[發明專利]降壓開關電源及其控制方法

無效

• 申請號: 201210528903.8
• 申請日: 2012-12-10
• 公開（公告）號: CN102969927A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 鄺乃興;余波;俞佳琦;左巧安
• 申請（專利權）人: 成都芯源系統有限公司
• 主分類號: H02M7/537
• 分類號: H02M7/537
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王波波

1.一種降壓開關電源，包括：

降壓電路，包括開關管和儲能元件，隨著所述開關管的導通和關斷，所述儲能元件存儲和輸出能量；

輸入電壓采樣電路，電耦接至所述降壓電路的輸入端，采樣所述降壓電路的輸入電壓，并產生輸入電壓采樣信號；

電流采樣電路，電耦接至所述開關管，采樣流過所述開關管的電流，并產生電流采樣信號；

平方電路，電耦接至所述輸入電壓采樣電路以接收輸入電壓采樣信號，并對其進行平方運算產生第一乘法輸入信號；

乘法電路，電耦接至所述平方電路，將第一乘法輸入信號與第二乘法輸入信號相乘，并產生乘積信號；

第一比較電路，電耦接至所述電流采樣電路和所述乘法電路，將電流采樣信號與乘積信號進行比較；以及

邏輯電路，電耦接至所述開關管的柵極和第一比較電路，在電流采樣信號大于或大于等于乘積信號時，將所述開關管關斷。

2.如權利要求1所述的降壓開關電源，其中所述邏輯電路在流過所述儲能元件的電流減小至零時，將所述開關管導通。

3.如權利要求1所述的降壓開關電源，其中所述第二乘法輸入信號為與所述降壓電路的輸出電壓、輸出電流或輸出功率相關的補償信號。

4.如權利要求3所述的降壓開關電源，還包括：

峰值采樣電路，電耦接至所述電流采樣電路，對電流采樣信號的峰值進行采樣，輸出代表流過所述開關管峰值電流的峰值采樣信號；

誤差放大器，電耦接至所述峰值采樣電路，接收所述峰值采樣信號和一參考電壓，并基于所述峰值采樣信號與所述參考電壓產生所述補償信號。

5.如權利要求4所述的降壓開關電源，其中所述峰值采樣電路包括：

第一二極管，陽極電耦接至所述電流采樣電路以接收電流采樣信號；

第一電阻器，所述第一電阻器的一端電耦接到所述第一二極管的陰極；

第二電阻器，所述第二電阻器的一端電耦接到所述第一電阻器的另一端，所述第二電阻器的另一端接地；

電容器，所述電容器的一端電耦接到所述第一電阻器和所述第二電阻器之間的節點，所述電容器的另一端接地。

6.如權利要求1所述的降壓開關電源，還包括：

過零檢測電路，具有輸入端和輸出端，其中輸入端電耦接到所述儲能元件，在輸出端產生過零檢測信號；

第二比較電路，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端電耦接到所述過零檢測電路的輸出端，第二輸入端接收閾值信號，輸出端耦接到所述邏輯電路，對過零檢測信號和閾值信號進行比較，在輸出端輸出比較結果。

7.如權利要求6所述的降壓開關電源，其中，所述過零檢測電路具體為分壓電路，輸入端從所述儲能元件接收一電壓，在輸出端輸出分壓后的電壓作為過零檢測信號。

8.如權利要求1所述的降壓開關電源，其中所述儲能元件具體為變壓器，所述降壓電路還包括：輸入電容器、第二二極管和輸出電容器，其中輸入電容器的第一端電耦接至第二二極管的陰極和輸出電容器的第一端，輸入電容器的第二端接地；變壓器具有初級繞組和次級繞組，其中初級繞組的第一端電耦接至輸出電容器的第二端，所述開關管的柵極接收控制信號，所述開關管的一端電耦接至變壓器的初級繞組的第二端和二極管的陽極，所述開關管的另一端耦接至地。

9.一種降壓開關電源的控制方法，該降壓開關電源包括降壓電路，降壓電路包括開關管和電耦接至所述開關管的儲能元件，隨著所述開關管的導通和關斷，所述儲能元件存儲和輸出能量，該控制方法包括：

采樣所述降壓電路的輸入電壓，并產生輸入電壓采樣信號；

采樣流過所述開關管的電流，并產生電流采樣信號；

通過將輸入電壓采樣信號平方來產生第一乘法輸入信號；

將第一乘法輸入信號與第二乘法輸入信號相乘，產生乘積信號；

將電流采樣信號與乘積信號進行比較；以及

在電流采樣信號大于或大于等于乘積信號時，將所述開關管關斷。

10.如權利要求9所述的控制方法，還包括：在流過所述儲能元件的電流減小至零時，將所述開關管導通。

11.如權利要求9所述的控制方法，其中所述第二乘法輸入信號為與降壓電路的輸出電壓、輸出電流或輸出功率相關的補償信號。

12.如權利要求11所述的控制方法，還包括：

對電流采樣信號的峰值進行采樣，產生代表流過所述開關管峰值電流的峰值采樣信號；

基于所述峰值采樣信號與一參考電壓產生所述補償信號。