[發明專利]一種電壓轉換電路輕載噪聲抑制方法及電源管理裝置

在審

• 申請號: 202111253876.3
• 申請日: 2021-10-27
• 公開（公告）號: CN113824308A
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 何儀修
• 申請（專利權）人: 美芯晟科技（北京）有限公司
• 主分類號: H02M1/44
• 分類號: H02M1/44;H02M1/088;H02M3/158;H02M3/156
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 唐正瑜

本申請提供一種電壓轉換電路輕載噪聲抑制方法及電源管理裝置，在開關式電源電路中，當電壓轉換電路處于輕載模式時，開關式電源電路的電源管理裝置處于間歇供電模式的過程中，基于有限狀態機，即通過實時檢測用于驅動電壓轉換電路的驅動信號的頻率，通過調整影響驅動信號頻率的參數，使該頻率在人耳可感知頻率范圍之外，例如，要使驅動信號頻率在人耳敏感音頻1kHz～10kHz之外，可以將驅動信號頻率控制在1kHz以下或10kHz以上。

技術領域

本申請涉及電壓轉換電路領域，具體而言，涉及一種電壓轉換電路輕載噪聲抑制方法及電源管理裝置。

背景技術

家用的計算機類、通信類和消費類等電子產品，一般配置有開關式電源電路。

開關式電源電路中，當電壓轉換電路處于輕載模式時，通常采用間歇供電模式(Burst Mode)來提供電子裝置所需的較低電能。以間歇供電模式來說，電源管理裝置控制脈沖寬度調變電路暫停一預設時間，當提供給電子裝置的電能低于一下限時，才重新輸出脈波，使得電壓轉換電路再次提供電能給電子裝置。

換句話說，間歇供電模式是將原本的連續脈波分割成連續的脈波群組輸出，使得脈波群組的頻率低于原本脈波的頻率，以減少提供的電能給電子裝置。但是，為了減少電子裝置的供電而將脈波群組的頻率調低的過程中，在頻率低至人耳敏感的音頻范圍1kHz～10kHz時，開關式電源電路就會產生音頻雜訊。

發明內容

本申請實施例的目的在于提供一種電壓轉換電路輕載噪聲抑制方法及電源管理裝置，用以解決間歇供電模式下，開關式電壓電路產生頻率在人耳敏感的音頻范圍內的音頻雜訊的問題。

本申請實施例提供的一種開關式電源電路的電源管理裝置，包括：

脈沖間歇模塊，用于當電壓轉換電路處于輕載模式時，產生間歇脈沖的驅動信號，并根據驅動信號驅動電壓轉換電路進行電壓轉換；以及有限狀態機，其與脈沖間歇模塊連接，有限狀態機用于實時檢測驅動信號的頻率，通過調整影響驅動信號的頻率的參數，使得驅動信號的頻率在人可感知頻率范圍之外。

上述技術方案，在開關式電源電路中，當電壓轉換電路處于輕載模式時，開關式電源電路的電源管理裝置處于間歇供電模式的過程中，基于有限狀態機，即通過實時檢測用于驅動電壓轉換電路的驅動信號的頻率，通過調整影響驅動信號頻率的參數，使該頻率在人耳可感知頻率范圍之外，例如，要使驅動信號頻率在人耳敏感音頻1kHz～10kHz之外，可以將驅動信號頻率控制在1kHz以下或10kHz以上。

在一些可選的實施方式中，有限狀態機包括檢測電路和參數調整模塊；

檢測電路包括充電容電流源、泄能開關、蓄能電容、低電壓比較器和高電壓比較器；

充電容電流源的輸出端連接蓄能電容的一端，蓄能電容的另一端接地；

充電容電流源的輸出端還連接泄能開關的一端，泄能開關另一端接地，泄能開關受控制脈沖控制；其中，控制脈沖用于與PWM脈沖共同生成驅動信號；

充電容電流源的輸出端還連接低電壓比較器的正向輸入端，低電壓比較器的負向輸入端用于輸入低位電壓，低電壓比較器的輸出端用于輸出低電壓比較結果；

充電容電流源的輸出端還連接高電壓比較器的正向輸入端，高電壓比較器的負向輸入端用于輸入高位電壓，高電壓比較器的輸出端用于輸出高電壓比較結果；其中，高位電壓大于低位電壓；

參數調整模塊，與低電壓比較器和高電壓比較器連接，用于根據低電壓比較結果和高電壓比較結果，調低或調高影響驅動信號的頻率的參數。

在一些可選的實施方式中，參數調整模塊包括電壓轉換器、升壓電流源、降壓電流源、電容、升壓開關、降壓開關和加法器；