一种应用于DCDC转换器高效PWM控制电路设计.docVIP

一种应用于DCDC转换器高效PWM控制电路设计 　　摘要：本文提出一种用于DC/DC转换器的高效PWM控制电路。该控制电路采用电流控制模式，在宽范围内有着良好的瞬态响应。斜坡补偿信号与误差放大器的输出信号进行叠加，叠加后的信号与电流采样信号进行比较，产生一个占空比信号控制功率管的通断。并且本PWM控制电路中的误差放大器与软启动结合在一起，实现输出电压平滑稳定上升，有效减少了输入电流和输出电压过冲现象，保护了系统安全。 　　关键词：DC/DC转换器；误差放大器；软启动；斜坡补偿；PWM比较器 　　 　　Design of A High-efficient PWM 　　Control Circuit Application for DC/DC Converter 　　 　　CHEN Cheng，WANG Hui-fang，XU Xiang-zhu，ZHOU Ze-kun，ZHANG Bo 　　（State Key Lab of Electronic Thin Films and Integrated Device, University 　　of Electronic Science Technology of China, Chengdu, 610054, China） 　　 　　Abstract: A High-efficient PWM control circuit which is applied to DC/DC converter is presented in this paper. Based on current-mode control, good transient response has been realized in wide range. Superimposed signal of slope compensation and error amplifier output is compared with the signal of current sense, then produce a duty cycle to control the power transistor off. Meanwhile, This PWM control circuit combine error amplifier with soft-start, which realize the voltage of output smooth and steady increase. It is effective to reduce input current and output voltage overshoot, and protect the system security. 　　Key words: DC/DC converter; error amplifier; soft-start; slope compensation; PWM comparator 　　 　　1 引言 　　 　　DC/DC转换器因其低静态电流、高效率和体积小的优点而广泛应用于便携式电子设备。随着集成电路的发展，应用广泛的笔记本电脑、手机、PAD等便携式设备对电源管理芯片体积、转换效率、可靠性的要求越来越高。PWM控制电路的设计直接关系到DC/DC转换器的性能，因此设计出高效的PWM控制电路至关重要[1]。 　　本文根据参考文献[2]的斜坡补偿原理及转换器功能要求，结合工程实际，设计出了一款应用于DC/DC转换器PWM控制电路（如图1所示）。电路主要包括功率管M1和M2、储能电感L、输出电容C、反馈电阻网络（R1和R2）以及PWM控制电路。PWM控制电路实???整个系统的反馈控制，包括误差放大器（ Error Amplifier, EA）、软启动、电流采样电路、振荡器、PWM比较器、基准源电路和驱动电路等。文献[2]中是斜坡补偿信号与电流采样信号叠加，然后与EA输出信号比较，促使PWM比较器的反转，从而控制功率管的通断。而本文采用的是斜坡补偿信号与EA输出进行叠加，叠加得到的信号与电流采样信号比较，进而控制PWM比较器的反转，有效地实现了功率管M1、M2的通断时长，对电感进行充放电来得到稳定的输出电压，保证了PWM控制电路的高效。 　　 本文第二节将介绍该PWM控制电路的重点模块的具体电路及其工作原理；第三节分析仿真结果，第四节给出最后的结论。 　　 　　2实际电路分析 　　 　　2.1误差放大器 　　在DC/DC 转换器中，误差放大器是输出电压检测模块的一部分，它主要用于将反馈信号VFB与基准电压VREF进行比较，并输出误差放大信号后级PWM 比较器，与电流采样信号进行比较，从而