[發明專利]功率變換器及其控制電路

在審

• 申請號: 202011622327.4
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN114696579A
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 孫順根;楊翰飛
• 申請（專利權）人: 上海晶豐明源半導體股份有限公司
• 主分類號: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 駱希聰

一種開關型功率變換器的控制電路，用于生成控制信號，控制位于功率變換器中的開關晶體管，所述控制電路包括：比較器，斜坡補償電路，用于產生斜坡補償信號并施加到所述比較器的第一輸入端或第二輸入端；導通時間產生電路，產生導通計時信號；控制信號產生電路，根據所述比較信號和所述導通計時信號，生成控制信號，用于控制功率變換器中的開關晶體管；其中，所述斜坡補償電路在所述功率變換器運行于電感電流連續模式時，在電感電流退磁期間輸出具有第一斜率的斜坡補償信號，在所述功率變換器運行于電感電流斷續模式時，在電感電流退磁期間和零電流期間輸出具有第二斜率的斜坡補償信號，所述第一斜率大于所述第二斜率。

技術領域

本申請主要涉及電力電子技術，尤其涉及一種種功率變換器及其控制電路。

背景技術

恒定導通時間控制方式因具有優異的動態響應速度和較高的輕載效率，在功率變換器中得到廣泛的應用。

恒定導通時間控制方式具有很好的動態響應速度和輕載效率，但對輸出電壓紋波的形狀有較高要求，然而，較大的電壓紋波會對負載造成不利影響。現有技術一般通過在反饋信號或電壓基準疊加一個斜率補償信號來改善上述問題。斜率補償信號通常由電流源充放電或者RC振蕩的方式生成。

同時，為功率變換器使更具適用性，其需要在電感電流連續模式(ContinuousCurrent Mode，CCM)和電感電流斷續模式(Discontinuous Current Mode，DCM)下皆能保持穩定工作，然而，在電感電流斷續模式下，引入斜率補償信號進行控制的功率變換器往往會出現誤觸發情形，影響穩定性。

申請內容

本申請要解決的技術問題是提供一種功率變換器及其控制電路和控制方法，實現功率變換器在電感電流連續模式和電感電流斷續模式下皆能實現穩定運行。

為解決上述技術問題，本申請提供了一種開關型功率變換器的控制電路，用于生成控制信號，控制位于功率變換器中的開關晶體管，所述控制電路包括：比較器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，所述第一輸入端用于輸入參考信號，所述第二輸入端用于輸入反饋信號，所述輸出端用于輸出比較信號；所述反饋信號根據所述輸出電壓得到；斜坡補償電路，用于產生斜坡補償信號并施加到所述比較器的第一輸入端或第二輸入端；導通時間產生電路，根據所述比較信號或所述控制信號開始進行計時，產生導通計時信號；控制信號產生電路，根據所述比較信號和所述導通計時信號，生成控制信號，用于控制功率變換器中的開關晶體管；其中，所述斜坡補償電路在所述功率變換器運行于電感電流連續模式時，在電感電流退磁期間輸出具有第一斜率的斜坡補償信號，在所述功率變換器運行于電感電流斷續模式時，在電感電流退磁期間和零電流期間輸出具有第二斜率的斜坡補償信號，所述第一斜率大于所述第二斜率。

在本申請的一實施例中，所述斜坡補償電路進一步包括運行模式檢測電路，所述運行模式檢測電路用于檢測當前周期內所述功率變換器的運行模式，并向所述斜坡補償電路輸出模式檢測結果信號。

在本申請的一實施例中，所述模式檢測電路包括過零檢測器，所述過零檢測器用于檢測所述功率變換器的電感電流在當前周期是否過零，如果所述過零檢測器檢測到所述功率變換器的電感電流在當前周期已發生過零，則輸出所述模式檢測結果信號提示所述功率變換器工作于電感電流斷續模式，如果所述過零檢測器檢測到所述功率變換器的電感電流在當前周期內未發生過零，則輸出所述模式檢測結果信號提示所述功率變換器工作于電感電流連續模式。在本申請的一實施例中，所述過零檢測器包括：第一比較器，具有第一端，第二端和輸出端，其中，所述第一端接收一個表征所述功率變換器電感電流的感測信號，所述第二端接收一個過零檢測閾值，所述輸出端輸出一個過零提示信號；第一延遲模塊，接收所述過零提示信號，并通過延遲所述過零提示信號生成延遲過零提示信號；第一與邏輯門，具有兩個輸入端和一個輸出端，所述兩個輸入端分別接收所述過零提示信號和所述延遲過零提示信號，所述輸出端輸出過零檢測結果；采樣保持模塊，在每個工作周期的末尾采樣并在其他時刻保持所述過零檢測結果，輸出所述模式檢測結果信號。