[發明專利]開關電源的控制電路及其方法

有效

• 申請號: 201710191750.5
• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN106849675B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 李海松;趙倡申;劉文亮;易揚波;周飆;張韜;芮華政
• 申請（專利權）人: 無錫芯朋微電子股份有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 王玉國

本發明公開了開關電源的控制電路及其方法，由恒流控制模塊根據FB管腳和CS管腳上的反饋信息，產生并輸出控制開關電源輸出電流的控制信號，調節功率晶體管的開通占空比，調整電源系統的輸出電流I_O為恒定值；恒流精度補償模塊根據FB管腳和CS管腳上的反饋信息，調節恒流控制模塊和采樣保持模塊的電路計算參數，使輸出恒流精度不受工作模式變化和/或輸入條件變化的影響；定時器判定FB管腳上電壓V_FB到達谷值的時刻；壓控振蕩器根據恒流控制模塊輸出的控制信號和定時器的輸出信號，調節功率晶體管的開關頻率，使開關電源工作于QR模式或CCM模式，當輸出電壓變化時，QR模式保持不變或CCM模式電流連續的深度保持相近。

技術領域

本發明涉及一種開關電源的控制電路及其方法，適用于電源管理集成電路系統，屬于功率半導體技術領域。

背景技術

反激式開關電源的輸出電流可以表示為：其中，為變壓器原次邊匝數比，I_{PRI_PK}為變壓器勵磁期間的原邊電流峰值，I_{PRI_O}為變壓器勵磁期間的原邊電流初值，T_D為變壓器消磁時間，T_P為反激式開關電源的單個開關周期時間。該表達式亦可以表示為：其中，R_CS為原邊電流檢測電阻阻值，V_{CS_PK}為變壓器勵磁期間R_CS兩端電壓的峰值，V_{CS_O}為變壓器勵磁期間R_CS兩端電壓的初值。當反激式開關電源工作于非連續電流模式(DCM)時，由于V_{CS_O}為0，輸出電流則可以簡化表示為：傳統的恒流控制方式即為利用該簡化表達式，選定變壓器原次邊匝數比和原邊電流檢測電阻阻值R_CS后，保持每個開關周期內的V_{CS_PK}為固定值，再調制開關周期T_P與變壓器消磁時間T_D之間的比例固定為K，使得輸出電流從而達到控制輸出電流恒定的目的。

上述傳統的輸出恒流控制方式一個明顯的不足點是，當反激式開關電源工作于連續電流模式(CCM)，即V_{CS_O}不為0時，該恒流控制方式失效。而且即使對于工作于DCM模式的反激式開關電源，該恒流控制方式要求T_P與T_D之間的比例嚴格固定，與DCM模式中的谷底導通(QR)模式亦不兼容。如此，采用上述恒流控制方式的電源具有效率低的缺點，且為了保證不工作于CCM模式，變壓器設計亦受到限制。