摘要 提出了一种应用于电流型DC/DC转化器的二次斜坡补偿电路的规划，该办法使补偿的斜率跟着占空比动态改变，不只进步了芯片的带载才能以及消除了占空比>50%时呈现的开环不安稳和亚谐波振动和对噪声灵敏等缺陷。一起也避免了体系的过补偿和带载才能下降的问题。电路根据TSMC的0.35μm BCD工艺规划，经Cadence仿真验证，到达规划方针。
因为DC/DC变换器中电流模操控较电压模操控办法有许多长处，所以得到了广泛应用，但安稳频率下的峰值电流存在问题：(1)当占空比D>50%时，体系的开环不安稳。(2)因为采样的是峰值电感电流而非均匀电流的原因而发生体系开环不安稳。(3)次斜坡振动。(4)抗干扰才能差，当电感中的纹波电流成分很小时，这种状况更严峻。可是选用在电流波形上叠加斜坡补偿办法，能够在占空比D>50%状况下使体系安稳，一起也使功能得到大幅改进。
1 发生亚谐波振动的原因
如图1所示，IC是与电感电流相比较的差错信号，当体系安稳时，其巨细能够认为是固定不变的;m1是功率上管导通时，电感电流上升的斜率，-m2是上管关断下管导通时电感电流下下降斜率。实线三角波形为未加扰动时电感电流，虚线波形为初始时刻存在△I0扰动量后电感电流的改变。
经过几许常识核算可知，由初始时刻扰动量△I0的下个周期初始电流扰动量△I1为
当占空比D50%时，电感电流扰动量△In会逐步趋于0，体系安稳。当占空比D>50%时，电感电流扰动量△In会逐步扩大，此时会导致电感电流峰峰值逐步增大，呈现亚谐波振动现象，使体系无法正常安稳作业。
2 斜坡补偿的基本原理
为使体系在占空比>50%时也能安稳作业，引入了斜率为-m的斜坡补偿信号。斜坡补偿技能有两种，一种是在差错信号IC上叠加一斜坡补偿信号，另一种办法是在采样的电感电流上斜坡叠加补偿信号，这两种办法的原理相同。%&&&&&%是不叠加斜坡与电感电流比较的差错信号，mc为叠加大斜坡信号的斜率，m1为电感电流上升的斜率，-m2为电感电流下下降斜率。实线三角波形为未加扰动时电感电流，虚线波形为初始时刻存在△In扰动量后电感电流的改变。
即要确保体系在不同占空比下一直安稳，则需要使斜坡补偿的斜率至少为电感电流下降斜率的50%以上，即m>0.5 m2。
3 二次斜坡补偿电路规划
二次斜坡补偿电路主要是发生与占空比的平方项相关的电路，使输出电压值与占空比的巨细呈二次相关。实际需要规划的电路，如图3所示。
图3中OSC为窄脉冲信号，其上升沿到来后顶端的功率管导通，TG为顶端功率开关管操控信号，其为高电平时，顶端功率管处于导通状况。MN5为开关管，则当上管导通时，MN5的栅极为低电平，IREF2给电容C1充电，电容的电压直线上升，当下管关断后，MN5的栅极变为高电平，电容上存储的电量变为0，其电压也为0。中心虚线I区部分构成一个电压缓冲器，输入对管MP5和MP9选用P管能够使输入输出电压低至0V。A点电压跟从%&&&&&%电压的改变。
因而有联系
设MP14和MP15为1：n的镜像，MN1和MN3为1：m的镜像，则有
图3中Ⅱ区为生成二次电路的中心模块，规划中利用了跨导线性环原理，即在一个含有偶数个正偏发射结的闭环回路中，若顺时针方向摆放的结的数目与逆时针方向摆放的数目持平，则顺时针方向大发射极电流密度之积等于逆时针方向的发射极电流密度之积。根据这个原理规划图3Ⅱ区所示的跨导线性环电路，Q1、Q2、Q3、Q4组成了一个跨导线性环电路，且其发射区面积持平，则其环路方程为。
关于跨导线性环电路，三极管发射区面积匹配要求高。在规划时，规划发射极面积之比以及合理的地图布局，能够进步电路的功能，到达预期的作用。
假定宽长比MN1：MN4=1：p;MP16：MP17=1：q，则能够得到
式中，除了占空比D以外均为常量，因而能够看出Islope是关于D的二次函数，合理规划其他值能够得到抱负的补偿曲线。
3 仿真验证
仿真波形如图4所示，当功率管导通时，跟着导通时刻的增加，即占空比D的增大，Islope电流也逐步增大;当功率管关断时，即GE的电压为零，Islope电流将坚持为固定值。
4 结束语
提出了一种应用于电流型DC/DC转化器的二次斜坡补偿电路的规划，该办法使补偿的斜率随占空比动态改变，不只进步了芯片的带载才能，也消除了占空比>50%时呈现的开环不安稳和亚谐波振动和对噪声灵敏等缺陷，一起还避免了体系的过补偿和带载才能下降的问题，由仿真结果表明，体系满意规划要求。
