[發明專利]開關型功率變換器、時鐘模塊、控制電路及相關控制方法

有效

• 申請號: 201410064983.5
• 申請日: 2014-02-25
• 公開（公告）號: CN103780097B
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 李伊珂
• 申請（專利權）人: 成都芯源系統有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 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

1.一種時鐘模塊，用于為開關型功率變換器提供時鐘信號，其中，

該開關型功率變換器用于將輸入電壓轉換為輸出電壓，并且該開關型功率變換器具有啟動過程，該啟動過程從該開關型功率變換器被啟動時刻開始至所述輸出電壓增大至其期望值時止；

所述時鐘模塊包括時鐘發生器，該時鐘發生器被構建用于提供具有周期性脈沖序列的所述時鐘信號，該時鐘信號具有時鐘頻率，且該時鐘頻率與該脈沖序列的脈沖周期互為倒數；

所述時鐘模塊還包括時鐘調頻器，耦接于所述時鐘發生器，該時鐘調頻器被構建用于在所述功率變換器被啟動時刻將所述時鐘頻率設置為設定的第一頻率，并在所述啟動過程中控制所述時鐘發生器，以調節所述時鐘頻率由該設定的第一頻率經過預設次數的增長性頻率躍變階梯性地跳變至設定的第二頻率；

其中所述時鐘調頻器具有調頻輸入端和調頻輸出端，該調頻輸入端用于接收所述時鐘信號，該時鐘調頻器基于該時鐘信號的脈沖進行計時，并基于該計時在該調頻輸出端提供調頻信號；其中該調頻信號具有初始狀態和預設個數的調頻狀態，并且該預設個數的調頻狀態與所述預設次數的頻率躍變一一對應；以及

其中所述時鐘發生器具有時鐘控制端和時鐘輸出端，該時鐘控制端用于接收所述調頻信號，該時鐘發生器用于在該時鐘輸出端提供所述時鐘信號，并基于所述調頻信號調節所述時鐘頻率，使該時鐘頻率在調頻信號的初始狀態為所述第一頻率，并在調頻信號每次調頻狀態變化時進行一次頻率躍變。

2.根據權利要求1的時鐘模塊，其中，所述時鐘調頻器還被構建用于調節所述時鐘頻率在每次頻率躍變時以與該次頻率躍變對應的預設頻率增量增大。

3.根據權利要求1的時鐘模塊，其中，所述時鐘頻率在每次頻率躍變前具有躍變前頻率，每次頻率躍變后具有躍變后頻率，所述時鐘調頻器還被構建用于調節所述時鐘頻率的每次躍變前頻率具有與該次頻率躍變對應的預設持續時間，第一次躍變前頻率為所述第一頻率，最后一次躍變后頻率為所述第二頻率。

4.根據權利要求1的時鐘模塊，其中，

所述時鐘調頻器被構建用于在所述計時每達到M個時鐘信號的脈沖周期時，使所述調頻信號進行一次調頻狀態變化，其中M為正整數；并且

所述時鐘發生器被構建用于調節所述時鐘頻率在每次頻率躍變時以與該次頻率躍變對應的預設頻率增量增大。

5.根據權利要求1的時鐘模塊，其中，

所述預設次數為2^N-1次，N為正整數；

所述預設個數為2^N-1個；

所述時鐘調頻器包括：

N位二進制加計數器，該N位二進制加計數器具有時鐘輸入端和N位輸出端，其中，所述時鐘輸入端用于接收所述時鐘信號，所述N位輸出端由最低位到最高位的順序依次為第0位至第N-1位輸出端，分別用于輸出該N位二進制加計數器的第0位至第N-1位位信號，該第0位至第N-1位位信號中的每一位均可以具有邏輯“0”狀態和邏輯“1”狀態，其組合具有“0”初始狀態和2^N-1個計數狀態，并且該N位二進制加計數器響應于所述時鐘信號的每個脈沖進行一次加計數，使第0位至第N-1位位信號從所述“0”初始狀態開始在每一次加計數時進行一次計數狀態變化，該第0位至第N-1位位信號用作所述調頻信號，其2^N-1個計數狀態用作所述調頻信號的2^N-1個調頻狀態；

所述時鐘發生器包括：

時鐘發生模塊，至少包括恒定電流源和電容器，并部分地基于該恒定電流源對該電容器的充放電產生所述時鐘信號，并且該恒定電流源具有第一電流，該第一電流決定該時鐘信號的第一頻率；和

N個可控電流源，依次標記為第0位至第N-1位可控電流源，分別與所述恒定電流源并聯地耦接于所述電容器；其中，

對于每一個j＝0,1,2,……,N-1，第j位可控電流源具有第j位電流控制端和第j位電流輸出端，該第j位電流控制端用于接收所述N位二進制加計數器的第j位位信號，該第j位電流輸出端響應于第j位位信號的邏輯“1”狀態提供第j位電流，且該第j位電流是所述第一電流的與位數j對應的預設倍數。