[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: 201310724816.4
• 申請日: 2013-12-25
• 公開（公告）號: CN103683868A
• 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: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08
• 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

1.一種開關電源控制電路，用于控制開關電源功率級電路中的功率開關，所述控制電路包括：置位脈沖生成電路、置零脈沖生成電路和邏輯電路；

所述置位脈沖生成電路用于根據反饋電壓、紋波信號和基準電壓輸出置位脈沖，所述反饋電壓根據所述功率級電路的輸出電壓獲得；

所述置零脈沖生成電路用于生成與所述置位脈沖一一對應的置零脈沖，在第一模式下，每個所述置零脈沖與相鄰在前出現的置位脈沖之間具有相同的時間間隔，在第二模式下，每個所述置零脈沖與相鄰在前出現的置位脈沖之間的時間間隔遞減；

所述邏輯電路用于根據所述置位脈沖和所述置零脈沖的控制輸出開關控制信號，所述開關控制信號用于在置位脈沖出現后控制所述功率開關導通，在置零脈沖出現后控制所述功率開關關斷。

2.根據權利要求1所述的開關電源控制電路，其特征在于，所述置零脈沖生成電路包括閾值電壓生成電路、鋸齒波生成電路和比較電路；

所述閾值電壓生成電路用于在第一模式下產生恒定的閾值電壓，并在第二模式下生成隨進入第二模式時間遞減的閾值電壓；

所述鋸齒波生成電路用于產生與所述開關控制信號同步的鋸齒波信號；

所述比較電路用于比較所述鋸齒波信號和所述閾值電壓，在所述鋸齒波信號上升到所述閾值電壓時輸出置零脈沖。

3.根據權利要求2所述的開關電源控制電路，其特征在于，所述閾值電壓生成電路包括儲能電路和第二模式放電電路；

所述儲能電路在第一模式下被充電并在閾值電壓輸出端產生恒定的閾值電壓，所述儲能電路在第二模式下被停止提供能量并基于所存儲能量為閾值電壓輸出端提供閾值電壓；

所述第二模式放電電路與所述儲能電路的閾值電壓輸出端連接，用于在第二模式下以預定頻率對所述閾值電壓輸出端放電使得所述閾值電壓隨時間遞減。

4.根據權利要求3所述的開關電源控制電路，其特征在于，所述第二模式放電電路包括控制模塊、放電開關和放電電流源，所述放電開關與所述放電電流源串聯在所述閾值電壓輸出端和接地點之間，所述放電開關的控制端與所述控制模塊連接，所述控制模塊控制所述放電開關在第二模式下按預定頻率導通。

5.根據權利要求4所述的開關電源控制電路，其特征在于，所述儲能電路包括輸入端、中間端、閾值電壓輸出端、閾值生成電流源、第一開關、第一電阻、第二開關、第一電容、第二電阻和第二電容；

其中，所述閾值生成電流源與所述第一開關串聯連接在輸入端和中間端之間，所述第一電阻和第二開關串聯在中間端和接地點之間，所述第一電容連接在中間端和接地點之間，所述第一電阻連接在中間端和輸出端之間，第二電容連接在輸出端和接地點之間；

所述第一開關和第二開關在第一模式下導通，在第二模式下關斷。

6.根據權利要求5所述的開關電源控制電路，其特征在于，所述儲能電路還包括同步開關，所述同步開關與所述閾值生成電流源以及所述第一開關串聯連接在輸入端和中間端之間，并與所述功率開關同時導通和關斷。

7.根據權利要求6所述的開關電源控制電路，其特征在于，開關電源控制電路還包括用于生成所述紋波信號的紋波電路；

所述紋波電路包括與所述閾值電壓生成電路共用的所述儲能電路；

所述紋波電路還包括紋波比較電路，所述紋波比較電路的輸入端分別與所述儲能電路的中間端以及閾值電壓輸出端連接，用于輸出與輸入信號的差值相關的參量。

8.根據權利要求1所述的開關電源控制電路，其特征在于，所述置位脈沖生成電路將所述反饋電壓與紋波信號疊加后與所述基準電壓比較輸出所述置位脈沖；或者

所述置位脈沖生成電路將所述反饋電壓與所述基準電壓比較得到的誤差電壓信號與所述紋波信號比較輸出所述置位脈沖。

9.根據權利要求3所述的開關電源控制電路，其特征在于，所述預定頻率大于等于20kHz。

10.一種開關電源，包括具有功率開關的功率級電路和如權利要求1-9任一項所述的開關電源控制電路。

11.一種開關電源控制方法，所述開關電源包括具有功率開關的功率級電路和控制所述功率開關的控制電路，所述方法包括：

在第一模式下，生成導通時間恒定的開關控制信號控制所述功率開關；

在第二模式下，生成導通時間隨進入第二模式的時間遞減的開關控制信號控制所述功率開關。