[發明專利]開關電源控制電路、開關電源及其控制方法

有效

• 申請號: 201310706484.7
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN103683908A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 袁小龍
• 申請（專利權）人: 矽力杰半導體技術(杭州)有限公司
• 主分類號: H02M3/00
• 分類號: H02M3/00
• 代理公司: 北京成創同維知識產權代理有限公司 11449
• 代理人: 蔡純;馮麗欣

技術領域

本發明涉及電力電子技術，具體涉及開關電源控制電路、開關電源及其控制方法。

背景技術

開關電源通常包括功率級電路和控制電路。控制電路的功能是在輸入電壓、內部參數和外接負載變化時，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。因此，在開關電源的設計中，控制方法的選擇和設計對于開關電源的性能來說是十分重要的。采用不同的檢測信號和不同的控制電路會有不同的控制效果。

開關電源的控制方式可以分為定頻控制和變頻控制。定頻控制即開關周期恒定不變，通過調整一個周期內開關導通的時間寬度來調節輸出電壓，即脈沖寬度調制（PWM）。

變頻控制，也即脈沖頻率調制（PFM），其具有恒定導通時間、恒定關斷時間和遲滯比較控制等幾種控制方式。恒定導通時間控制即保持功率開關的導通時間維持不變，通過改變功率開關的關斷時間來調節占空比；恒定關斷時間控制通過保持功率開關的關斷時間維持不變，而改變功率開關的開通時間來調節占空比。

當開關電源負載變化時，為了減少損耗,現有技術一般是采取省略脈沖或屏蔽脈沖的方法來減小功率級電路中功率開關的開關次數，使控制電路間歇式的工作，即降低輸入至功率級電路中的開關控制信號頻率。

但是，當開關控制信號的頻率降低到音頻范圍(20Hz-20KHz）時，開關器件的導通/關斷會產生音頻噪聲。

發明內容

有鑒于此，本發明提供開關電源控制電路、開關電源及其控制方法以減輕或消除由于負載變化引起的音頻噪聲。

第一方面，提供一種開關電源控制電路，包括功率開關控制電路和分流控制電路；

所述功率開關控制電路用于根據反饋電壓、紋波信號和基準電壓生成開關控制信號控制功率級電路的功率開關；所述反饋電壓根據所述功率級電路的輸出電壓獲得；

所述分流控制電路用于生成具有預定頻率的脈寬調制信號控制功率級電路的整流開關，所述脈寬調制信號的占空比隨輸入到所述分流控制電路的所述反饋電壓和基準電壓的差值參量變化。

第二方面，提供一種開關電源，其包括具有功率開關和整流開關的功率級電路和如上所述的開關電源控制電路。

第三方面，提供一種開關電源控制方法，包括：根據反饋電壓、紋波信號和基準電壓生成開關控制信號控制功率級電路的功率開關；所述反饋電壓根據所述功率級電路的輸出電壓獲得；

生成具有預定頻率的脈寬調制信號控制功率級電路的整流開關，所述脈寬調制信號的占空比隨所述反饋電壓和基準電壓的差值參量變化。

本發明通過以具有隨反饋電壓以及基準電壓的差值參量變化的占空比的預定頻率的脈寬調制信號控制功率級電路的整流開關，從而在開關電源輕載或空載時，整流開關可以分流更多能量，避免出現音頻噪聲或一定程度減輕音頻噪聲。

附圖說明

通過以下參照附圖對本發明實施例的描述，本發明的上述以及其它目的、特征和優點將更為清楚，在附圖中：

圖1是本發明實施例一的開關電源的電路示意圖；

圖2A是本發明實施例二的開關電源的電路示意圖；

圖2B是本發明實施例二的開關電源中置位脈沖生成電路的替代方式的電路示意圖；

圖2C是本發明實施例二的開關電源的工作波形圖；

圖3A是本發明實施例三的開關電源的電路示意圖；

圖3B是本發明實施例三的開關電源的一個可選方案的分流控制電路示意圖；

圖3C是本發明實施例三的開關電源的工作波形圖；

圖4是本發明實施例四的開關電源控制方法的流程圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的優選實施例進行詳細描述。雖然本發明是結合以下的優選實施例進行描述的，但是本發明并不僅僅限于這些實施例。在下文對本發明的細節描述中，詳盡描述了一些特定的細節部分。對本領域技術人員來說沒有這些細節部分的描述也可以完全理解本發明。為了避免混淆本發明的實質，公知的方法、過程、流程、元件和電路并沒有詳細敘述。