本申请涉及电路领域，尤其涉及一种内置恒定纹波补偿电路的恒定导通时间(constant-on-time,cot)降压转换器。
背景技术：
1、在电子电路设计中，相对于传统的电流模或电压模降压转换器，cot降压转换器具有负载瞬态响应速度快、控制模式简单、空载下功耗低等优点，因此在负载电流快速变化的场景下得到了广泛应用。但是传统的cot降压转换器需要通过输出电容的等效串联电阻(equivalent series resistance,esr)来产生补偿纹波，这就对输出电容的esr电阻值有一定要求，esr电阻值太小会导致降压转换器不稳定，太大会导致输出纹波增加。目前市场上高性能电子设备对电源纹波有非常苛刻的要求，必须选择低esr电阻值且体积小的陶瓷电容才能满足要求，因此高性能的cot降压转换器无法使用输出电容的esr来产生补偿纹波。
2、传统的解决办法是通过外部跨接在cot降压转换器的开关节点和输出节点之间的电阻电容串联来模拟esr上的纹波，然后通过电容耦合到输出电压反馈节点，但是这样会增加系统成本。另一种解决办法是在芯片内部通过对开关节点进行rc滤波来产生纹波，但是开关节点涉及高压，并且开关过程会产生负压以及过冲等问题，对内部电路的耐压有一定要求，而且纹波的幅度与开关频率相关，当开关频率增大时纹波幅度降低，造成稳定性问题，并且在电感电流过零时为了降低损耗会把低侧功率开关管关闭，这时候开关节点会产生减幅振荡，干扰到补偿纹波信号。
3、因此，如何产生稳定可靠的补偿纹波是高性能cot降压转换器需要解决的一大技术问题。
技术实现思路
1、鉴于以上所述的问题，根据本申请的一方面，提供了一种恒定导通时间cot降压转换器，包括：导通时间产生电路、恒定纹波产生电路、第一比较器、以及逻辑控制电路，其中：导通时间产生电路与恒定纹波产生电路、第一比较器和逻辑控制电路耦接，用于基于第一比较器的输出信号产生具有恒定导通时间的脉冲信号和电流值与恒定导通时间成反比的导通电流；逻辑控制电路用于对脉冲信号进行逻辑合成，以产生脉宽调制信号，并将所述脉宽调制信号提供给驱动电路来对cot降压转换器的高侧功率开关管和低侧功率开关管进行栅极驱动；恒定纹波产生电路用于基于脉宽调制信号和导通电流产生具有恒定幅度的补偿纹波信号和该补偿纹波信号的谷值直流电压信号；并且第一比较器的第一同相输入端和第一反相输入端分别接收谷值直流电压信号和补偿纹波信号，第一比较器的第二同相输入端和第二反相输入端分别接收第一参考电压和cot降压转换器的输出电压经反馈电阻分压得到的反馈电压。
2、根据本申请的一些实施例，导通时间产生电路包括：电流产生电路，用于产生电流值与cot降压转换器的输入电压成正比的导通电流；导通时间定时电路，用于基于导通电流和脉冲信号产生定时信号；脉冲信号产生电路，用于基于定时信号和第一比较器的输出信号产生脉冲信号。
3、根据本申请的一些实施例，电流产生电路包括：第一分压电阻、第二分压电阻、运算放大器、第一至第四晶体管、以及导通电阻，其中：第一分压电阻的第一端与输入电压耦接，第二端与第二分压电阻的第一端和运算放大器的同相输入端耦接，并且第二分压电阻的第二端耦接到地；运算放大器的反相输入端与第一晶体管的源极和导通电阻的第一端耦接，输出端与第一晶体管的栅极耦接，并且导通电阻的第二端耦接到地；第一晶体管的漏极与第二晶体管的漏极以及第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管的栅极耦接；并且第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管的源极均耦接到模拟供电电压，第四晶体管的漏极电流作为导通电流被提供给恒定纹波产生电路，第三晶体管的漏极电流被提供给导通时间定时电路，并且第三晶体管的漏极电流的电流值与导通电流的电流值成预设比例。
4、根据本申请的一些实施例，导通时间定时电路包括电容器、第五晶体管、第二比较器和第一反相器，其中：电容器的第一端耦接到第三晶体管和第五晶体管的漏极以及第二比较器的同相输入端，第二端耦接到地；第一反相器的输入端接收脉冲信号，输出端耦接到第五晶体管的栅极，第五晶体管的源极耦接到地；并且第二比较器的反相输入端耦接到第二参考电压，输出端用于输出定时信号。
5、根据本申请的一些实施例，脉冲信号产生电路包括rs触发器，rs触发器的r端用于接收定时信号，s端用于接收第一比较器的输出信号，并且rs触发器的输出端用于输出脉冲信号。
6、根据本申请的一些实施例，恒定纹波产生电路包括：纹波产生电路，用于基于导通电流和脉宽调制信号产生补偿纹波信号；谷值采样保持电路，用于对补偿纹波信号进行谷值采样和保持，以得到补偿纹波信号的谷值电压信号；以及滤波电路，用于对谷值电压信号进行滤波，以得到谷值直流电压信号。
7、根据本申请的一些实施例，纹波产生电路包括第二反相器、第六晶体管、第七晶体管、第一电阻和第一电容器，其中：第二反相器的输入端用于接收脉宽调制信号，输出端耦接到第六晶体管和第七晶体管的栅极；第六晶体管的源极用于接收导通电流，第六晶体管的漏极耦接到第一电阻的第一端和第一电容器的第一端，并且用于输出补偿纹波信号；并且第七晶体管的漏极与第一电阻的第二端耦接，第七晶体管的源极和第一电容器的第二端均耦接到地。
8、根据本申请的一些实施例，谷值采样保持电路包括d触发器、电压缓冲器、第一至第四开关以及第一采样保持电容器和第二采样保持电容器，其中：d触发器的时钟输入端用于接收脉宽调制信号，d输入端与输出反相端耦接，d触发器用于对脉宽调制信号进行分频以得到第一开关控制信号和第二开关控制信号，其中第一开关控制信号用于控制第一开关和第三开关的通断，第二开关控制信号用于控制第二开关和第四开关的通断；第一开关的第一端和第四开关的第一端与第一电容器的第一端耦接；电压缓冲器的输入端与第二开关的第一端和第三开关的第一端耦接，输出端用于输出谷值电压信号给滤波电路；第一开关的第二端与第二开关的第二端以及第二采样保持电容器的第一端耦接，第二采样保持电容器的第二端耦接到地；并且第四开关的第二端与第三开关的第二端以及第一采样保持电容器的第一端耦接，第一采样保持电容器的第二端耦接到地。
9、根据本申请的一些实施例，滤波电路为rc滤波电路，包括第二电阻和第二电容器。
10、根据本申请的实施例提供了一种内置恒定纹波补偿电路的cot降压转换器，通过内部的pwm信号产生补偿纹波，不需要进行外部纹波补偿，也不需要对开关节点进行检测滤波，就可以获得恒定幅度的补偿纹波，且该纹波不随开关频率、占空比和输入电压、输出电压的变化而变化，同时利用谷值采样保持来消除纹波注入产生的dc电压误差，相比于利用开关节点产生补偿纹波的方法，更稳定可靠。
1.一种恒定导通时间cot降压转换器，包括：导通时间产生电路、恒定纹波产生电路、第一比较器、以及逻辑控制电路，其中：
2.根据权利要求1所述的cot降压转换器，其中，所述导通时间产生电路包括：
3.根据权利要求2所述的cot降压转换器，其中，所述电流产生电路包括：第一分压电阻、第二分压电阻、运算放大器、第一至第四晶体管、以及导通电阻，其中：
4.根据权利要求3所述的cot降压转换器，其中，所述导通时间定时电路包括电容器、第五晶体管、第二比较器和第一反相器，其中：
5.根据权利要求4所述的cot降压转换器，其中，所述脉冲信号产生电路包括rs触发器，所述rs触发器的r端用于接收所述定时信号，s端用于接收所述第一比较器的输出信号，并且所述rs触发器的输出端用于输出所述脉冲信号。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的cot降压转换器，其中，所述恒定纹波产生电路包括：
7.根据权利要求6所述的cot降压转换器，其中，所述纹波产生电路包括第二反相器、第六晶体管、第七晶体管、第一电阻和第一电容器，其中：
8.根据权利要求7所述的cot降压转换器，其中，所述谷值采样保持电路包括d触发器、电压缓冲器、第一至第四开关以及第一采样保持电容器和第二采样保持电容器，其中：
9.根据权利要求6所述的cot降压转换器，其中，所述滤波电路为rc滤波电路，包括第二电阻和第二电容器。
