[發(fā)明專利]頻率控制電路和方法以及開關(guān)電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710477596.8
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN107222105B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐峰;黃必亮;任遠程;周遜偉
• 申請（專利權(quán)）人: 杰華特微電子股份有限公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158;H02M1/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種頻率控制電路和方法以及開關(guān)電路，在頻率設(shè)置時，輸出電流并檢測第二電壓信號，根據(jù)所述第二電壓信號的值，輸出設(shè)置信號，根據(jù)所述設(shè)置信號來設(shè)置所述時鐘信號高電平處或低電平處的脈寬，輸出表征工作頻率的時鐘信號，以實現(xiàn)頻率設(shè)置；在非頻率設(shè)置時，切斷輸出電流，所述第二電壓信號等于所述第一電壓信號，檢測所述第二電壓信號可得到第一電壓信號。本發(fā)明可以通過設(shè)置第二電壓信號的大小來設(shè)置開關(guān)電路的工作頻率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種頻率控制電路和方法以及開關(guān)電路。

背景技術(shù)

由于開關(guān)電路工作頻率受頻率控制電路的控制，因此，現(xiàn)有技術(shù)中，開關(guān)電路一般包括頻率控制電路，頻率控制電路可以集成于片內(nèi)，也可以由分立器件搭建而成，但是很多場合是以芯片的形式使用的。以集成于片內(nèi)的頻率控制電路為例，由于工作頻率是固定的，很難再通過外部信號和內(nèi)部設(shè)置的方式進行設(shè)置。

以包含了頻率控制電路的Buck電路為例，其原理圖如圖1所示，圖1中的頻率控制電路包括電流源I、電容C、開關(guān)S、比較器U01和觸發(fā)器U02，所述的頻率控制電路通過控制器U03連接在Buck電路的控制端。所述Buck電路包括上下兩個NMOS管M1和M2、電感L和電容Co，上管M1一端接輸入電壓Vin，另一端接下管M2，下管M2另一端接地，電感L一端接M1和M2的公共節(jié)點sw，另一端接電容Co一端，電容另一端接地，電容Co兩端電壓即為Buck電路輸出電壓Vout。電流源I與電容C串聯(lián)，開關(guān)S和電容C并聯(lián)，電流源I與電容C公共節(jié)點處電壓為Vd。比較器U01一端接電壓Vd，另一端接參考電壓Vref，輸出端連接觸發(fā)器復(fù)位端。觸發(fā)器U02輸出Clock信號通過計時模塊Ton與觸發(fā)器的置位端連接，所述Clock信號還用于控制開關(guān)S的通斷。控制器U03輸入端接收所述Clock信號，控制器U03的輸出端連接Buck電路的開關(guān)管M1和M2。

開始時，開關(guān)S斷開，電流源I給電容C充電，節(jié)點處電壓Vd不斷上升，當(dāng)Vd＜Vref時，比較器U01輸出低電平，觸發(fā)器U02輸出Clock信號為低電平；當(dāng)Vd上升到Vref時，比較器U01輸出高電平，觸發(fā)器U02置位端接收一個高電平信號，觸發(fā)器U02輸出Clock信號為高電平，同時，計時模塊Ton開始計時，開關(guān)S閉合。計時模塊Ton計時結(jié)束后，觸發(fā)器U02復(fù)位端接收一個高電平信號，觸發(fā)器U02輸出Clock信號變?yōu)榈碗娖?，同時開關(guān)S斷開，電路回到開始狀態(tài)并按照上述步驟往復(fù)工作。得到的Clock信號頻率即為電路的工作頻率，Clock信號通過控制器U03即可控制Buck電路的開關(guān)動作。由于芯片易受周圍相近工作頻率的芯片干擾，現(xiàn)有技術(shù)芯片工作頻率是固定的，一旦受到這樣的干擾，無法再設(shè)置工作頻率來避免芯片受到影響，從而降低開關(guān)電路系統(tǒng)的可靠性及降低系統(tǒng)輸出的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種頻率控制電路和方法以及開關(guān)電路，用以解決開關(guān)電路工作頻率難以設(shè)置的技術(shù)問題，以提高開關(guān)電路系統(tǒng)穩(wěn)定性。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種頻率控制電路，包括：

設(shè)置電路，根據(jù)所述第二電壓信號的值，輸出設(shè)置信號；

時鐘信號產(chǎn)生電路，接收所述調(diào)節(jié)信號，輸出表征工作頻率的時鐘信號，根據(jù)所述調(diào)節(jié)信號來調(diào)節(jié)所述時鐘信號高電平處或低電平處的脈寬，以實現(xiàn)頻率設(shè)置。

可選的，所述設(shè)置電路包括調(diào)壓電路，在頻率設(shè)置時，在第一電壓信號和第二電壓信號之間形成電壓差；在非頻率設(shè)置時，所述第二電壓信號等于所述第一電壓信號。

可選的，所述的調(diào)壓電路包括第一電阻和第一電流源，所述第一電阻的一端接所述第一電壓信號，其另一端與所述第一電流源連接，并輸出所述第二電壓信號，通過開關(guān)控制所述第一電阻與第一電流源的通斷。

可選的，所述的第一電壓信號為開關(guān)電路的輸出電壓采樣信號，用于表征開關(guān)電路的輸出電壓，在非頻率設(shè)置時，第二電壓信號等于第一電壓信號，檢測第二電壓信號可得到第一電壓信號。