[發明專利]一種開關電源及其輸出功率調控電路和方法

有效

• 申請號: 202011035461.4
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112187024B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 汪虎;朱世鴻
• 申請（專利權）人: 上海新進芯微電子有限公司
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08;H02M3/335
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 劉翠香

本申請公開了一種開關電源及其輸出功率調控電路和方法，該電路包括PFM模塊、脈沖模塊、量化調節模塊、功率驅動模塊；PFM模塊用于根據開關電源的輸出電壓進行PFM調控以生成PFM開通信號；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；量化調節模塊分別與PFM模塊和脈沖模塊連接，用于比較PFM開通信號與脈沖信號的開通時刻，根據開通時刻比較結果對原邊電流的電流峰值設定值進行數字量化調節；功率驅動模塊分別與脈沖模塊和量化調節模塊連接，用于根據脈沖信號周期性開通開關電源的功率開關管，并在每當原邊電流上升至電流峰值設定值時關斷功率開關管。本申請改善了輸出功率的總體調控質量，簡化了電路結構。

技術領域

本申請涉及開關電源技術領域，特別涉及一種開關電源及其輸出功率調控電路和方法。

背景技術

相關技術中，對開關電源的輸出功率調控一般有兩種模式：PFM(Pulse FrequencyModulation，脈沖頻率調制)模式和PWM(Pulse Width Modulation，脈沖寬度調制)模式。這兩種控制模式一般分別由各自相對獨立的電路系統完成，因此各自均具有無法避免的缺點。并且，一般開關電源中會同時設置這兩種調制模式，相應地便需要配置兩套電路系統，不利于開關電源的小型化和輕量化發展。鑒于此，提供一種解決上述技術問題的方案，已經是本領域技術人員所亟需關注的。

發明內容

本申請的目的在于提供一種開關電源及其輸出功率調控電路和方法，以便兼具兩種控制模式的優點，從而提高功率輸出控制的質量效果，并簡化電路結構。

為解決上述技術問題，第一方面，本申請公開了一種開關電源的輸出功率調控電路，包括PFM模塊、脈沖模塊、量化調節模塊、功率驅動模塊；

所述PFM模塊用于根據所述開關電源的輸出電壓進行PFM調控以生成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；

所述量化調節模塊分別與所述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刻，并根據開通時刻比較結果對原邊電流的電流峰值設定值進行數字量化調節；

所述功率驅動模塊分別與所述脈沖模塊和所述量化調節模塊連接，用于根據所述脈沖信號周期性開通所述開關電源的功率開關管，并在每當原邊電流上升至所述電流峰值設定值時關斷所述功率開關管。

可選地，所述量化調節模塊具體用于：

若所述PFM開通信號的開通時刻早于所述脈沖信號的開通時刻，則對所述電流峰值設定值進行數字量化后的增量調節；

若所述PFM開通信號的開通時刻晚于所述脈沖信號的開通時刻，則對所述電流峰值設定值進行數字量化后的減量調節。

可選地，所述量化調節模塊具體用于：

根據電流峰值設定值的預設邊界值確定模擬量取值范圍，根據預設數字量化位寬確定數字量取值范圍；建立所述模擬量取值范圍與所述數字量取值范圍的對應關系，以便根據所述對應關系對所述電流峰值設定值進行數字量化。

可選地，所述量化調節模塊包括依次連接的時間比較單元、數字量化調節單元、數模轉換單元；

所述時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刻進行比較，生成開通時刻比較結果信號；

所述數字量化調節單元用于根據所述開通時刻比較結果信號，對當前的數字量化值進行調整更新；

所述數模轉換單元用于根據所述對應關系，對調整更新后的數字量化值進行數模轉換，以更新輸出對應的電流峰值設定值。