[實(shí)用新型]一種原邊控制式開關(guān)電源控制器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720387604.5
• 申請(qǐng)日: 2017-04-13
• 公開（公告）號(hào): CN206628984U
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂述莊;趙鋒;劉峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海新進(jìn)半導(dǎo)體制造有限公司;上海新進(jìn)芯微電子有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/335
• 分類號(hào): H02M3/335
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 王寶筠

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及電路控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種原邊控制式開關(guān)電源控制器。

背景技術(shù)

所謂原邊控制(PSR)方案，即省去光耦及副邊恒壓恒流控制器，只采用電源變換器原邊的專用集成電路就能實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓的恒壓恒流控制。相應(yīng)的，原邊控制式功率開關(guān)，即將功率器件與PSR控制器集成到一個(gè)封裝內(nèi)形成的功率開關(guān)，以減少系統(tǒng)方案的元件個(gè)數(shù)，適應(yīng)高性能、小尺寸、易生產(chǎn)、低成本的市場要求。現(xiàn)有原邊控制式功率開關(guān)中，內(nèi)置PFM(脈沖頻率調(diào)制)控制器的功率開關(guān)，由于其工作頻率隨著相應(yīng)電源變換器的負(fù)載減輕而線性降低，故平均效率高，更容易滿足主流國際能效標(biāo)準(zhǔn)。

如圖1所示，現(xiàn)有應(yīng)用于電源變換器的內(nèi)置PFM控制器的原邊控制式功率開關(guān)，主要包括恒壓環(huán)路控制電路100、PFM控制器200和功率晶體管300；另外該功率開關(guān)設(shè)有：電源變換器輸出電壓采樣引腳FB，電源變換器原邊電流采樣引腳CS，電源變換器原邊線圈接線引腳C，反應(yīng)電源變換器負(fù)載情況的引腳CPC；恒壓環(huán)路控制電路100分別與引腳FB、引腳CPC和PFM控制器200連接，PFM控制器200的輸出端接于功率晶體管300的基極，功率晶體管300的集電極接于引腳C，發(fā)射極接于引腳CS。其工作原理為恒壓環(huán)路控制電路100根據(jù)引腳FB獲取的輸出電壓采樣值和CPC引腳獲取的與電源變換器負(fù)載相對(duì)應(yīng)的CPC電壓，通過PID控制原理控制PFM控制器200的輸出信號(hào)，從而控制功率晶體管300的開關(guān)。

然而，現(xiàn)有內(nèi)置PFM控制器的功率開關(guān)的工作頻率隨著負(fù)載減輕而線性降低的特性，在提高功率開關(guān)的平均效率的同時(shí)，也帶來了電源變換器負(fù)載動(dòng)態(tài)切換時(shí)功率開關(guān)動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性差的問題，即當(dāng)負(fù)載動(dòng)態(tài)切換時(shí)恒壓環(huán)路控制電路未能快速反應(yīng)，導(dǎo)致空載切重載時(shí)輸出電壓直接跌至零，從而使得內(nèi)置PFM控制器的功率開關(guān)在對(duì)負(fù)載動(dòng)態(tài)響應(yīng)有嚴(yán)格要求的開關(guān)電源應(yīng)用中受到很大的使用限制。

實(shí)用新型內(nèi)容

有鑒于此，本申請(qǐng)目的在于提供一種原邊控制式開關(guān)電源控制器，以解決現(xiàn)有內(nèi)置PFM控制器的原邊控制式功率開關(guān)在負(fù)載動(dòng)態(tài)切換時(shí)動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性差的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┤缦录夹g(shù)方案：

一種原邊控制式開關(guān)電源控制器，包括恒壓環(huán)路控制電路、峰值電流選擇電路和動(dòng)態(tài)響應(yīng)控制電路；其中：

所述恒壓環(huán)路控制電路的輸入端與所述開關(guān)電源控制器的副邊反饋引腳FB連接，以根據(jù)由所述副邊反饋引腳FB獲取的所述開關(guān)電源輸出電壓采樣值輸出第一控制信號(hào)；

所述動(dòng)態(tài)響應(yīng)控制電路的輸入端與所述副邊反饋引腳FB連接，以將所述輸出電壓采樣值與預(yù)設(shè)最小輸出電壓比較，并輸出比較結(jié)果；

所述峰值電流選擇電路的一個(gè)輸入端與所述開關(guān)電源控制器的原邊電流采樣引腳CS連接，以當(dāng)所述比較結(jié)果為所述輸出電壓采樣值小于所述預(yù)設(shè)最小輸出電壓時(shí)，選擇最大基準(zhǔn)值、與由所述原邊電流采樣引腳CS獲取的所述電源變換器的原邊電流采樣值進(jìn)行比較，并輸出相應(yīng)的第二控制信號(hào)；

其中，所述比較結(jié)果為所述輸出電壓采樣值小于所述預(yù)設(shè)最小輸出電壓時(shí)，所述第一控制信號(hào)被屏蔽。

優(yōu)選的，還包括PFM控制器和功率晶體管；

所述FM控制器的一個(gè)輸入端與所述動(dòng)態(tài)響應(yīng)控制電路的輸出端相連；

所述FM控制器的另一輸入端與所述峰值電流選擇電路的輸出端相連；

所述FM控制器的輸出端與所述功率晶體管的基極相連。

優(yōu)選的，所述動(dòng)態(tài)響應(yīng)控制電路還包括當(dāng)所述比較結(jié)果為所述輸出電壓采樣值小于所述預(yù)設(shè)最小輸出電壓時(shí)，輸出開通控制信號(hào)。

優(yōu)選的，所述動(dòng)態(tài)響應(yīng)控制電路還包括將所述輸出電壓采樣值與預(yù)設(shè)最大輸出電壓比較，并輸出比較結(jié)果。

優(yōu)選的，當(dāng)所述比較結(jié)果為所述輸出電壓采樣值大于所述預(yù)設(shè)最大輸出電壓時(shí)，所述第一控制信號(hào)被屏蔽，所述動(dòng)態(tài)響應(yīng)控制電路還輸出關(guān)斷控制信號(hào)。

優(yōu)選的，所述動(dòng)態(tài)響應(yīng)控制電路包括：輸出電壓檢測電路和控制方式切換電路；

所述輸出電壓檢測電路的輸入端與所述副邊反饋引腳FB連接，所述輸出電壓檢測電路的輸出端分別與所述控制方式切換電路的一個(gè)輸入端和所述峰值電流選擇電路的另一輸入端相連；

所述控制方式切換電路的另一輸入端與所述恒壓環(huán)路控制電路的輸出端相連。

優(yōu)選的，所述輸出電壓檢測電路包括第一電壓比較器和第二電壓比較器；