[發(fā)明專利]一種開關(guān)電源及其輸出功率調(diào)控電路和方法

有效

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• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112187024B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪虎;朱世鴻
• 申請（專利權(quán)）人: 上海新進(jìn)芯微電子有限公司
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08;H02M3/335
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 劉翠香

1.一種開關(guān)電源的輸出功率調(diào)控電路，其特征在于，包括PFM模塊、脈沖模塊、量化調(diào)節(jié)模塊、功率驅(qū)動模塊；

所述PFM模塊用于根據(jù)所述開關(guān)電源的輸出電壓進(jìn)行PFM調(diào)控以生成PFM開通信號；

所述脈沖模塊用于生成PWM模式中周期固定的或者谷底固定的脈沖信號；

所述量化調(diào)節(jié)模塊分別與所述PFM模塊和所述脈沖模塊連接，用于比較所述PFM開通信號與所述脈沖信號的開通時(shí)刻，并根據(jù)開通時(shí)刻比較結(jié)果對原邊電流的電流峰值設(shè)定值進(jìn)行數(shù)字量化調(diào)節(jié)；

所述功率驅(qū)動模塊分別與所述脈沖模塊和所述量化調(diào)節(jié)模塊連接，用于根據(jù)所述脈沖信號周期性開通所述開關(guān)電源的功率開關(guān)管，并在每當(dāng)原邊電流上升至所述電流峰值設(shè)定值時(shí)關(guān)斷所述功率開關(guān)管；

其中，所述量化調(diào)節(jié)模塊具體用于：

若所述PFM開通信號的開通時(shí)刻早于所述脈沖信號的開通時(shí)刻，則對所述電流峰值設(shè)定值進(jìn)行數(shù)字量化后的增量調(diào)節(jié)；

若所述PFM開通信號的開通時(shí)刻晚于所述脈沖信號的開通時(shí)刻，則對所述電流峰值設(shè)定值進(jìn)行數(shù)字量化后的減量調(diào)節(jié)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述量化調(diào)節(jié)模塊具體用于：

根據(jù)電流峰值設(shè)定值的預(yù)設(shè)邊界值確定模擬量取值范圍，根據(jù)預(yù)設(shè)數(shù)字量化位寬確定數(shù)字量取值范圍；建立所述模擬量取值范圍與所述數(shù)字量取值范圍的對應(yīng)關(guān)系，以便根據(jù)所述對應(yīng)關(guān)系對所述電流峰值設(shè)定值進(jìn)行數(shù)字量化。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于，所述量化調(diào)節(jié)模塊包括依次連接的時(shí)間比較單元、數(shù)字量化調(diào)節(jié)單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換單元；

所述時(shí)間比較單元用于對所述PFM開通信號和所述脈沖信號的開通時(shí)刻進(jìn)行比較，生成開通時(shí)刻比較結(jié)果信號；

所述數(shù)字量化調(diào)節(jié)單元用于根據(jù)所述開通時(shí)刻比較結(jié)果信號，對當(dāng)前的數(shù)字量化值進(jìn)行調(diào)整更新；

所述數(shù)模轉(zhuǎn)換單元用于根據(jù)所述對應(yīng)關(guān)系，對調(diào)整更新后的數(shù)字量化值進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，以更新輸出對應(yīng)的電流峰值設(shè)定值。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電路，其特征在于，所述時(shí)間比較單元具體為D觸發(fā)器；其中，所述D觸發(fā)器的數(shù)據(jù)輸入端連接所述PFM模塊，用以接收所述PFM開通信號；所述D觸發(fā)器的時(shí)鐘端連接所述脈沖模塊，用以接收所述脈沖信號。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電路，其特征在于，所述數(shù)字量化調(diào)節(jié)單元還用于：

在對當(dāng)前的數(shù)字量化值進(jìn)行調(diào)整更新之后，判斷調(diào)整更新后的數(shù)字量化值是否超出數(shù)字量取值范圍；若是，則將對應(yīng)超出的邊界值作為調(diào)整更新后的數(shù)字量化值。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述PFM模塊包括采樣單元、信號發(fā)生器、第一比較器；

所述采樣單元用于在每個(gè)控制周期對所述開關(guān)電源的輸出電壓進(jìn)行采樣以生成檢測電壓；

所述信號發(fā)生器用于生成在每個(gè)單調(diào)周期內(nèi)固定單調(diào)變化的第一信號；

所述第一比較器分別與所述采樣單元和所述信號發(fā)生器連接，用于將所述檢測電壓與所述第一信號進(jìn)行大小比較，以輸出所述PFM開通信號。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路，其特征在于，從當(dāng)前控制周期的死區(qū)時(shí)間的起始時(shí)刻、至下一控制周期內(nèi)原邊導(dǎo)通時(shí)間的結(jié)束時(shí)刻，所述第一信號固定單調(diào)變化；

或者，從當(dāng)前控制周期的副邊導(dǎo)通時(shí)間的起始時(shí)刻、至下一控制周期內(nèi)原邊導(dǎo)通時(shí)間的結(jié)束時(shí)刻，所述第一信號固定單調(diào)變化。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路，其特征在于，

所述采樣單元具體用于：對所述開關(guān)電源的輸出電壓進(jìn)行采樣和正向放大以生成檢測電壓；

所述信號發(fā)生器具體用于：生成在每個(gè)單調(diào)周期內(nèi)固定單調(diào)遞增的第一信號；

或者，

所述采樣單元具體用于：對所述開關(guān)電源的輸出電壓進(jìn)行采樣和反向放大以生成檢測電壓；

所述信號發(fā)生器具體用于：生成在每個(gè)單調(diào)周期內(nèi)固定單調(diào)遞減的第一信號。