[發明專利]一種開關電源自適應展頻電路及其自適應展頻方法

有效

• 申請號: 201710138213.4
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN108574408B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 賈曉鵬;尤勇
• 申請（專利權）人: 華潤矽威科技（上海）有限公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158;H03K7/08
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

1.一種開關電源自適應展頻電路，其特征在于，所述開關電源自適應展頻電路至少包括：

振蕩器模塊、斜率補償模塊以及脈沖寬度調制模塊；

所述振蕩器模塊產生一振蕩信號，在所述振蕩信號的上升沿控制開關電源中的功率開關管打開，所述振蕩信號在所述功率開關管工作在高占空比狀態下頻率展寬；

所述斜率補償模塊產生一斜率補償信號，當所述功率開關管工作在低占空比狀態下時，在所述振蕩信號的上升沿所述斜率補償信號加入所述開關電源中的電感電流采樣信號中，在所述功率開關管關斷時所述斜率補償信號不加入所述電感電流采樣信號中；當所述功率開關管工作在高占空比狀態下時，在所述振蕩信號的上升沿所述斜率補償信號加入所述電感電流采樣信號中，在所述功率開關管開啟的時間超過設定時間時所述斜率補償信號不加入所述電感電流采樣信號中；

所述脈沖寬度調制模塊連接于所述斜率補償模塊的輸出端，并接收所述電感電流采樣信號，根據所述斜率補償信號及所述電感電流采樣信號產生一脈沖寬度調制信號以驅動所述功率開關管關斷；

其中，所述功率開關管開啟的時間超過所述設定時間時判定所述功率開關管工作在高占空比狀態下，所述功率開關管開啟的時間小于所述設定時間時判定所述功率開關管工作在低占空比狀態下。

2.根據權利要求1所述的開關電源自適應展頻電路，其特征在于：所述振蕩器模塊包括高占空比設定單元、振蕩單元；

所述高占空比設定單元接收所述振蕩信號，通過充放電得到延時信號，設定所述設定時間以確定高占空比狀態，進而對所述振蕩信號進行頻率展寬；

所述振蕩單元連接所述高占空比設定單元的輸出端，并接收所述功率開關管的驅動信號，所述振蕩信號經過所述設定時間后由高電平跳變為低電平，再迅速由低電平跳變為高電平。

3.根據權利要求2所述的開關電源自適應展頻電路，其特征在于：所述高占空比設定單元包括第一PMOS管、第二PMOS管、第一開關、第二開關、第一電容、第二電容、第一比較器及第二比較器；

所述第一PMOS管的源端連接電源電壓、漏端連接所述第一電容的上極板、柵端接收第一基準電壓；所述第一電容的下極板接地；所述第一開關并聯于所述第一電容的兩端，柵端接收所述振蕩信號的反信號；所述第一比較器的輸入端連接所述第一電容的上極板，將所述第一電容上的電壓與參考電壓進行比較后輸出所述延時信號；

所述第二PMOS管的源端連接電源電壓、漏端連接所述第二電容的上極板、柵端接收第二基準電壓；所述第二電容的下極板接地；所述第二開關并聯于所述第二電容的兩端，柵端接收所述振蕩信號；所述第二比較器的輸入端連接所述第二電容的上極板，將所述第二電容上的電壓與所述參考電壓進行比較后輸出比較結果；

其中，所述第一電容的容量大于所述第二電容的容量；所述第一電容的充電電流小于所述第二電容的充電電流。

4.根據權利要求3所述的開關電源自適應展頻電路，其特征在于：所述振蕩單元包括第一與邏輯以及RS觸發器；所述第一與邏輯接收所述延時信號及所述驅動信號；所述RS觸發器的R端連接所述第一與邏輯的輸出端、S端連接所述第二比較器輸出的比較結果，所述RS觸發器輸出所述振蕩信號。

5.根據權利要求2所述的開關電源自適應展頻電路，其特征在于：所述斜率補償模塊包括開關單元、電流控制單元、補償單元及泄流單元；

所述開關單元接收所述驅動信號及所述延時信號，當所述功率開關管關斷且到達所述設定時間時，所述開關單元關斷斜率補償模塊；

所述電流控制單元接收第三基準電壓，根據所述第三基準電壓輸出所述斜率補償信號；

所述補償單元接收所述斜率補償信號及所述電感電流采樣信號，將所斜率補償信號與所述電感電流采樣信號相疊加；

所述泄流單元連接于所述電流控制單元的輸出端，當所述功率開關管關斷時將所述斜率補償信號泄放。

6.根據權利要求5所述的開關電源自適應展頻電路，其特征在于：所述開關單元包括第二與邏輯及第三PMOS管；所述第二與邏輯的輸入端接收所述驅動信號及所述延時信號；所述第三PMOS管的源端連接電源電壓、柵端連接所述第二與邏輯的輸出端、漏端連接所述電流控制單元。