[發明專利]一種消除原邊反饋開關電源音頻噪聲的電路

有效

• 申請號: 201810985965.9
• 申請日: 2018-08-28
• 公開（公告）號: CN108923639B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 賈懷彬;張洪俞;朱敏元
• 申請（專利權）人: 南京微盟電子有限公司
• 主分類號: H02M1/44
• 分類號: H02M1/44;H02M7/219
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 奚幼堅

1.一種消除原邊反饋開關電源音頻噪聲的電路，原邊反饋開關電源基于AC-DC原邊控制轉換器拓撲結構，包括整流橋、輸入濾波電容、原邊繞組NP及原邊開關管和采樣電阻R5、輔助繞組NA及分壓輸出電阻、副邊繞組NS及整流二極管以及輸出電阻R₀和電容C₀，輔助繞組NA通過電阻分壓輸出的電壓信號連接誤差放大器的負端，誤差放大器的正端連接2V電壓，誤差放大器的輸出經PFM調制器和驅動電路后控制原邊開關管的柵極；

其特征在于：設置振蕩器、清零電路、噪聲檢測電路、時間電壓轉換器、開關電容濾波器、電壓電流轉換電路和峰值電流檢測電路構成的系統，與受控的原邊反饋開關電源構成閉環；峰值電流檢測電路通過原邊開關管采樣電阻獲取的峰值電流信號CS連接比較器COMP的正端，參考電壓VREF通過電阻R3與R4串聯后連接比較器COMP的負端，比較器COMP的輸出連接PFM調制器，振蕩器產生占空比為50％、頻率恒定的周期性方波時鐘信號CLK，噪聲檢測電路接受振蕩器輸出的方波時鐘信號CLK作為時鐘信號，經過計數器和邏輯電路處理，運算出系統開關頻率與25KHz頻率的頻率倒數的差值即差值信號T_detect，時間電壓轉換器接受噪聲檢測電路輸出的差值信號T_detect，將其轉換成與時間成正比的電壓值V_DETECT，清零電路接受PFM調制器輸出的PFM信號，為噪聲檢測電路和時間電壓轉換器提供每個周期開始時的清零重置信號RESET，開關電容濾波器的控制信號為PFM調制器輸出的PFM信號，與時間成正比的電壓值V_DETECT經過開關電容濾波器輸出濾波后的電壓V_SCF，經過電壓電流轉換電路連接至電阻R3與R4的連接端，輸出隨輸入電壓線性變化的下拉電流，該電流拉低比較器COMP負端的比較閾值電壓，通過調節系統的峰值電流達到控制系統工作頻率，在大功率負載時，開關電源的傳輸能量高，使系統工作頻率始終鉗位在20KHz以上，始終工作在音頻區之外；小功率時，開關電源的傳輸能量極低，沒有足夠的能量產生音頻噪聲，最終消除了開關電源整個負載范圍內的音頻噪聲。

2.根據權利要求1所述的消除原邊反饋開關電源音頻噪聲的電路，其特征在于：所述噪聲檢測電路包括T觸發器T1、T觸發器T2、T觸發器T3、T觸發器T4、SR觸發器D1、SR觸發器D2、反相器INV1、反相器INV2、反相器INV3、與非門NAND1及異或門XOR1；T觸發器T1的時鐘輸入端CK連接振蕩器輸出的方波時鐘信號CLK，T觸發器T1的SET端連接清零重置信號RESET，T觸發器T1的輸出端Q連接T觸發器T2的時鐘輸入端CK和與非門NAND1的一個輸入端，T觸發器T2的輸出端Q連接T觸發器T3的時鐘輸入端CK，T觸發器T3的SET端連接清零重置信號RESET；T觸發器T3的輸出端Q連接T觸發器T4的時鐘輸入端CK和與非門NAND1的另一個輸入端，與非門NAND1的輸出連接SR觸發器D2的S端，T觸發器T4的輸出連接反相器INV1的輸入，T觸發器T4的SET端連接清零重置信號RESET，反相器INV1的輸出端連接SR觸發器D1的S端，SR觸發器D1的R端連接清零重置信號RESET，SR觸發器D1的輸出端Q連接異或門XOR1的一個輸入端，SR觸發器D2的R端連接清零重置信號RESET，SR觸發器D2的輸出端Q連接異或門XOR1的另一個輸入端，異或門XOR1的輸出連接反相器INV2的輸入，清零重置信號RESET經延時控制電路Delay連接反相器INV3的輸入端。

3.根據權利要求1所述的消除原邊反饋開關電源音頻噪聲的電路，其特征在于：所述時間電壓轉換器包括電流源IP1、開關K1、開關K2及電容C1，電流源IP1的輸入端連接電源VDD，電流源IP1的輸出端連接開關K1的一端，開關K1另一端連接開關K2的一端和電容C1的一端并作為時間電壓轉換器的輸出端，輸出與時間成正比的電壓值V_DETECT，開關K2的另一端及電容C1的另一端均接地，開關K1的控制端連接噪聲檢測電路中反相器INV2的輸出，開關K2的控制端連接噪聲檢測電路中反相器INV3的輸出。