[發明專利]頻率調節電路、頻率調節方法及開關電路

在審

• 申請號: 202111112680.2
• 申請日: 2021-09-23
• 公開（公告）號: CN114513109A
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 楊洋;黃孟意;許祥勇
• 申請（專利權）人: 杰華特微電子股份有限公司
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08;H02M3/335
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請公開了一種用于開關電路的頻率調節電路、頻率調節方法及開關電路，頻率調節電路包括：充電電流生成模塊，接收表征所述輸出功率的第一信號與表征所述輸入電壓的第二信號，產生充電電流；信號生成模塊，根據所述充電電流輸出第三信號，其中，所述第三信號用以調整所述開關電路的最大工作頻率，以使得所述最大工作頻率隨著所述輸入電壓的增大而減小，以此在低壓輸入時，將開關電路的最大工作頻率提高，以使開關電路盡可能工作在準諧振模式，在高壓輸入時，將開關電路的最大工作頻率降低，以降低寬輸入電壓的開關電路的開關損耗，提高效率。

技術領域

本申請涉及電力電子技術領域，更具體地，涉及一種頻率調節電路、頻率調節方法及開關電路。

背景技術

隨著電力電子技術的迅猛發展，開關變換器的應用越來越廣泛，特別是人們對高功率密度、高可靠性、小體積和寬輸入電壓的開關變換器提出了更高的要求。反激拓撲具有結構簡單、價格低廉等優點，在充電電源、鐵路電源、通信電源、光伏發電等領域得到了廣泛應用。但普通的反激拓撲在寬輸入電壓范圍情況下難以做到同時兼顧高壓和低壓的效率、溫升，因此限制了普通反激變換器的體積、效率、輸入電壓范圍。

準諧振(Quasi-Resonant，QR)反激變換器能夠實現初級側主功率開關單元的波谷導通，減小開關損耗，其電路成本較低，控制方法簡單，是目前小功率開關電源應用場合中較受歡迎的拓撲結構。然而在高頻應用場合，盡管準諧振反激變換器可以實現波谷導通，但在寬輸入電壓情況下，為了兼顧低壓和高壓的效率與溫升均衡，通常開關頻率需進行折中設計，此時低壓工作頻率相對其最有工作頻率較低，導致其低壓電流峰值、磁通密度、導通損耗均較大；而高壓工作頻率相對其最優工作頻率較高，導致其開關損耗較大。現有技術中限制的最大工作頻率為固定值，不具備頻率補償的功能，無法很好的兼顧低壓和高壓輸入的效率。因此，需要設計一個動態響應的頻率變換器，在低壓輸入時，將頻率變換器的最大頻率提高，以使開關電路盡可能工作在QR模式，在高壓輸入時，將頻率變換器的最大頻率提高，以降低開關電路的開關損耗，提高效率。

因此，期望提供一種改進的頻率調節電路，以滿足有效減少電路損耗，均衡溫升的要求。

發明內容

提供本申請內容是為了以簡化的形式介紹將在下面的詳細描述中進一步描述的一些概念。本申請內容不旨在標識所要求保護的主題的關鍵特征或必要特征，也不旨在限制所要求保護的主題的范圍。

本申請的目的是提供一種改進的頻率調節電路以降低電路損耗，提高效率。前述和其他目的通過獨立權利要求的特征來實現。進一步的實現形式從從屬權利要求、說明書和附圖中是顯而易見的。

根據本申請的第一方面，提供了一種用于開關電路的頻率調節電路，所述開關電路用于接收輸入電壓并產生輸出電壓，其特征在于，所述頻率調節電路接收表征所述輸出功率的第一信號與表征所述輸入電壓的第二信號產生第三信號，其中，所述第三信號用以調整所述開關電路的最大工作頻率，以使得所述最大工作頻率隨著所述輸入電壓的增大而減小。

可選的，所述頻率調節電路包括：充電電流生成模塊，接收所述第一信號與所述第二信號，產生充電電流；信號生成模塊，根據所述充電電流輸出所述第三信號。

可選的，所述充電電流生成模塊根據表征所述輸入電壓的第二信號調整充電電流的大小，所述充電電流隨著所述輸入電壓的增大而減小。

可選的，所述充電電流生成模塊還包括：偏置電流提供電路，被配置為生成一偏置電流，用于限定所述充電電流的最小值，所述充電電流和所述偏置電流之和作為第二充電電流，其中，所述第二充電電流作為所述充電電流生成模塊的輸出信號。

可選的，所述充電電流生成模塊包括：第一電流，被配置為受所述第一信號控制，所述第一信號為反饋電壓，所述反饋電壓越大，第一電流越大；第二電流，被配置為受所述第二信號控制，所述第二信號越大，第二電流越大；第三電流，被配置為所述第一電流與所述第二電流的差，所述充電電流被配置為與所述第三電流成正比。