[發明專利]一種快速響應的控制電路及其控制方法

有效

• 申請號: 201210560203.7
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN103051177A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 余峰;趙晨
• 申請（專利權）人: 矽力杰半導體技術(杭州)有限公司
• 主分類號: H02M3/10
• 分類號: H02M3/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及開關電源的控制電路，尤其涉及一種快速響應的控制電路及其控制方法。

背景技術

開關電源由功率級電路和控制電路兩部分組成?？刂齐娐返墓δ苁窃谳斎腚妷骸炔繀岛屯饨迂撦d變化時，調節功率級電路中的開關系統的導通和關斷時間，以使開關電源的輸出電壓或者輸出電流保持恒定。開關電源的控制方式可以分為定頻控制和變頻控制。圖1所示為目前廣泛使用的定頻控制的開關電源控制電路的原理框圖，其工作原理如下：利用電感電流采樣電路輸出表征電感電流信息的三角波信號S_tria，并與斜坡信號進行疊加得到第一控制信號V₁；由誤差放大器101根據輸出電壓反饋信號V_FB和表征期望輸出電壓的第一基準電壓V_REF1輸出的信號經過補償網絡Z_C的補償作用后，得到補償信號V_COMP。比較器102接收并比較所述第一控制信號V₁和補償信號V_COMP，根據比較的結果控制開關電源中開關管Q₁的導通動作，而利用定頻的時鐘信號CLK控制開關管Q₁的關斷動作。

從以上工作過程可以看出無論開關電源處于何種工作狀態，控制電路的環路增益始終保持不變。當開關電源處于穩態時，這并不會對控制的效果造成影響，但是當負載發生突變時，則希望開關電源能夠提高響應速度以盡快結束暫態過程使系統恢復至穩態。通過增大控制電路的環路增益能夠加快動態響應過程，但必然會減小系統的穩態裕度。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種快速響應的控制電路及其控制方法，用以解決現有技術中開關電源控制電路動態響應較慢的問題。

為解決以上技術問題，本發明提供以下技術方案

依據本發明一優選實施例的一種快速響應的控制電路，用以控制開關電源，包括補償信號發生電路、開關信號發生電路、判斷電路和環路增益調節電路；其中，

所述補償信號發生電路根據開關電源的輸出電壓反饋信號和第一基準電壓的誤差產生一補償信號；

所述開關信號發生電路根據所述補償信號控制所述開關電源的功率開關器件的開關動作；

所述判斷電路根據所述輸出電壓反饋信號判斷所述開關電源的工作狀態；

所述環路增益調節電路根據所述判斷電路的判斷結果對控制電路的環路增益進行調節。

優選的，當所述判斷電路判斷所述開關電源處于第一工作狀態時，所述環路增益調節電路停止工作；

當所述判斷電路判斷所述開關電源處于第二工作狀態時，所述環路增益調節電路增大所述環路增益，以提高控制電路的響應速度。

進一步的，所述判斷電路接收所述輸出電壓反饋信號、大于所述第一基準電壓的第一閾值信號、小于所述第一基準電壓的第二閾值信號；

當所述輸出電壓反饋信號在所述第一閾值信號和第二閾值信號組成的區間內時，判斷所述開關電源處于第一工作狀態；

當所述輸出電壓反饋信號大于所述第一閾值信號或小于所述第二閾值信號時，判斷所述開關電源處于第二工作狀態。

優選的，所述環路增益調節電路通過改變所述補償信號發生電路的增益來調節所述環路增益。

進一步的，包括一開關周期調節電路，所述開關周期調節電路控制開關周期與所述輸出電壓反饋信號的變化趨勢相同。

依據本發明一優選實施例的一種快速響應的控制方法，用以控制開關電源，包括以下步驟：

根據開關電源的輸出電壓反饋信號和第一基準電壓的誤差產生一補償信號；

根據所述補償信號控制所述開關電源的功率開關器件的開關動作；

根據所述輸出電壓反饋信號判斷所述開關電源的工作狀態；

根據開關電源工作狀態的判斷結果對環路增益進行調節。

優選的，當判斷所述開關電源處于第一工作狀態時，所述環路增益保持不變；

當判斷所述開關電源處于第二工作狀態時，增大所述環路增益，以提高控制電路的響應速度。

進一步的，包括以下步驟：接收所述輸出電壓反饋信號、大于所述第一基

準電壓的第一閾值信號、小于所述第一基準電壓的第二閾值信號；

當所述輸出電壓反饋信號在所述第一閾值信號和第二閾值信號組成的區間內時，判斷所述開關電源處于第一工作狀態；

當所述輸出電壓反饋信號大于所述第一閾值信號或小于所述第二閾值信號時，判斷所述開關電源處于第二工作狀態。