1.6 MHz降压型DC-DC转换器中的斜率补偿设计

分段太细在精度上很难达到要求。图7分别为一段、两段和四段斜率补偿电流的示意图，占空比变化时分段越多对电感电流的调节效果越好。

基于上述理论分析，本文提出一种基于图6(b)的改进型应用电路结构设计，如图8所示。此电路分四段补偿，占空比升高对应四段斜率变大的补偿斜坡。设计四对管的宽长比不同，充分利用这四对管子的线性区动态范围不同，以产生四段补偿斜坡对应占空比变化。图8中M1～Mg组成四对比较器；M12～M22提供偏置电流，M9为有源负载，M10～M11将补偿电流∑I镜像放大。基准输出VL及VH作为斜率补偿的两个参考点，由基准电路输出，Vosc为振荡器的一路输出。取M1，M3，M5，M7的参数为，从而可以得到相应的gm和过驱动电压Vid,max关系。

Vosc逐渐变大，达到VL时，Vid,max最大的M1管首先进入线性区，继续升高，Vid,max稍小的M3管也进入线性区；Vosc升高到VH时，M5管进入线性区，继续升高，Vid,max稍小的M7管进入线性区。从图8中可以得到整体电流∑I。∑I经过比例放大作为斜率补偿电流再与电感电流进行叠加，电流∑I表示为：

　　4 仿真结果与分析

将此电路模型应用于一款同步整流1.6 MHz降压型DC-DC转换器，基于CSMC 0.5 μm CMOS工艺，利用Cadence Spectre仿真，得到仿真结果如图9所示。

通过仿真结果可以得到，当Vosc比较小即占空比较小时，不进行补偿，可以看到斜率补偿电路输出电流为零；Vosc逐渐变大，补偿的电流斜率也逐渐变大，共有四段补偿斜坡，分别对应四段逐渐增大的占空比情况。在工作频率为1.6 MHz时，此斜率波形能较好地补偿电感电流，从而避免子谐波振荡以及过补偿的发生，有效地保证系统的稳定性。

5 结 语

本文讨论了线性斜率补偿电路的原理及电路结构，设计了一种能较好地工作在1.6 MHz的降压型DC-DC转换器的斜率补偿电路，且原理简单易于实现。本款电路同样适用于升压转换电路。