[發明專利]一種低待機損耗控制方法及控制電路

有效

• 申請號: 201410232283.2
• 申請日: 2012-08-07
• 公開（公告）號: CN103997225A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 羅穎鵬
• 申請（專利權）人: 矽力杰半導體技術(杭州)有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請是申請號為201210288187.0，申請日為2012年08月07日，發明名稱為“一種低待機損耗控制方法及控制電路”的分案申請。

技術領域

本發明屬于開關電源領域，更具體地說，涉及一種應用于反激式開關電源中的低待機損耗控制方法及控制電路。

背景技術

隨著能量的進一步緊缺，開關電源的輕載或空載損耗(均稱為待機損耗)也得到了越來越多的關注，各國政府針對待機損耗也都出臺了相關的標準以進行強制性要求，例如美國的“能源之星”中要求交/直流開關電源的最大空載待機損耗在0.5W以下。但是，隨著開關電源的快速發展，待機損耗水平早已能滿足于規定的限值，電源制造商致力于將待機損耗減小到比標準要求更低甚至接近于零，因此需要對開關電源的控制電路和技術作進一步優化。

反激式開關電源在工作過程中，當其負載減小時，工作模式會從連續電流模式(CCM)進入到非連續電流模式(DCM)，這時為了維持輸出電壓的調節，其功率開關管的導通時間將會減小，當負載進一步減小時，功率開關管的導通時間就會到達系統的最小導通時間，最后以固定的最小導通時間進行工作。但是，如果負載進一步減小或是進入空載狀態，如果開關電源仍以固定的最小導通時間工作，則其開關損耗就會很大，造成電源工作效率降低。在現有技術中，在輕載或空載狀態下，為了降低電源的損耗，在功率開關管達到最小導通時間后，一般采取省略脈沖或屏蔽脈沖的方法來減小開關管的開關次數，降低開關損耗，也即是通常所說的通過降低頻率的方法來減小損耗，以提高輕載效率。但是，現有的待機控制方案改善輕載效率，一方面往往需要較大規模改變控制電路，控制過程復雜，并且這種控制方案紋波也較大；另一方面現有技術在高輸入電壓情況下的待機損耗控制也不是很理想，在高輸入電壓的情況下，如果系統工作在固定的最小導通時間，固定的最小導通時間使得輸入能量不會隨著負載的減小而減小，造成多余能量的浪費，電源效率低。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種低待機損耗控制方法及控制電路，其用以在反激式開關電源的待機狀態下根據輸入電壓的不同自適應調節功率開關管的最小導通時間，以使得無論在高輸入電壓或是低輸入電壓情況下均能將反激式開關電源的損耗降到最小，有效提高了電源的利用效率。

依據本發明的一種低待機損耗控制方法，應用于反激式開關電源中，所述反激式開關電源中包括有控制能量傳輸的功率開關管，在所述反激式開關電源待機狀態時，所述功率開關管的導通時間工作于最小導通時間；且

根據所述反激式開關電源的輸入電壓的高低來控制所述功率開關管的最小導通時間，以使所述功率開關管的最小導通時間與所述輸入電壓成反比例變化關系。

進一步的，還包括以下步驟：

在所述功率開關管的導通時間區間內，接收所述反激式開關電源的輸入電壓作為第一電壓信號，以產生所述第一電流信號，且所述第一電流信號與所述輸入電壓成正比例關系；

接收所述第一電流信號，進行充放電處理，產生第一斜坡電壓信號；

接收所述第一斜坡電壓信號和一閾值電壓，所述閾值電壓作為第二電壓信號，以產生第一控制信號，所述第一控制信號用以控制所述功率開關管的關斷，以使所述功率開關管的最小導通時間與所述輸入電壓成反比例變化關系。

進一步的，還包括以下步驟：

接收一外部電壓信號和所述功率開關管的關斷信號，以形成一表征所述功率開關管的關斷時間的第一電壓信號；

在所述功率開關管的導通時間區間內，接收所述第一電壓信號，以產生與所述第一電壓信號成正比例關系的第一電流信號；

所述接收所述第一電流信號，進行充放電處理后，產生第一斜坡電壓信號；

接收一限值電壓和所述功率開關管的導通信號，以形成一表征所述功率開關管的導通時間的第二電壓信號；

接收所述第一斜坡電壓信號和所述第二電壓信號，產生所述第一控制信號以控制所述功率開關管的關斷，以使所述功率開關管的最小導通時間與所述輸入電壓成反比例變化關系。

依據本發明的一種低待機損耗控制電路，應用于反激式開關電源中，所述反激式開關電源中包括有控制能量傳輸的功率開關管，還包括最小導通時間控制電路，所述最小導通時間控制電路用于在所述反激式開關電源待機狀態時，根據所述反激式開關電源的輸入電壓的高低來控制所述功率開關管的最小導通時間，以使所述功率開關管的最小導通時間與所述輸入電壓成反比例變化關系。

進一步的，所述最小導通時間控制電路包括第一電流形成電路，一充放電電路和第一控制電路，其中，