升壓型DC-DC變換器電流環(huán)路補(bǔ)償設(shè)計(jì)
因?yàn)閳D4中的Q1和Q2匹配,偏置相同,所以Q1和Q2的發(fā)射極電壓近似相等,即:V2≈V3,因而可為v∑提供一個(gè)合適的直流電平。本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/180962.htm
4 仿真結(jié)果
采用0.6μm BCD工藝時(shí),可對(duì)設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行仿真驗(yàn)證。仿真條件為供電電壓VIN=5 V,輸出電壓VOUT=13 V,負(fù)載電流為500 mA。由仿真條件可知,占空比D>50%,但必須引入斜坡補(bǔ)償以保證電流環(huán)路的穩(wěn)定。
圖5所示是整體電路在典型情況下(D>50%),加入斜坡補(bǔ)償的仿真波形。其中,圖5(a)是電感實(shí)際的電流波形。其電感電流峰值為Iinductor_PEAK=1.796 A;圖5(b)是采樣得到的電感電流波形,其采樣電感電流峰值為Isensc_PEAK=10.505μA。
由于設(shè)計(jì)中的典型值R2=R3=10 kΩ,RDS(MM)=150 mΩ,RDS(MS)=15 Ω,n=100,故其電流采樣系數(shù)α為:7.5x10-6,采樣精度為77.9%。
圖5(c)是斜坡補(bǔ)償電路產(chǎn)生的斜坡電流波形,實(shí)測的補(bǔ)償斜坡的斜率為5.487 A/s,時(shí)鐘CLK為1.2 MHz,占空比為85.7%,T1=685.563 ns。由于本設(shè)計(jì)中的典型值為:V1=0.4 V,V2=1 V,R=65 kΩ。
故可得其補(bǔ)償斜坡的斜率為:m=6.732 A/s。
因此可知,本設(shè)計(jì)的補(bǔ)償斜坡已經(jīng)達(dá)到較高精度(81.5%),可以滿足設(shè)計(jì)要求;
圖5(d)是電感電流采樣值與補(bǔ)償斜坡的合成波形。可以看出,其斜坡補(bǔ)償?shù)募尤胗行У囊种屏藖喼C波振蕩。
5 結(jié)束語
本文針對(duì)峰值電流模式DC-DC轉(zhuǎn)換器固有的不穩(wěn)定性,設(shè)計(jì)了斜坡補(bǔ)償電路。采用固定斜率補(bǔ)償技術(shù),雖然在小占空比條件下會(huì)減弱電流模式PWM控制的優(yōu)點(diǎn),但其電路結(jié)構(gòu)簡單,容易調(diào)節(jié),可降低設(shè)計(jì)難度,同時(shí)針對(duì)一般的便攜式設(shè)備,完全可以滿足應(yīng)用要求;而電流采樣電路使用SENSE FET,同時(shí)結(jié)合緩沖級(jí)和V/I轉(zhuǎn)換電路,可在采樣精度得到提高的同時(shí)減小損耗。因此,本設(shè)計(jì)中的兩個(gè)V/I轉(zhuǎn)換電路可以較好地移植到其它DC-DC變換器電路中。
目前,本電路已經(jīng)應(yīng)用在一款升壓型DC-DC芯片中,并且已經(jīng)完成了前期仿真。仿真結(jié)果達(dá)到了預(yù)期要求,證明了該電路的可行性。
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評(píng)論