[發明專利]恒流開關電源及其恒流控制器

有效

• 申請號: 201310176301.5
• 申請日: 2013-05-14
• 公開（公告）號: CN103259415A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 朱建培;郭麗芳;張利剛
• 申請（專利權）人: 輝芒微電子(深圳)有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M1/44
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 郭偉剛

技術領域

本發明涉及開關電源領域，更具體地說，涉及一種恒流開關電源及其恒流控制器。

背景技術

圖1是現有技術的PFM模式的恒流控制器的電路原理圖。如圖1所示，現有的PFM模式的恒流控制器包括依次連接的FB波形檢測模塊100、三角波生成模塊200、比較器250和輸出模塊400。圖2是現有技術的PFM模式的恒流控制器的工作波形圖。從圖2可以看出，在系統穩定后，對于某一特定輸出功率，現有的PFM模式的恒流控制器的Tons和T均不變，故現有的PFM模式的恒流控制器的開關頻率（即工作頻率）f=1/T是固定不變的，其輸出電壓V_OUT是周期為T的脈沖序列，即該輸出電壓V_OUT的相鄰兩個電壓脈沖之間的間隔是不變的，均為T。

然而，電路中的電磁干擾的峰值電平跟恒流控制器的開關頻率有關，在恒流控制器的開關頻率固定不變時，電磁干擾的峰值電平較大，這樣，不利于EMI濾波器的設計，增加了系統EMI濾波器的設計成本。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的恒流控制器的開關頻率固定不變而導致電磁干擾的峰值電平較大的缺陷，提供一種恒流開關電源及其恒流控制器，其能實現開關頻率的抖動，有助于降低電磁干擾的峰值電平，降低系統EMI濾波器的設計成本，同時保持高精度的恒流輸出。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種恒流控制器，包括FB波形檢測模塊、三角波生成模塊和輸出模塊，所述恒流控制器還包括連接在所述三角波生成模塊與所述輸出模塊之間的波形控制模塊，所述波形控制模塊用于接收所述三角波生成模塊輸出的三角波并根據所述三角波輸出控制信號來控制所述輸出模塊的輸出電壓波形，使得所述輸出模塊的所述輸出電壓波形出現周期性的變化，且每個周期包含多個脈沖，每個周期內任意兩個相鄰的脈沖間隔不相等。

優選地，所述波形控制模塊包括第一比較器和延時控制模塊；所述第一比較器的正相輸入端連接所述三角波生成模塊的輸出端以接收所述三角波，所述第一比較器的反相輸入端接收參考電壓；所述延時控制模塊的輸入端連接所述第一比較器的輸出端，所述延時控制模塊的輸出端連接所述輸出模塊的輸入端；所述延時控制模塊用于周期性地對所述第一比較器的輸出電壓波形進行延時調整，并輸出給所述輸出模塊，以使得所述輸出模塊的所述輸出電壓波形出現周期性的變化，且每個周期包含多個脈沖，每個周期內任意兩個相鄰的脈沖間隔不相等。

優選地，所述波形控制模塊包括第二比較器和參考電壓控制模塊；所述第二比較器的正相輸入端連接所述三角波生成模塊的輸出端以接收所述三角波，所述第二比較器的反相輸入端連接所述參考電壓控制模塊以接收參考電壓，所述第二比較器的輸出端連接所述輸出模塊的輸入端；所述參考電壓控制模塊用于周期性地輸出變化的參考電壓給所述第二比較器來周期性地調整所述第二比較器的輸出電壓波形以輸出給所述輸出模塊，以使得所述輸出模塊的所述輸出電壓波形出現周期性的變化，且每個周期包含多個脈沖，每個周期內任意兩個相鄰的脈沖間隔不相等。

優選地，所述波形控制模塊包括第三比較器和協同控制模塊；所述第三比較器的正相輸入端連接所述三角波生成模塊的輸出端以接收所述三角波，所述第三比較器的反相輸入端連接所述協同控制模塊的第一輸出端以接收參考電壓，所述第三比較器的輸出端連接所述協同控制模塊的輸入端；所述協同控制模塊的第二輸出端連接所述輸出模塊的輸入端；所述協同控制模塊用于周期性地輸出變化的參考電壓給所述第三比較器來周期性地調整所述第三比較器的輸出電壓波形以及周期性地對所述第三比較器的輸出電壓波形進行延時調整，根據綜合調整的結果生成控制信號，并輸出控制信號來控制所述輸出模塊，以使得所述輸出模塊的所述輸出電壓波形出現周期性的變化，且每個周期包含多個脈沖，每個周期內任意兩個相鄰的脈沖間隔不相等。

優選地，所述延時控制模塊包括第一邏輯信號發生器、第四比較器、開關電路、電容、多個電流源和與所述多個電流源的輸出端一一對應連接的多個開關件；所述多個開關件的輸出端并聯，所述多個開關件各自的控制端分別與所述第一邏輯信號發生器的多個輸出端一一對應連接；所述電容的正極連接所述多個開關件的輸出端，所述電容的負極接地；所述開關電路并聯在所述電容兩端，所述開關電路的輸入端連接所述第一比較器的輸出端，所述開關電路用于根據所述第一比較器的輸出電壓來控制所述電容的充放電；所述第四比較器的正相輸入端連接所述多個開關件的輸出端，所述第四比較器的負相輸入端接收參考電壓，所述第四比較器的輸出端連接所述輸出模塊的輸入端。