤差放大單元201可以使負(fù)反饋環(huán)路的帶寬GBW實(shí)質(zhì)上基本穩(wěn)定。這是因?yàn)槭?2)中的轉(zhuǎn)換系數(shù)K1、熱電壓VT、控制跨導(dǎo)Ges均為設(shè)定值，在應(yīng)用條件一定的情況下，補(bǔ)償電阻R。和輸出電容Co也不變，而反饋電壓VFB在負(fù)反饋環(huán)路的調(diào)整下幾乎與所述第一參考信號REFl相等，因而也幾乎不變。所以由式(2)確定的帶寬GBW不受輸出電壓Vo的期望值變化的影響。假設(shè)第一參考信號REFl的值為
0.925V，一般No的期望值改變，例如從3V變換至5V，則需要改變反饋系數(shù)KFB，Kfb(Vo = 3V)=
0.925/3，KFB(Vo = 5V) = 0.925/5。根據(jù)本公開的各實(shí)施例，通過調(diào)整跨導(dǎo)型誤差放大器2011的跨導(dǎo)Gea與輸出電壓Vo成正比，該跨導(dǎo)Gea分子的Vo將帶寬GBW表達(dá)式⑴中與輸出電壓Vo成反比的反饋系數(shù)Kfb分母的No抵消了。
[0037]根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例，控制電路102可以進(jìn)一步包括電流檢測單元204。該電流檢測單元204用于檢測流經(jīng)所述高側(cè)開關(guān)Mhs的高側(cè)電流Ihs并提供高側(cè)電流采樣信號Vseni。在一個(gè)示例中，該電流檢測單元204可以包括檢測電阻、電流檢測放大器或者其它公知的電流檢測電路。在圖1中，該電流檢測單元204被示意為包括檢測電阻RS和電流檢測放大器CS。檢測電阻RS與所述高側(cè)開關(guān)Mhs串聯(lián)耦接，該電流檢測放大器CS具有第一檢測輸入端、第二檢測輸入端和檢測輸出端，該第一檢測輸入端和第二檢測輸入端分別耦接于所述檢測電阻RS的第一端和第二端，電流檢測放大器CS基于流經(jīng)檢測電阻RS的電流在檢測輸出端提供所述高側(cè)電流采樣信號VSEN1。為消除次諧波振蕩問題，通?？刂齐娐?02還包括斜坡補(bǔ)償單元206，用于接收所述高側(cè)電流采樣信號Vseni和斜坡補(bǔ)償信號RAMP，并將二者疊加產(chǎn)生所述采樣信號VSEN2。
[0038]圖3示出了根據(jù)本公開一個(gè)實(shí)施例的跨導(dǎo)型誤差放大器2011的電路架構(gòu)示意圖。在該示例中，跨導(dǎo)型誤差放大器2011包括差分輸入級301和跨導(dǎo)輸出級302。該差分輸入級301具有偏置電流輸入端用于接收所述偏置電流IB，該差分輸入級301可以包括結(jié)構(gòu)對稱的第一差分支路和第二差分支路，分別該第一差分支路用于基于所述偏置電流IB和第一參考信號REFl提供第一差分電流Idl，該第二差分支路用于基于所述偏置電流和反饋信號VFB提供第二差分電流Id2。該第一差分支路具有第一電源端、第一差分輸入端和第一差分輸出端，該第二差分支路具有第二電源端、第二差分輸入端和第二差分輸出端，其中所述第一電源端和所述第二電源端均耦接至所述偏置電流輸入端以接收所述偏置電流IB ；所述第一差分輸入端用于接收所述第一參考信號REFl，所述第一差分支路基于該第一參考信號REFl在第一差分輸出端提供第一差分電流Idl ;所述第二差分輸入端用于接收所述反饋信號VFB，所述第二差分支路基于該反饋信號VFB在第二差分輸出端提供第二差分電流Id2。圖3中差分輸入級301示例性地包括:第一雙極型晶體管(BJT)Bl、第二 BJT B2、第二BJT B3和第四BJT B4，均具有基極、發(fā)射極和集電極，并且第一 BJT BI和第三BJT B3構(gòu)成第一差分支路，第二 BJT B2和第四BJTB4構(gòu)成第二差分支路。第一 BJT B的基極接收所述第一參考信號REF1，其集電極連接至參考地GND，其發(fā)射極連接至第三BJT B3的基極。第三BJT B3的發(fā)射極與第四BJT B4的發(fā)射極相連接并用于接收所述偏置電流IB，第三BJTB3的集電極用于提供所述第一差分電流Idl。第二 BJT B2的基極接收所述反饋信號VFB，其集電極連接至參考地GND，其發(fā)射極連接至第四BJT B4的基極，第四BJT B4的集電極用于提供所述第二差分電流Id2。
[0039]跨導(dǎo)輸出級302包括第一電流鏡、第二電流鏡和輸出電流鏡，均具有鏡像輸入端和鏡像輸出端，其中第一電流鏡用于在其鏡像輸入端接收所述第一差分電流Idl，并以設(shè)定的第一倍數(shù)Kdl復(fù)制該第一差分電流Idl，以在其鏡像輸出端提供第一復(fù)制電流Id3，即Id3= Kdl*Idl ;第二電流鏡用于在其鏡像輸入端接收所述第二差分電流Id2，并以設(shè)定的第二倍數(shù)Kd2復(fù)制該第二差分電流Id2，以在其鏡像輸出端提供第二復(fù)制電流Id4，即Id4 =Kd2*Id2，其中第二倍數(shù)Kd2與第一倍數(shù)Kdl相等；輸出電流鏡的鏡像輸入端連接第二電流鏡的鏡像輸出端以接收第二復(fù)制電流Id4，其鏡像輸出端與第一電流鏡的鏡像輸出端相連接形成誤差放大器2011的輸出端，連接至COMP引腳；其中該輸出電流鏡的復(fù)制倍數(shù)為1，因而在誤差放大器2011的輸出端輸出第二復(fù)制電流Id4與第一復(fù)制電流Id3之差值作為差分電流Id。該差分電流Id經(jīng)過耦接于誤差放大器2011的輸出端的環(huán)路補(bǔ)償模塊205補(bǔ)償后產(chǎn)生所述差值放大信號VOTP。圖3的示例中第一電流鏡示意為包括第一金屬氧化物場效應(yīng)晶體管(MOSFET)Mdl和第二MOSFET Md2 ;第二電流鏡示意為包括第三MOSFET Md3和第四MOSFET Md4 ;輸出電流鏡示意為包括第五MOSFET Md5和第六MOSFET Md6，連接關(guān)系如圖所示。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，圖3中差分輸入級301和跨導(dǎo)輸出級302所包含的電路元件和連接僅為示例性的，不用于對本公開進(jìn)行限定，在其它實(shí)施例中可以不限于采用BJT和 MOSFET。
[0040]圖4示出了根據(jù)本公開一個(gè)實(shí)施例的跨導(dǎo)調(diào)整電路2012的電路架構(gòu)示意圖。根據(jù)圖4實(shí)施例，跨導(dǎo)調(diào)整電路2012 (或其電流至電壓轉(zhuǎn)換電路)可以包括:轉(zhuǎn)換模塊401，用于接收所述輸出電壓Vo,并將該輸出電壓Vo以設(shè)定的第一轉(zhuǎn)換系數(shù)KIl將該輸出電壓轉(zhuǎn)換為第一電流II，即Il = KIl*Vo，該第一電流Il的流向?yàn)榱魅朐撧D(zhuǎn)換模塊401內(nèi)部的方向；和電流輸出模塊402，用于耦接所述第一電流II，并以設(shè)定的第二轉(zhuǎn)換系數(shù)KI2將該第一電流Il轉(zhuǎn)換為所述偏置電流IB，g卩12 = KI2*I1，該偏置電流的流向?yàn)榱鞒鲈撾娏鬏敵瞿K402的方向。所以在圖4的示例中，所述轉(zhuǎn)換系數(shù)KI = ΚΙ1*ΚΙ2。
[0041]圖4中，轉(zhuǎn)換模塊401示例性地包括運(yùn)算放大器AMP、第一晶體管Ml和系數(shù)電阻R，其中該運(yùn)算放大器具有正相輸入端(“ + ”輸入端)、反相輸入端(輸入端)和輸出端，該第一晶體管Ml具有柵極、源極和漏極，該系數(shù)電阻R具有第一端和第二端。該運(yùn)算放大器AMP的正相輸入端用于接收所述輸出電壓Vo，其反相輸入端和第一晶體管Ml的源極耦接所述系數(shù)電阻R的第一端，所述系數(shù)電阻R的第二端連接至參考地GND。第一晶體管Ml的柵極耦接運(yùn)算放大器AMP的輸出端，第一晶體管Ml的漏極用于提供所述第一電流II。在這一示例中，第一電流Il事實(shí)上可以表示為Il = Vo/R，即KIl = 1/R，因而所述第一轉(zhuǎn)換系數(shù)KIl可以通過設(shè)置所述系數(shù)電阻R的阻值設(shè)定。電流輸出模塊402示例性地包括:第二晶體管M2和第三晶體管M3，該第二晶體管M2和第三晶體管M3均具有柵極、源極和漏極并耦接成電流鏡，其中第二晶體管M2和第三晶體管M3的源極耦接內(nèi)部電源VCC，第二晶體管M2的漏極和柵極相耦接并用于接收所述第一電流II，第三晶體管M3的柵極耦接第二晶體管M2的柵極，第三晶體管M3的漏極用于提供所述偏置電流IB。在這一示例中，偏置電流IB事實(shí)上可以表示為 IB= (ff/L)3/(ff/L)2*Il,BP KI2 = (W/L)3/(W/L)2，(W/L)2 和(W/L)3 分別表示第二晶體管M2和第三晶體管M3各自的導(dǎo)電溝道寬長比。因而所述第二轉(zhuǎn)換系數(shù)KI2可以通過設(shè)置第三晶體管和第二晶體管的溝道寬長比的比值設(shè)定。
[0042]圖5示出了根據(jù)本公開另一個(gè)實(shí)施例的跨導(dǎo)調(diào)整電路2012的電路架構(gòu)示意圖。根據(jù)圖5實(shí)施例，跨導(dǎo)調(diào)整電路2012(或其電流至電壓轉(zhuǎn)換電路)可以包括:轉(zhuǎn)換模塊501，用于接收所述輸出電壓Vo,并將該輸出電壓Vo以設(shè)定的第一轉(zhuǎn)換系數(shù)KII將該輸出電壓轉(zhuǎn)換為第一電流II，即Il = KIl*Vo，該第一電流Il的流向?yàn)榱魅朐撧D(zhuǎn)換模塊501內(nèi)部的方向；和電流輸出模塊502，用于耦接所述第一電流II，并以設(shè)定的第二轉(zhuǎn)換系數(shù)KI2將該第一電流Il轉(zhuǎn)換為所述偏置電流IB，即12 = KI2*I1，該偏置電流IB的流向?yàn)榱鞒鲈撾娏鬏敵瞿K502的方向。所以在圖5的示例中，所述轉(zhuǎn)換系數(shù)KI =ΚΙ1*ΚΙ2。在圖5中，轉(zhuǎn)換模塊501示例性地包括:系數(shù)電阻R、第四晶體管Μ4和第五晶體管Μ5，其中該系數(shù)電阻R具有第一端和第二端，該第四晶體管Μ4和第五晶體管Μ5均具有柵極、源極和漏極并耦接成電流鏡；并且該系數(shù)電阻R的第一端耦接所述輸出電壓，其第二端耦接所述第四晶體管Μ4的漏極；該第四晶體管Μ4的漏極和柵極相連接，其源極接參考地GND ;該第五晶體管Μ5的柵極與第四晶體管Μ4的柵極連接，其源極接參考地GND，其漏極用于提供所述第一電流II。在這一示例中，第一電流Il事實(shí)上可以表示為Il = Vo/R,即KIl = 1/R，因而所述第一轉(zhuǎn)換系數(shù)KIl可以通過設(shè)置所述系數(shù)電阻R的阻值設(shè)定。電流輸出模塊502的結(jié)構(gòu)與圖4中電流輸出模塊402的結(jié)構(gòu)相同，因而不再贅述。
[0043]圖6示出了根據(jù)本公開又一個(gè)實(shí)施例的跨導(dǎo)調(diào)整電路2012的電路架構(gòu)示意圖。根據(jù)圖6實(shí)施例，跨導(dǎo)調(diào)整電路還可以具有第二輸入端，用于接收所述反饋信號VFB ;所述電壓至電流轉(zhuǎn)換電路被構(gòu)建基于所述輸出電壓Vo和所述反饋信號VFB的差值提供第一電流，因而該第一電流為輸出電壓Vo與反饋信號VFB之差值的函數(shù)，示意為Ι(ν。，)；該電壓至電流轉(zhuǎn)換電路還被構(gòu)建基于所述反饋信號VFB提供第二電流，因而該第二電流為反饋信號VFB的函數(shù)，示意為I(VFB)，該電壓至電流轉(zhuǎn)換電路還被構(gòu)建以采用該第二電流I(VFB)將該第一電流I(v。-VFB)中與所述反饋信號VFB相關(guān)的部分抵消以產(chǎn)生所述偏置電流IB。
[0044]圖7示出了根據(jù)本公開再一個(gè)實(shí)施例的跨導(dǎo)調(diào)整電路2012的電路架構(gòu)示意圖。圖7實(shí)施例可以看作圖6實(shí)施例更具體的實(shí)現(xiàn)方式。參考圖7，跨導(dǎo)調(diào)整電路2012(或所述電流至電壓轉(zhuǎn)換電路)可以包括:第一轉(zhuǎn)換模塊701、第二轉(zhuǎn)換模塊702和電流輸出模塊703。第一轉(zhuǎn)換模塊701具有第一轉(zhuǎn)換輸入端、第二轉(zhuǎn)換輸入端和轉(zhuǎn)換輸出端，該第一轉(zhuǎn)換輸入端用于接收所述輸出電壓Vo，該第二轉(zhuǎn)換輸入端VFB用于接收所述反饋信號VFB，該第一轉(zhuǎn)換模塊701將所述輸出電壓與所述反饋電壓的差值以設(shè)定的第三轉(zhuǎn)換系數(shù)KI3轉(zhuǎn)換為第一電流II，即Il = KI3*(Vo-VFB)。第二轉(zhuǎn)換模塊702具有轉(zhuǎn)換輸入端和轉(zhuǎn)換輸出端，該轉(zhuǎn)換輸入端用于接收所述反饋信號VFB，該第二轉(zhuǎn)換模塊702用于將所述反饋信號VFB以設(shè)定的第四轉(zhuǎn)換系數(shù)KI4轉(zhuǎn)換為第二電流12，即12 = KI4*VFB，其中所述第四轉(zhuǎn)換系數(shù)KI4與所述第三轉(zhuǎn)換系數(shù)KI3相等。電流輸出模塊703耦接至所述第一轉(zhuǎn)換模塊701的轉(zhuǎn)換輸出端和第二轉(zhuǎn)換模塊702的轉(zhuǎn)換輸出端，用于接收所述第一電流Il和所述第二電流12，該電流輸出模塊703將該第一電流Il與該第二電流12疊加，并輸出所述偏置電流IB，即IB=11+12 = KI3*Vo = KI4*Vo。
[0045]圖7中，第一轉(zhuǎn)換模塊701示例性地包括:運(yùn)算放大器AMP2、第六晶體管M6、第七晶體管M7和系數(shù)電阻R，其中該運(yùn)算放大器AMP2具有正相輸入端(“ + ”輸入端)、反相輸入端(輸入端)和輸出端，該第六晶體管M6和第七晶體管M7均具有柵極、源極和漏極，該系數(shù)電阻R具有第一端和第二端。該系數(shù)電阻R的第一端用于接收所述輸出電壓Vo，其第二端耦接至運(yùn)算放大器AMP2的正相輸入端。該運(yùn)算放大器AMP2的反相輸入端用于接收所述反饋信號VFB。該第六晶體管M6的柵極耦接至該運(yùn)算放大器AMP2的輸出端，其漏極耦接至該運(yùn)算放大器AMP2的正相輸入端，其源極連接至參考地GND。該第七晶體管M7的柵極耦接至該第六晶體管M6的柵極，其源極連接至參考地GND，其漏極用于提供所述第一電流Il ;在這一示例中，第一電流Il事實(shí)上可以表示為Il = (Vo-VFB)/R，即KI3 = 1/R2，因而所述第三轉(zhuǎn)換系數(shù)KI3可以通過設(shè)置所述系數(shù)電阻R的阻值設(shè)定。第二轉(zhuǎn)換模塊702示例性地包括第二系數(shù)電阻R2、第八晶體管M8和第九晶體管M9，其中該第二系數(shù)電阻R2具有第一端和第二端，該第八晶體管M8和第九晶體管M9均具有柵極、源極和漏極并耦接成電流鏡。該第二系數(shù)電阻R2的第一端耦接所述反饋信號VFB，其第二端耦接所述第八晶體管M8的漏極。該第八晶體管M8的漏極和柵極相連接，其源極接參考地GND。該第九晶體管M9的柵極與第八晶體管M8的柵極連接，其源極接參考地GND，其漏極用于提供所述第二電流12 ;在這一示例中，第二電流12事實(shí)上可以表示為12 = (W/L)9/(W/L)8*(VFB/R2)，即KI4 = (W/L)9/(W/L)8*(1/R2)，(觸8和(W/L)9分別表示第八晶體管M8和第九晶體管M9各自的導(dǎo)電溝道寬長比，因此所述第四轉(zhuǎn)換系數(shù)KI4可以通過設(shè)置所述第二系數(shù)電阻R2的阻值以及第九晶體管M9和第八晶體管M8的溝道寬長比的比值設(shè)定。在一個(gè)實(shí)施例中，可以設(shè)置第二系數(shù)電阻R2的阻值與所述系數(shù)電阻R的阻值相等，第九晶體管M9和第八晶體管M8的溝道寬長比的比值為1，從而KI4 = KI3。然而本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，這僅為示例性地，在其它實(shí)施例中，第二系數(shù)電阻R2的阻值與所述系數(shù)電阻R的阻值并不一定相等，第九晶體管M9和第八晶體管M8的溝道寬長比的比值也不一定為1，而是可以為其它合適的值以使第四轉(zhuǎn)換系數(shù)KI4等于第三轉(zhuǎn)換系數(shù)KI3。電流輸出模塊702的結(jié)構(gòu)與圖4中電流輸出模塊402的結(jié)構(gòu)相同，因而不再贅述其連接關(guān)系。不同的是第二晶體管M2的漏極用于同時(shí)接收所述第一電流Il和所述第二電流12從而將其疊加。
[0046]根據(jù)本公開各實(shí)施例及其變形實(shí)施方式的跨導(dǎo)調(diào)整電路2012、跨導(dǎo)型誤差放大單元201及開關(guān)型功率變換器100的有益效果不應(yīng)該被認(rèn)為僅僅局限于以上所述的。根據(jù)本公開各實(shí)施例的這些及其它有益效果可以通過閱讀本公開的詳細(xì)說明及研究各實(shí)施例的附圖被更好地理解。
[0047]雖然本說明書中以降壓型電壓轉(zhuǎn)換電路為例對根據(jù)本公開各實(shí)施例的跨導(dǎo)調(diào)整電路、誤差放大單元以及包含該跨導(dǎo)調(diào)整電路或誤差放大單元的開關(guān)型功率變換器進(jìn)行了示意與描述，但這并不意味著對本公開的限定，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解這里給出的結(jié)構(gòu)及原理也可以適用于具有其它拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的電壓轉(zhuǎn)換電路，例如:升壓型開關(guān)功率變換器、降壓-升壓型開關(guān)功率變換器、回掃型開關(guān)功率變換器等等。
[0048]因此，上述本公開的說明書和實(shí)施方式僅僅以示例性的方式對本公開實(shí)施例的跨導(dǎo)調(diào)整電路、誤差放大單元以及包含該跨導(dǎo)調(diào)整電路或誤差放大單元的開關(guān)型功率變換器進(jìn)行了說明，并不用于限定本公開的范圍。對于公開的實(shí)施例進(jìn)行變化和修改都是可能的，其他可行的選擇性實(shí)施例和對實(shí)施例中元件的等同變化可以被本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員所了解。本公開所公開的實(shí)施例的其他變化和修改并不超出本公開的精神和保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種跨導(dǎo)調(diào)整電路，用于調(diào)整開關(guān)型功率變換器中的跨導(dǎo)型誤差放大器的跨導(dǎo)，其中所述開關(guān)型功率變換器用于將輸入電壓轉(zhuǎn)換為合適的輸出電壓，所述跨導(dǎo)型誤差放大器具有偏置電流輸入端，用于接收偏置電流，其跨導(dǎo)由該偏置電流與熱電壓的比值決定；其特征在于，所述跨導(dǎo)調(diào)整電路包括: 第一輸入端，用于接收所述輸出電壓；和 電壓至電流轉(zhuǎn)換電路，用于以設(shè)定的轉(zhuǎn)換系數(shù)將所述輸出電壓轉(zhuǎn)換為所述偏置電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的跨導(dǎo)調(diào)整電路，其特征在于，所述電壓至電流轉(zhuǎn)換電路包括: 轉(zhuǎn)換模塊，用于接收所述輸出電壓，并將該輸出電壓以設(shè)定的第一轉(zhuǎn)換系數(shù)將該輸出電壓轉(zhuǎn)換為第一電流，該第一電流的流向?yàn)榱魅朐撧D(zhuǎn)換模塊內(nèi)部的方向；和 電流輸出模塊，用于耦接所述第一電流，并以設(shè)定的第二轉(zhuǎn)換系數(shù)將該第一電流轉(zhuǎn)換為所述偏置電流，該偏置電流的流向?yàn)榱鞒鲈撾娏鬏敵瞿K的方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的跨導(dǎo)調(diào)整電路，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換模塊包括: 運(yùn)算放大器、第一晶體管和系數(shù)電阻，其中該運(yùn)算放大器具有正相輸入端、反相輸入端和輸出端，該第一晶體管具有柵極、源極和漏極，該系數(shù)電阻具有第一端和第二端；并且 該運(yùn)算放大器的正相輸入端用于接收所述輸出電壓，其反相輸入端和第一晶體管的源極耦接所述系數(shù)電阻的第一端，所述系數(shù)電阻的第二端連接至參考地，第一晶體管的柵極耦接運(yùn)算放大器的輸出端，第一晶體管的漏極用于提供所述第一電流；所述第一轉(zhuǎn)換系數(shù)可以通過設(shè)置所述系數(shù)電阻的阻值設(shè)定。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的跨導(dǎo)調(diào)整電路，其特征在于，所述電流輸出模塊包括: 第二晶體管和第三晶體管，該第二晶體管和第三晶體管均具有柵極、源極和漏極并耦接成電流鏡，其中 第二晶體管和第三晶體管的源極耦接內(nèi)部電源，第二晶體管的漏極和柵極相耦接并用于接收所述第一電流，第三晶體管的柵極耦接第二晶體管的柵極，第三晶體管的漏極用于提供所述偏置電流；其中所述第二轉(zhuǎn)換系數(shù)可以通過設(shè)置第三晶體管和第二晶體管的溝道寬長比的比值設(shè)定。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的跨導(dǎo)調(diào)整電路，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換模塊包括: 系數(shù)電阻、第四晶體管和第五晶體管，其中該系數(shù)電阻具有第一端和第二端，該第四晶體管和第五晶體管均具有柵極、源極和漏極并耦接成電流鏡；并且 該系數(shù)電阻的第一端耦接所述輸出電壓，其第二端耦接所述第四晶體管的漏極； 該第四晶體管的漏極和柵極相連接，其源極接參考地； 該第五晶體管的柵極與第四晶體管的柵極連接，其源極接參考地，其漏極用于提供所述第一電流；所述第一轉(zhuǎn)換系數(shù)可以通過設(shè)置所述系數(shù)電阻的阻值以及第五晶體管和第四晶體管的溝道寬長比的比值設(shè)定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的跨導(dǎo)調(diào)整電路，其特征在于，還包括: 第二輸入端，用于接收表征該輸出電壓的反饋電壓； 所述電壓至電流轉(zhuǎn)換電路被構(gòu)建基于所述輸出電壓和所述反饋電壓的差值提供第一電流，并基于所述反饋電壓提供第二電流，采用該第二電流將該第一電流中與所述反饋電壓相關(guān)的部分抵消以產(chǎn)生所述偏置電流。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的跨導(dǎo)調(diào)整電路，其特征在于，所述電壓至電流轉(zhuǎn)換電路包括: 第一轉(zhuǎn)換模塊，具有第一轉(zhuǎn)換輸入端、第二轉(zhuǎn)換輸入端和轉(zhuǎn)換輸出端，該第一轉(zhuǎn)換輸入端用于接收所述輸出電壓，該第二轉(zhuǎn)換輸入端用于接收表征該輸出電壓的反饋電壓，該第一轉(zhuǎn)換模塊將所述輸出電壓與所述反饋電壓的差值以設(shè)定的第三轉(zhuǎn)換系數(shù)轉(zhuǎn)換為第一電流； 第二轉(zhuǎn)換模塊，具有轉(zhuǎn)換輸入端和轉(zhuǎn)換輸出端，該轉(zhuǎn)換輸入端用于接收所述反饋電壓，該第二轉(zhuǎn)換模塊將所述反饋電壓以設(shè)定的第四轉(zhuǎn)換系數(shù)轉(zhuǎn)換為第二電流；和 電流輸出模塊，耦接至所述第一轉(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)換輸出端和第二轉(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)換輸出端，用于接收所述第一電流和所述第二電流，該電流輸出模塊將該第一電流與該第二電流疊加，并輸出所述偏置電流，其中所述第三轉(zhuǎn)換系數(shù)與所述第四轉(zhuǎn)換系數(shù)相等。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的跨導(dǎo)調(diào)整電路，其特征在于，所述第一轉(zhuǎn)換模塊包括: 運(yùn)算放大器、第六晶體管、第七晶體管和系數(shù)電阻，其中該運(yùn)算放大器具有正相輸入端、反相輸入端和輸出端，該第六晶體管和第七晶體管均具有柵極、源極和漏極，該系數(shù)電阻具有第一端和第二端；并且 該系數(shù)電阻的第一端用于接收所述輸出電壓，其第二端耦接至運(yùn)算放大器的正相輸入端; 該運(yùn)算放大器的反相輸入端用于接收所述反饋電壓； 該第六晶體管的柵極耦接至該運(yùn)算放大器的輸出端，其漏極耦接至該運(yùn)算放大器的正相輸入端，其源極連接至參考地； 該第七晶體管的柵極耦接至該第六晶體管的柵極，其源極連接至參考地，其漏極用于提供所述第一電流；所述第三轉(zhuǎn)換系數(shù)可以通過設(shè)置所述系數(shù)電阻的阻值設(shè)定。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的跨導(dǎo)調(diào)整電路，其特征在于，所述第二轉(zhuǎn)換模塊包括: 系數(shù)電阻、第八晶體管和第九晶體管，其中該系數(shù)電阻具有第一端和第二端，該第八晶體管和第九晶體管均具有柵極、源極和漏極并耦接成電流鏡；并且 該系數(shù)電阻的第一端耦接所述反饋電壓，其第二端耦接所述第八晶體管的漏極； 該第八晶體管的漏極和柵極相連接，其源極接參考地； 該第九晶體管的柵極與第八晶體管的柵極連接，其源極接參考地，其漏極用于提供所述第二電流；所述第四轉(zhuǎn)換系數(shù)可以通過設(shè)置所述系數(shù)電阻的阻值以及第九晶體管和第八晶體管的溝道寬長比的比值設(shè)定。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的跨導(dǎo)調(diào)整電路，其特征在于，所述電流輸出模塊包括: 第二晶體管和第三晶體管，該第二晶體管和第三晶體管均具有柵極、源極和漏極并耦接成電流鏡，其中 第二晶體管和第三晶體管的源極耦接內(nèi)部電源，第二晶體管的漏極和柵極相耦接，并且用于接收所述第一電流和所述第二電流； 第三晶體管的柵極耦接第二晶體管的柵極，其漏極用于提供所述偏置電流。
11.一種跨導(dǎo)型誤差放大單元，其特征在于，包括根據(jù)權(quán)利要求1至10其中之一的跨導(dǎo)調(diào)整電路，并且進(jìn)一步包括所述跨導(dǎo)型誤差放大器。
12.—種開關(guān)型功率變換器，包括: 輸入端，用于接收輸入電壓； 輸出端，用于提供輸出電壓； 開關(guān)單元，基于控制信號進(jìn)行導(dǎo)通和關(guān)斷切換以將所述輸入電壓轉(zhuǎn)換為所述輸出電壓，其中該開關(guān)單元的切換產(chǎn)生切換電流；以及 控制單元，接收表征所述輸出電壓的反饋電壓、表征所述輸出電壓期望值的第一參考電壓以及表征所述切換電流的采樣信號，該控制單元用于基于該反饋電壓和該第一參考電壓產(chǎn)生表征該反饋電壓和該第一參考電壓之差值的差值放大信號，并基于該差值放大信號與所述采樣信號產(chǎn)生所述控制信號；其中該控制單元包括 跨導(dǎo)型誤差放大器，該跨導(dǎo)型誤差放大器具有第一輸入端、第二輸入端、偏置電流輸入端和放大器輸出端，其第一輸入端和第二輸入端分別用于接收所述反饋電壓和所述第一參考電壓，其偏置電流輸入端用于接收偏置電流，放大器輸出端用于提供所述差值放大信號，并且該跨導(dǎo)型誤差放大器的跨導(dǎo)由所述偏置電流與熱電壓的比值決定；其特征在于，還包括 根據(jù)權(quán)利要求1至10其中之一的跨導(dǎo)調(diào)整電路，用于為所述跨導(dǎo)型誤差放大器提供所述偏置電流。
【文檔編號】H02M1/088GK203967961SQ201420356229
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】李磊 申請人:成都芯源系統(tǒng)有限公司