[發(fā)明專利]反激式開關(guān)電源控制電路及應(yīng)用該電路的控制方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110052578.1
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112671213A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陶平;高維;李海松
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州博創(chuàng)集成電路設(shè)計(jì)有限公司
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08;H02M1/44;H02M1/14
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司 32102
• 代理人: 姚姣陽

本發(fā)明揭示了一種反激式開關(guān)電源控制電路及應(yīng)用該電路的控制方法，電路包括：谷底檢測電路，用于檢測DMG引腳的過零點(diǎn)、輸出過零檢測信號，生成并輸出谷底信號；開關(guān)管導(dǎo)通邏輯電路，用于接收過零檢測信號及谷底信號，依據(jù)谷底個(gè)數(shù)的比較結(jié)果選擇對應(yīng)的導(dǎo)通模式，輸出開關(guān)管導(dǎo)通信號；開關(guān)管邏輯控制電路，用于接收開關(guān)管導(dǎo)通信號并依據(jù)其控制功率開關(guān)管的導(dǎo)通，接收FB采樣電壓信號及CS電壓信號并依據(jù)二者控制功率開關(guān)管的關(guān)斷。本發(fā)明的電路中創(chuàng)造性的設(shè)置有兩種導(dǎo)通模式、用于控制功率開關(guān)管的導(dǎo)通，克服了現(xiàn)有技術(shù)的局限。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種開關(guān)電源控制電路及其相應(yīng)的控制方法，具體而言，涉及一種具有多種導(dǎo)通模式的反激式開關(guān)電源控制電路及應(yīng)用該電路的控制方法，屬于開關(guān)電源控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來，隨著集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展，對于開關(guān)電源的集成度、開關(guān)頻率等方面的要求也越來越高。對于開關(guān)電源而言，開關(guān)頻率的提高可以極大地減小變壓器體積、提高功率密度，但隨之而來的是，開關(guān)頻率的提高也會使開關(guān)損耗變大。因此，為了實(shí)現(xiàn)更高的開關(guān)頻率，設(shè)計(jì)者一般會控制開關(guān)電源控制電路內(nèi)的功率開關(guān)管在漏極電壓達(dá)到最小值時(shí)導(dǎo)通（即谷底導(dǎo)通），這樣一來，不僅可以將開關(guān)損耗降到最低，而且功率開關(guān)管關(guān)斷時(shí)的電壓變化率也會減小、從而降低了EMI（Electromagnetic Interference，電磁干擾），上述工作模式一般稱作準(zhǔn)諧振模式。

在準(zhǔn)諧振模式下、開關(guān)電源控制電路的工作特點(diǎn)是，當(dāng)輸出負(fù)載或輸入電壓發(fā)生變化時(shí)，自適應(yīng)谷底鎖定電路可能會在相鄰的谷底間來回切換。對于一些負(fù)載較重的情況，雖然谷底發(fā)生跳變，但其切換頻率和工作頻率均較高，不會產(chǎn)生會易被人耳察覺的音頻噪聲；而當(dāng)負(fù)載逐漸減輕時(shí)，其切換頻率和工作頻率也會逐漸降低，此時(shí)谷底跳變的過程更易被人耳捕捉，此時(shí)就會出現(xiàn)較為明顯的音頻噪聲。

此外，為了改善傳導(dǎo)EMI的問題，在現(xiàn)有技術(shù)條件下，設(shè)計(jì)者通常會在振蕩器模塊中加入頻率抖動模塊，使原本集中的頻譜能量分散開來、進(jìn)而降低EMI。但是準(zhǔn)諧振工作模式的開關(guān)電源電路的環(huán)路調(diào)制作用會抵消掉頻率抖動的幅度，從而導(dǎo)致電路開關(guān)頻率的抖動幅度會比設(shè)計(jì)值小很多。在如圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)條件下的、準(zhǔn)諧振反激式開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)中，解決該問題通常的方式是抖動CS幅值或者抖動谷底開啟位置、使得開關(guān)電源的工作頻率在一定的范圍內(nèi)周期性的抖動，但隨著負(fù)載的減輕以及谷底數(shù)的增多，其效果會明顯減弱，并不能達(dá)到預(yù)想目的。

正因現(xiàn)有技術(shù)中存在著上述諸多不足，因此，如何依據(jù)目前現(xiàn)有的研究基礎(chǔ)，提供一種全新的、具有多種導(dǎo)通模式的反激式開關(guān)電源控制電路及應(yīng)用該電路的控制方法，以克服上述諸多問題，也就成為了目前行業(yè)內(nèi)技術(shù)人員亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在上述缺陷，本發(fā)明的目的是提出一種具有多種導(dǎo)通模式的反激式開關(guān)電源控制電路及應(yīng)用該電路的控制方法，具體如下。

一種反激式開關(guān)電源控制電路，包括：

谷底檢測電路，其信號輸入端與DMG引腳電性連接，用于檢測DMG引腳的過零點(diǎn)、輸出過零檢測信號，生成并輸出谷底信號；

開關(guān)管導(dǎo)通邏輯電路，其信號輸入端與所述谷底檢測電路的信號輸出端電性連接，用于接收過零檢測信號及谷底信號，依據(jù)谷底個(gè)數(shù)的比較結(jié)果選擇對應(yīng)的導(dǎo)通模式，輸出開關(guān)管導(dǎo)通信號；

開關(guān)管邏輯控制電路，其信號輸入端與所述開關(guān)管導(dǎo)通邏輯電路的信號輸出端電性連接，用于接收開關(guān)管導(dǎo)通信號并依據(jù)其控制功率開關(guān)管的導(dǎo)通，接收FB采樣電壓信號及CS電壓信號并依據(jù)二者控制功率開關(guān)管的關(guān)斷。

優(yōu)選地，所述開關(guān)管導(dǎo)通邏輯電路包括：

谷底計(jì)數(shù)電路，用于接收來自所述谷底檢測電路的過零檢測信號并記錄當(dāng)前谷底數(shù)；

預(yù)設(shè)谷底數(shù)產(chǎn)生電路，用于生成預(yù)設(shè)谷底數(shù)；

谷底比較電路，用于接收來自所述谷底計(jì)數(shù)電路的當(dāng)前谷底數(shù)以及來自所述預(yù)設(shè)谷底數(shù)產(chǎn)生電路的預(yù)設(shè)谷底數(shù)，生成并輸出谷底個(gè)數(shù)的比較結(jié)果；