[發明專利]一種開關電源控制電路及開關電源

有效

• 申請號: 201010218923.6
• 申請日: 2010-06-29
• 公開（公告）號: CN102315787A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發明（設計）人: 楊小華;葉文輝
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種開關電源控制電路及開關電源。

背景技術

現有的便攜式電子設備無一例外地采用了電池作為能量提供裝置，當電池能量耗盡時，需要通過電源適配器為其充電以保證其正常工作。目前，由于開關模式電源的電壓適應范圍寬、變換效率高，現已廣泛應用于便攜式電子設備中。

開關模式電源通常有PWM(Pulse?Width?Modulation，脈沖寬度調制)和PFM(Pulse?Frequency?Modulation，脈沖頻率調制)兩種工作模式，通過混合式開關電源轉換器對兩種工作模式進行轉換。混合式開關電源轉換器在便攜式電子設備中得到了廣泛的應用。

在PWM工作模式下，混合式開關電源轉換器工作在恒定開關頻率下，PWM控制單元根據負載的情況調整功率開關的導通時間。通常，在PWM工作模式下，混合式開關電源轉換器具有較強的負載能力，輸出電壓的紋波較小且頻率固定，在重負載條件下可以獲得較高的效率，而在輕負載下，混合式開關電源轉換器的固定開關損耗使得效率下降。

在PFM工作模式下，混合式開關電源轉換器的工作頻率隨著負載大小而變化。當負載較輕時，工作頻率下降，因此開關損耗下降，從而使得混合式開關電源轉換器在輕負載下能夠獲得較高的效率。

由上文可知，便攜式電子設備所采用的混合式開關電源轉換器，如果具有PWM和PFM兩種工作模式，并能根據負載情況在兩種工作模式之間自動選擇切換，則可以使混合式開關電源轉換器始終維持較高的工作效率，從而提高電源的利用效率，增加電池續航時間。但是目前能夠自動切換兩種工作模式的混合式開關電源，需要一自動切換控制電路、一PWM電路、一PFM電路；其中所述的自動切換電路根據實際需要控制開關電源中的PWM電路和PFM切換工作，以控制開關電源主電路輸出穩定的電壓，但結構復雜，實現比較困難。

發明內容

本發明要解決的技術問題為：現有的混合式開關電源結構復雜的問題。

為解決上述技術問題，本發明實施例提供如下技術方案：

一種開關電源控制電路，用以控制一開關電源主電路輸出電壓；所述開關電源控制電路包括：

開關狀態選擇單元，用以根據一電壓反饋信號產生一開關狀態選擇信號；所述電壓反饋信號反映開關電源主電路輸出電壓的變化；

基準電壓產生單元，與開關狀態選擇單元相連，所述基準電壓產生單元具有多個電壓輸出狀態，所述基準電壓電路根據開關狀態選擇信號選擇的電壓輸出狀態，輸出特定的基準電壓；

第一比較器，與所述基準電壓產生單元相連，用以根據所述基準電壓和一電流反饋信號輸出PWM控制信號；所述電流反饋信號反映開關電源主電路電流充電回路充電電流的變化；

PFM控制單元，與開關狀態選擇單元相連，所述PFM控制單元具有多個頻率輸出狀態，所述PFM控制單元根據開關狀態選擇信號選擇的頻率輸出狀態，輸出具有特定頻率的PFM控制信號；

邏輯單元，分別與第一比較器及PFM控制單元相連，用以根據PWM控制信號和PFM控制信號輸出開關控制信號；

驅動單元，與所述邏輯單元相連，用以根據所述開關控制信號控制開關電源主電路中功率開關的導通及關斷，使得所述開關電源主電路的輸出穩定的電壓。

進一步地，所述開關狀態選擇單元包括：

使能控制單元，用以根據所述電壓反饋信號產生一使能信號；

編碼器，與所述使能控制單元相連，所述編碼器具有多個狀態信息，所述多個狀態信息分別與所述多個電壓輸出狀態及所述多個頻率輸出狀態一一對應；所述編碼器根據所述使能信號選擇輸出狀態信息；

譯碼器，與所述編碼器相連，用以將所述選擇輸出的狀態信息轉換為開關狀態選擇信號。

進一步地，所述編碼器為可逆計數器，所述多個狀態信息為可逆計數器的計數值；所述多個電壓輸出狀態的電壓從大到小與所述計數值從小到大一一對應；所述多個頻率輸出狀態的頻率從大到小與所述計數值從小到大一一對應；所述使能信號包括計數使能信號以及清零使能信號；計數使能信號用以控制所述可逆計數器進行遞增方向或遞減方向計數并將計數值輸出；清零使能信號用以在所述電壓反饋信號小于第一基準電壓時，控制可逆計數器跳轉至最小計數值并輸出。

進一步地，所述開關狀態選擇單元還包括溢出保護單元，用以在所述可逆計數器出現溢出時，控制可逆計數器保持最大或最小計數值并輸出，直至所述可逆計數器改變計數方向。