[發明專利]改善負載動態響應的控制電路、控制方法和開關電源

有效

• 申請號: 201810181984.6
• 申請日: 2018-03-06
• 公開（公告）號: CN108418432B
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 高克寧;謝敏儀;東偉;盛琳
• 申請（專利權）人: 茂睿芯(深圳)科技有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M7/217
• 代理公司: 44414 深圳中一聯合知識產權代理有限公司
• 代理人: 張全文

本發明屬于開關電源技術領域，提供了一種改善負載動態響應的控制電路，應用于開關電源中，開關電源包括具有副邊繞組和原邊繞組的變壓器、與原邊繞組連接的原邊整流開關和與副邊繞組連接的副邊整流開關，控制電路包括：第一采樣保持模塊、第一比較模塊、第二采樣保持模塊、第二比較模塊、第二比較模塊和原邊控制模塊，通過檢測副邊繞組的輸出電壓來監測系統輸出電壓在負載動態時的掉落，并且閉環控制其發出的使副邊阻抗改變的脈沖的開通關斷，在原邊輔助繞組上產生足夠大的使原邊控制模塊響應的電平變化來改善動態響應。相對現有的方案，有更強的通用性，并且由于其在副邊整流管兩端始終有較大阻抗，也不會產生原副邊電流直通的問題，可靠性更高。

技術領域

本發明屬于開關電源技術領域，尤其涉及一種改善負載動態響應的控制電路、控制方法和開關電源。

背景技術

目前，傳統的初級側調整(Priamry-Side-Regulation，PSR)方案由于其可以免于使用光耦而仍然可以獲得較好的輸出電壓調整率的優點而在小功率AC/DC電源適配器上廣泛使用。但由于其沒有使用光耦做閉環反饋，而通過采樣原邊輔助繞組上的電壓來調整輸出電壓，其帶來的一個缺點是較差的動態特性，尤其是在負載從空載向滿載快速跳變時，輸出電壓跌落通常很大。現有的針對PSR改善動態響應的方案，通常是在副邊電路中放置一枚單獨的喚醒芯片或者是在同步整流芯片上添加喚醒功能。當檢測到輸出電壓低于某一設定值則對副邊的同步整流場效應管/整流二極管或者副邊繞組進行短路或者改變阻抗，以在原邊輔助繞組上產生一個震蕩的電壓以促使原邊PSR控制器快速做出響應以改善動態性能。

但現有方案在喚醒芯片檢測到輸出電壓掉落時只是以固定周期，固定導通時間發出短路整流管或者使整流管兩端阻抗改變的脈沖。因此其通用性也收到限制，當使用改變阻抗的方式時，很大可能性不能在原邊輔助繞組上產生足夠高的使原邊芯片動作的電壓信號。而當采用短路副邊的同步整流場效應管/整流二極管或者副邊繞組的方法，則有可能和原邊的主控MOS的開通信號發生交疊，產生很大的直通電流，影響電源工作可靠性

因此，傳統的技術方案中存在有通用性較差、影響開關電源工作的可靠性問題。

發明內容

本發明提供一種改善負載動態響應的控制電路、控制方法和開關電源，旨在解決傳統的技術方案中存在的通用性較差、影響開關電源工作的可靠性的問題。

一種改善負載動態響應的控制電路，應用于開關電源中，所述開關電源包括具有副邊繞組和原邊繞組的變壓器，與所述原邊繞組連接的原邊整流開關，與所述副邊繞組連接的副邊整流開關，所述控制電路包括：

第一采樣保持模塊，所述第一采樣保持模塊用于在每一個副邊整流開關的開關周期開始后對所述開關電源的輸出電壓進行采樣保持，并輸出第一參考電壓；

第一比較模塊，所述第一比較模塊用于比較所述輸出電壓和所述第一參考電壓，并輸出啟動信號；

第二采樣保持模塊，所述第二采樣保持模塊在接收所述啟動信號后，對所述輸出電壓進行采樣保持，并輸出第二參考電壓；

第二比較模塊，所述第二比較模塊用于比較所述第二參考電壓與所述副邊整流開關的漏源極電壓，并輸出喚醒信號；

原邊控制模塊，所述原邊控制模塊接收所述喚醒信號，用于控制所述原邊整流開關的導通與關斷，以使所述輸出電壓穩定在預設的電壓值范圍內。

此外，還提供了一種開關電源，包括具有副邊繞組和原邊繞組的變壓器，與所述原邊繞組連接的原邊整流開關，與所述副邊繞組連接的副邊整流開關，還包括：上述的改善負載動態響應的控制電路。

此外，還提供了一種改善負載動態響應的控制方法，應用于開關電源中，所述開關電源包括具有副邊繞組和原邊繞組的變壓器，與所述原邊繞組連接的原邊整流開關，與所述副邊繞組連接的副邊整流開關，所述控制方法包括以下步驟：