CMOS求和比較器在PWM開(kāi)關(guān)電源控制中的應(yīng)用
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時(shí)間：2012-03-15
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為了解決開(kāi)關(guān)電源自適應(yīng)能力差的缺陷，對(duì)原來(lái)的降壓型變換器進(jìn)行改進(jìn)，得到如圖2電路
與圖1相比, 圖2中檢測(cè)電感電流的采樣電阻RS的位置發(fā)生了變化,將其從三極管的射極移到了輸出端，這樣電阻RS兩端的電壓就反映了采樣電流的大小。與此同時(shí)，用一個(gè)CMOS求和比較器代替了原來(lái)的兩個(gè)運(yùn)算放大器，工作原理如下：U+ 、U_為諧波補(bǔ)償信號(hào)，組成一組差分信號(hào)，反饋電壓Uf和參考電壓Uref分別加至一對(duì)正負(fù)端,為一組差分信號(hào)。只有當(dāng)U+、Uf、U1相加之和等于U_、Uref、U0之和時(shí)，求和比較器輸出高電平，鎖存器輸出低電平，三極管斷開(kāi)，表明輸出電壓處于穩(wěn)定狀態(tài)；三極管斷開(kāi)后，變壓器的原邊通過(guò)續(xù)流二極管放電，變壓器副邊電流減小，因?yàn)殡娙輧啥说碾妷翰荒芡蛔儯訳0在三極管斷開(kāi)的瞬間不變，U1減小，和其他五個(gè)參量共同輸入求和比較器，直到求和比較器輸出低電平，當(dāng)時(shí)鐘脈沖再次來(lái)到時(shí)鎖存器輸出高電平，三極管再次導(dǎo)通。由此可見(jiàn)，控制信號(hào)的產(chǎn)生只與反饋信號(hào)(輸出電壓反饋信號(hào)和電感電流大小的反饋信號(hào)) 和獨(dú)立的諧波信號(hào)有關(guān), 不再存在與開(kāi)關(guān)電源濾波結(jié)構(gòu)的電感和電容值相關(guān)的頻率補(bǔ)償問(wèn)題, 既保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性, 也實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)控制。
求和比較器的電路結(jié)構(gòu)如圖3 所示。
該比較器結(jié)構(gòu)是折疊式的, MOS管M 1-M 6 組成3 對(duì)差分對(duì)。實(shí)現(xiàn)3 組電壓和的比較是通過(guò)電流和的比較而實(shí)現(xiàn)的, MOS管M 1, M 3 和M 5 所形成的電流和通過(guò)MOS管m 16-m 17折疊到輸出緩沖電流鏡的m 15的漏端, 同樣M 2, M 4 和M 6 所形成的電流和通過(guò)MOS管m 18-m 19折疊到輸出緩沖電流鏡的m 14的漏端, 再經(jīng)MOS管m 9 獲得R 信號(hào)。也即脈沖寬度調(diào)制信號(hào)。
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