專利名稱：一種開關(guān)電源控制器和控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子領(lǐng)域，尤其涉及一種開關(guān)電源控制器和控制方法。
背景技術(shù)：
目前比較常用的開關(guān)電源的控制方案是峰值電流控制模式，即當(dāng)開關(guān)電源中電感 電流上升至輸出電壓的反饋誤差放大信號COMP時(shí)，控制主開關(guān)管關(guān)斷，直至定頻的時(shí)鐘信 號CLK到來時(shí)控制主開關(guān)管導(dǎo)通。圖1中波形(al)和(a2)表示電源電路工作在負(fù)載短路 狀態(tài)時(shí)的工作波形圖當(dāng)負(fù)載短路時(shí)，電感電流的上升斜率較大，在tl時(shí)刻已經(jīng)上升至反 饋誤差放大信號C0MP，但由于最小導(dǎo)通時(shí)間Tm_min的存在，電感電流要繼續(xù)上升直至t2時(shí) 刻才能夠關(guān)斷主開關(guān)管以滿足最小導(dǎo)通時(shí)間的條件。當(dāng)所述主開關(guān)管關(guān)斷后，電感電流下 降的斜率又很小，在t3時(shí)刻，定頻的時(shí)鐘信號CLK控制主開關(guān)管再次導(dǎo)通時(shí)，電感電流甚至 還未下降至所述反饋誤差放大信號C0MP。因此在負(fù)載短路的情況下，電感電流的可能一直 保持在反饋誤差放大信號COMP之上，并有不斷上升的趨勢。
為了防止電感電流的持續(xù)上升，一般采取降頻的方法進(jìn)行短路保護(hù)，如圖1中的 波形(bl)和(b2)所示將時(shí)鐘信號CLK的頻率成倍的降低為CLK'，以保證當(dāng)電感電流上 升過高而下降斜率過小時(shí)，仍有足夠的時(shí)間保持主開關(guān)管關(guān)斷，電感電流持續(xù)下降。但這種 方法存在明顯的弊端降頻使得電路工作在電流斷續(xù)導(dǎo)通模式(DCM)，當(dāng)開關(guān)電源由負(fù)載 短路跳變至重載情況時(shí)，電流要從較低的狀態(tài)開始上升，因此可能引發(fā)啟動(dòng)過慢甚至無法 啟動(dòng)的問題，尤其是電流源型負(fù)載時(shí)，這種情況更為明顯。發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種開關(guān)電源控制器和控制方法，以克服現(xiàn)有 技術(shù)中的時(shí)鐘信號成倍數(shù)降頻又難以在重載情況下快速啟動(dòng)的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案
依據(jù)本發(fā)明的一種開關(guān)電源控制器，用以控制開關(guān)電源中的第一開關(guān)管工作在導(dǎo) 通和關(guān)斷兩種狀態(tài)以對輸入信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換，包括一開關(guān)時(shí)間調(diào)節(jié)電路；
在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)，所述開關(guān)時(shí)間調(diào)節(jié)電路比較所述第一開關(guān)管的第一狀態(tài)時(shí)間 和期望時(shí)間，根據(jù)比較的結(jié)果控制所述第一開關(guān)管的第二狀態(tài)時(shí)間；
當(dāng)所述第一狀態(tài)時(shí)間大于所述期望時(shí)間時(shí)，所述開關(guān)時(shí)間調(diào)節(jié)電路減小所述第二 狀態(tài)時(shí)間，從而使下一開關(guān)周期的第一狀態(tài)時(shí)間減小；
當(dāng)所述第一狀態(tài)時(shí)間小于所述期望時(shí)間時(shí)，所述開關(guān)時(shí)間調(diào)節(jié)電路增大所述第二 狀態(tài)時(shí)間，從而使下一開關(guān)周期的第一狀態(tài)時(shí)間增大。
優(yōu)選的，所述開關(guān)電源工作在峰值電流控制模式。
進(jìn)一步的，所述開關(guān)時(shí)間調(diào)節(jié)電路包括基準(zhǔn)電壓生成電路和計(jì)時(shí)電路；
所述基準(zhǔn)電壓生成電路根據(jù)所述第一狀態(tài)時(shí)間和所述期望時(shí)間得到基準(zhǔn)電壓信 號;
所述計(jì)時(shí)電路對所述第二狀態(tài)時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)，控制所述第二狀態(tài)時(shí)間與所述基準(zhǔn)電壓信號相匹配。
進(jìn)一步的，所述基準(zhǔn)電壓生成電路包括充放電控制電路和第一電容；
所述充放電控制電路接收表征所述第一狀態(tài)時(shí)間和所述期望時(shí)間的信號，當(dāng)所述 第一狀態(tài)時(shí)間大于所述期望時(shí)間時(shí)，根據(jù)兩者的差值對所述第一電容進(jìn)行放電；當(dāng)所述第 一狀態(tài)小于所述期望時(shí)間時(shí)，根據(jù)兩者的差值對所述第一電容進(jìn)行充電；
所述第一電容電壓作為所述基準(zhǔn)電壓信號。
進(jìn)一步的，所述計(jì)時(shí)電路包括斜坡信號發(fā)生電路和比較電路；
所述斜坡信號發(fā)生電路在所述第二狀態(tài)的起始時(shí)刻輸出具有一定斜率的斜坡信 號;
所述比較電路接收并比較所述斜坡信號和所述基準(zhǔn)電壓信號，當(dāng)所述斜坡信號上 升至所述基準(zhǔn)電壓信號時(shí)，所述比較電路的輸出信號結(jié)束所述第二狀態(tài)。
依據(jù)本發(fā)明的一種開關(guān)電源控制方法，用以控制開關(guān)電源中的第一開關(guān)管工作在 導(dǎo)通和關(guān)斷兩種狀態(tài)以對輸入信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換，包括以下步驟
在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)，比較所述第一開關(guān)管的第一狀態(tài)時(shí)間和期望時(shí)間，根據(jù)比較 的結(jié)果控制所述第一開關(guān)管的第二狀態(tài)時(shí)間；
當(dāng)所述第一狀態(tài)時(shí)間大于所述期望時(shí)間時(shí)，減小所述第二狀態(tài)時(shí)間，從而使下一 開關(guān)周期的第一狀態(tài)時(shí)間減??；
當(dāng)所述第一狀態(tài)時(shí)間小于所述期望時(shí)間時(shí)，增大所述第二狀態(tài)時(shí)間，從而使下一 開關(guān)周期的第一狀態(tài)時(shí)間增大。
優(yōu)選的，所述開關(guān)電源工作在峰值電流控制模式。
進(jìn)一步的，根據(jù)所述第一狀態(tài)時(shí)間和期望時(shí)間得到一基準(zhǔn)電壓信號；
對所述第二狀態(tài)時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)，控制所述第二狀態(tài)時(shí)間與所述基準(zhǔn)電壓信號相匹 配。
進(jìn)一步的，接收表征所述第一狀態(tài)時(shí)間和所述期望時(shí)間的信號；
當(dāng)所述第一狀態(tài)時(shí)間大于所述期望時(shí)間時(shí)，根據(jù)兩者的差值對所述第一電容進(jìn)行 放電；
當(dāng)所述第一狀態(tài)時(shí)間小于所述期望時(shí)間時(shí)，根據(jù)兩者的差值對所述第一電容進(jìn)行 充電；
所述第一電容電壓作為所述基準(zhǔn)電壓信號。
進(jìn)一步的，在所述第二狀態(tài)的起始時(shí)刻輸出具有一定斜率的斜坡信號；
接收并比較所述斜坡信號和所述基準(zhǔn)電壓信號，當(dāng)所述斜坡信號上升至所述基準(zhǔn) 電壓信號時(shí)，結(jié)束所述第二狀態(tài)。
經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的開關(guān)電源控制器和控 制方法設(shè)定一種開關(guān)狀態(tài)的期望時(shí)間，根據(jù)期望時(shí)間與實(shí)際開關(guān)狀態(tài)時(shí)間的比較來實(shí)時(shí)的 調(diào)整其相反狀態(tài)的時(shí)間，在正常工作狀態(tài)下能夠保證開關(guān)電源工作在恒定導(dǎo)通模式或恒定 關(guān)斷模式，而在電源負(fù)載短路保護(hù)的過程中，由于開關(guān)導(dǎo)通時(shí)間相對于期望時(shí)間的減小，適 當(dāng)?shù)难娱L關(guān)斷時(shí)間保證電感電流不過沖，同時(shí)在向重載啟動(dòng)跳轉(zhuǎn)的過程中，縮短關(guān)斷時(shí)間 保證電感電流維持在連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)而不是斷續(xù)導(dǎo)通模式，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)開關(guān)電源的成功并快速啟動(dòng)。通過下文優(yōu)選實(shí)施例的具體描述，本發(fā)明的上述和其他優(yōu)點(diǎn)更顯而易見。
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
圖1所示為現(xiàn)有的定頻控制開關(guān)電源在短路保護(hù)狀態(tài)下的工作波形圖2所示為依據(jù)本發(fā)明的開關(guān)電源控制器的第一實(shí)施例的原理框圖3所示為圖2所示開關(guān)電源控制器的工作波形圖4所示為依據(jù)本發(fā)明的開關(guān)電源控制器的第二實(shí)施例的原理框圖5所示為圖4所示開關(guān)電源控制器的第一工作波形圖6所示為圖4所示開關(guān)電源控制器的第二工作波形圖7所示為依據(jù)本發(fā)明的開關(guān)電源控制方法的一實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的幾個(gè)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，但本發(fā)明并不僅僅限于這些實(shí)施例。本發(fā)明涵蓋任何在本發(fā)明的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。為了使公眾對本發(fā)明有徹底的了解，在以下本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中詳細(xì)說明了具體的細(xì)節(jié)，而對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細(xì)節(jié)的描述也可以完全理解本發(fā)明。
參考圖2，其所示為依據(jù)本發(fā)明的開關(guān)電源控制器應(yīng)用在非同步降壓型直流變換器11中，通過控制功率級電路中的第一開關(guān)管Si工作在導(dǎo)通和關(guān)斷兩種狀態(tài)來對輸入電壓Vin進(jìn)行電能轉(zhuǎn)換以為負(fù)載供電。
優(yōu)選的所述直流變換器工作在峰值電流控制模式，通過采樣電感電流的信號，并與輸出電壓的反饋誤差放大信號COMP相比較，當(dāng)電感電流k上升至所述反饋誤差放大信號COMP時(shí)，比較器CMPl的輸出信號通過RS比較器控制第一開關(guān)管SI關(guān)斷。通過開關(guān)時(shí)間調(diào)節(jié)電路21來比較所述第一開關(guān)管SI的導(dǎo)通時(shí)間Tm (第一狀態(tài)時(shí)間)和期望時(shí)間并根據(jù)比較的結(jié)果控制所述第一開關(guān)管SI的關(guān)斷時(shí)間(第二狀態(tài)時(shí)間)，即在一定的時(shí)間之后控制第一開關(guān)管SI再次導(dǎo)通。
當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)管SI的導(dǎo)通時(shí)間Tm大于所述期望時(shí)間Tm_Mf時(shí)，所述開關(guān)時(shí)間調(diào)節(jié)電路21減小其關(guān)斷時(shí)間，從而使下一開關(guān)周期的導(dǎo)通時(shí)間有所減小；而當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)管SI的導(dǎo)通時(shí)間Tm小于所述期望時(shí)間Τ,μ時(shí)，所述開關(guān)時(shí)間調(diào)節(jié)電路21增大其關(guān)斷時(shí)間，從而使下一開關(guān)周期的導(dǎo)通時(shí)間有所增大，這樣即控制所述導(dǎo)通時(shí)間Tm趨近于所述期望時(shí)間 T1on-ref°
具體可以參照圖3所示的工作波形圖，可以看出，當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間Tm大于期望時(shí)間Tm_Mf時(shí)，通過減小關(guān)斷時(shí)間，導(dǎo)致電感電流在關(guān)斷的過程中不至于降至過低， 在下一個(gè)開關(guān)周期，第一開關(guān)管再次導(dǎo)通時(shí)，電感電流需要較少的時(shí)間即上升至反饋誤差放大信號C0MP，因此導(dǎo)通時(shí)間Tm較上一開關(guān)周期有所減少；而第一開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間Tm 小于期望時(shí)間Traraf時(shí)，通過延長關(guān)斷 時(shí)間，導(dǎo)致電感電流降至更低的狀態(tài)，因此在接下來的開關(guān)周期內(nèi)，電感電流需要更長的時(shí)間上升至反饋誤差放大信號C0MP，所述導(dǎo)通時(shí)間Tm 增大。由此可以控制第一開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間維持在所述期望時(shí)間，使開關(guān)電源工作在恒定 導(dǎo)通時(shí)間模式。對應(yīng)的，也可以選取關(guān)斷狀態(tài)作為第一狀態(tài)，這樣開關(guān)電源即工作在恒定關(guān) 斷時(shí)間模式。
具體的，圖2中的所述開關(guān)時(shí)間調(diào)節(jié)電路21包括基準(zhǔn)電壓生成電路201和計(jì)時(shí)電 路 202 ；
其中所述基準(zhǔn)電壓生成電路201根據(jù)所述導(dǎo)通時(shí)間Tm和期望時(shí)間Traraf得到基準(zhǔn) 電壓信號Vref;其中表征所述導(dǎo)通時(shí)間的信號可以用所述第一開關(guān)管SI的控制信號表征， 其高電平有效區(qū)間即表示導(dǎo)通狀態(tài)，而表征所述期望時(shí)間的信號可以由所述第一開關(guān)管Si 的控制信號通過單脈沖信號22得到，所述單脈沖信號22在導(dǎo)通時(shí)刻輸出一脈寬與期望時(shí) 間一致的脈沖信號。
所述計(jì)時(shí)電路202對所述關(guān)斷時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)，控制第一開關(guān)管的關(guān)斷時(shí)間與所述 基準(zhǔn)電壓信號Vref相匹配；即當(dāng)所述基準(zhǔn)電壓信號VMf隨著導(dǎo)通時(shí)間Tm的變化相應(yīng)變大或 變小時(shí)，所述第一開關(guān)管的關(guān)斷時(shí)間也相應(yīng)的進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整。
由此可見，本發(fā)明提供的開關(guān)電源控制器設(shè)定一種開關(guān)狀態(tài)的期望時(shí)間，根據(jù)期 望時(shí)間與實(shí)際開關(guān)狀態(tài)時(shí)間的比較來實(shí)時(shí)的調(diào)整其相反狀態(tài)的時(shí)間，因此在開關(guān)電源負(fù)載 短路的情況下，不是通過將開關(guān)頻率成倍降低來防止電流過沖，而是根據(jù)每一個(gè)開關(guān)周期 的實(shí)際情況智能地調(diào)整工作頻率，從而避免了電感電流降至過低而難以啟動(dòng)的問題。以上 電路的具體實(shí)現(xiàn)和工作原理將結(jié)合圖4所示實(shí)施例的原理框圖進(jìn)行詳細(xì)的說明。
參考圖4，為依據(jù)本發(fā)明的開關(guān)電源控制器的第二實(shí)施例的原理框圖；其中具體 給出了基準(zhǔn)電壓生成電路201和計(jì)時(shí)電路202的實(shí)現(xiàn)形式。
所述基準(zhǔn)電壓生成電路201包括充放電控制電路和第一電容C1 ;其中所述第一電 容C1電壓作為所述基準(zhǔn)電壓信號VMf。
所述充放電控制電路包括連接在輸入電源和地之間的第一電流源Isl、開關(guān)管41、 開關(guān)管42、第二電流源Is2以及由非門、與非門和或非門組成的邏輯電路。
所述充放電控制電路接收表征所述導(dǎo)通時(shí)間的信號Tm和表征期望時(shí)間的信號 Tfflraf，其中信號乜經(jīng)過非門的反向作用后輸入至與非門和或非門的輸入端；所述與非門和 或非門的另一輸入端均接受信號Tm_Mf。
在第一開關(guān)管SI導(dǎo)通的初始時(shí)刻，所述信號Tm和信號Traraf均為高電平狀態(tài)，此 時(shí)所述與非門輸出為高電平，由P型MOS管構(gòu)成的開關(guān)管41保持關(guān)斷，所述或非門輸出為 低電平，由N型MOS管構(gòu)成的開關(guān)管42也保持關(guān)斷，所述第一電容C1上的電壓(基準(zhǔn)電壓 信號Vmf)由于自舉保持不變；
當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)管SI的導(dǎo)通時(shí)間小于所述期望時(shí)間時(shí)，即出現(xiàn)當(dāng)信號Traraf為高電平 時(shí)，信號Tm已經(jīng)降至低電平的狀況，此時(shí)所述與非門輸出低電平，或非門輸出低電平，因此 開關(guān)管41導(dǎo)通，開關(guān)管42關(guān)斷，此時(shí)第一電流源Isl開始對所述第一電容C1進(jìn)行充電，所 述基準(zhǔn)電壓信號開始上升；
當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)管SI的導(dǎo)通時(shí)間大于所述期望時(shí)間時(shí)，即出現(xiàn)當(dāng)信號Tm為高電平時(shí)， 信號Traraf已經(jīng)降至低電平的狀況，此時(shí)所述與非門輸出高電平，或非門輸出高電平，因此 開關(guān)管41關(guān)斷，開關(guān)管42導(dǎo)通，所述第一電容C1通過第二電流源Is2開始放電，所述基準(zhǔn)電壓信號VMf開始下降。
所述計(jì)時(shí)電路202包括斜坡信號發(fā)生電路和比較電路；
其中所述斜坡信號發(fā)生電路包括第三電流源Is3、第二電容C2以及開關(guān)管43，其中 開關(guān)管43與所述第一開關(guān)管SI的動(dòng)作保持一致，當(dāng)所述第一開關(guān)管進(jìn)入關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，開關(guān) 管43關(guān)斷以控制所述第三電流源Is3對所述第二電容C2進(jìn)行充電，所述第二電容C2的電壓 即為具有一定斜率的斜坡信號；
所述比較電路由比較器44實(shí)現(xiàn)，其同相輸入端接收所述斜坡信號，其反相輸入端 接收所述基準(zhǔn)電壓信號VMf，當(dāng)所述斜坡信號上升至所述基準(zhǔn)電壓信號VMf時(shí)，其輸出信號 通過RS觸發(fā)器控制第一開關(guān)管重新導(dǎo)通。由此可以看出，當(dāng)導(dǎo)通時(shí)間小于所述期望時(shí)間 時(shí)，其差值越大，相應(yīng)的所述基準(zhǔn)電壓信號的數(shù)值就越大，而所述斜坡信號上升時(shí)間就 相應(yīng)延長，從而延長了第一開關(guān)管的關(guān)斷時(shí)間；相反的，當(dāng)導(dǎo)通時(shí)間大于所述期望時(shí)間時(shí)， 所述基準(zhǔn)電壓信號數(shù)值變小，從而減小了第一開關(guān)管的關(guān)斷時(shí)間。
圖5所示為圖4所示的直流變換器進(jìn)入負(fù)載短路保護(hù)狀態(tài)的工作波形圖。當(dāng)出現(xiàn) 負(fù)載短路時(shí)，第一開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間很小，同時(shí)電感電流的上升斜率很大而下降斜率很小， 因此電感電流在升至反饋誤差放大信號COMP后為滿足最小導(dǎo)通時(shí)間仍需要繼續(xù)上升，直 至tl時(shí)刻第一開關(guān)管關(guān)斷，此時(shí)由于開關(guān)時(shí)間調(diào)節(jié)電路的存在，因此適應(yīng)性延長了第一開 關(guān)管的關(guān)斷時(shí)間。由于關(guān)斷時(shí)間的延長，電感電流降至比較低的值，因此從t2時(shí)刻第一開 關(guān)管導(dǎo)通，電感電流上升至反饋誤差放大信號COMP的時(shí)間也相應(yīng)延長，即導(dǎo)通時(shí)間Tm較之 上一開關(guān)周期變長，如此反復(fù)使得導(dǎo)通時(shí)間Tm越來越接近所述期望時(shí)間最終從t5 時(shí)刻開始，導(dǎo)通時(shí)間Tm與所述期望時(shí)間相等，所述直流變換器進(jìn)入負(fù)載短路保護(hù)狀 態(tài)并穩(wěn)定工作。在這一過程中電感電流有所下降但未下降至零，因此電感電流保持在連續(xù) 工作模式(CCM)。
而圖6給出了直流變換器從圖5所示的負(fù)載短路保護(hù)狀態(tài)進(jìn)入重載啟動(dòng)狀態(tài)的工 作波形圖；在to時(shí)刻，直流變換器進(jìn)入重載啟動(dòng)狀態(tài)，其輸出電壓Vtjut突然增大，此后電感 電流的上升斜率較之前有所減小，而下降斜率有所增大。在t2時(shí)刻，由于重載狀態(tài)的導(dǎo)通 時(shí)間Tm大于所述期望時(shí)間Tm_Mf，所述第一電容C1開始放電，所述基準(zhǔn)電壓信號Vref下降直 至t2時(shí)刻第一開關(guān)管關(guān)斷。由于基準(zhǔn)電壓信號Vref的下降，所述第二電容電壓\2上升至 所述基準(zhǔn)電壓信號Vref的時(shí)間降低進(jìn)而減小了關(guān)斷時(shí)間，進(jìn)而從t2至t3時(shí)刻的關(guān)斷時(shí)間 減小。同理從t4時(shí)刻至t5時(shí)刻，所述基準(zhǔn)電壓信號Vief進(jìn)一步下降，最終從t6開始，所述 導(dǎo)通時(shí)間Tm與所述期望時(shí)間Tm_Mf相等，所述直流變換器進(jìn)入重載狀態(tài)并穩(wěn)定工作。
由此可以看出，本發(fā)明提供的開關(guān)電源控制器設(shè)定一種開關(guān)狀態(tài)的期望時(shí)間，根 據(jù)期望時(shí)間與實(shí)際開關(guān)狀態(tài)時(shí)間的比較來實(shí)時(shí)的調(diào)整其相反狀態(tài)的時(shí)間，在正常工作狀態(tài) 下能夠保證開關(guān)電源工作在恒定導(dǎo)通模式或恒定關(guān)斷模式，而在電源負(fù)載短路保護(hù)的過程 中，由于開關(guān)導(dǎo)通時(shí)間相對于期望時(shí)間的減小，適當(dāng)?shù)难娱L關(guān)斷時(shí)間保證電感電流不過沖， 同時(shí)保證向重載啟動(dòng)跳轉(zhuǎn)的過程中，再次縮短關(guān)斷時(shí)間保證電感電流維持在連續(xù)導(dǎo)通模式 (CCM)而不是斷續(xù)導(dǎo)通模式，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)開關(guān)電源的成功并快速啟動(dòng)。
在圖2、圖4所示的實(shí)施例中，將第一開關(guān)管的導(dǎo)通狀態(tài)定義為第一狀態(tài)，相應(yīng)的 其關(guān)斷狀態(tài)為第二狀態(tài)，但需要注意的是，本發(fā)明并不限制于實(shí)施例中的一種形式，應(yīng)用中 可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行定義。如在恒定關(guān)斷時(shí)間控制的開關(guān)電源中，可以將所述第一開關(guān)管的關(guān)斷狀態(tài)定義為第一狀態(tài)，導(dǎo)通狀態(tài)為第二狀態(tài)，這樣可以控制第一開關(guān)管的關(guān)斷時(shí) 間與期望時(shí)間相一致。
另外為方便說明和理解，以上實(shí)施例中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)均采用的降壓型直流變換器， 實(shí)際上依據(jù)本發(fā)明的控制器可以應(yīng)用在任何合適的開關(guān)電源中，而不限定電源的拓?fù)浣Y(jié) 構(gòu)。
以下結(jié)合附圖對依據(jù)本發(fā)明的開關(guān)電源控制方法的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
參考圖7，所示為依據(jù)本發(fā)明的開關(guān)電源控制方法的一實(shí)施例的流程圖，用以控制 開關(guān)電源中的第一開關(guān)管工作在導(dǎo)通和關(guān)斷兩種狀態(tài)以對輸入信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換，其包括以下 步驟
S701 :在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)，比較所述第一開關(guān)管的第一狀態(tài)時(shí)間和期望時(shí)間，根據(jù) 比較的結(jié)果控制所述第一開關(guān)管的第二狀態(tài)時(shí)間；
S702 :當(dāng)所述第一狀態(tài)時(shí)間大于所述期望時(shí)間時(shí)，減小所述第二狀態(tài)時(shí)間，從而使 下一開關(guān)周期的第一狀態(tài)時(shí)間減??；
S703 :當(dāng)所述第一狀態(tài)時(shí)間小于所述期望時(shí)間時(shí)，增大所述第二狀態(tài)時(shí)間，從而使 下一開關(guān)周期的第一狀態(tài)時(shí)間增大。
優(yōu)選的，所述開關(guān)電源工作在峰值電流控制模式。
上述開關(guān)電源控制方法可以進(jìn)一步包括以下步驟
S704-1 :根據(jù)所述第一狀態(tài)時(shí)間和期望時(shí)間得到一基準(zhǔn)電壓信號；
S704-2 :對所述第二狀態(tài)時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)，控制所述第二狀態(tài)時(shí)間與所述基準(zhǔn)電壓 信號相匹配。
其中步驟S704-1可以進(jìn)一步包括以下步驟
S704-11 :接收表征所述第一狀態(tài)時(shí)間和所述期望時(shí)間的信號；
S704-12:當(dāng)所述第一狀態(tài)時(shí)間大于所述期望時(shí)間時(shí)，根據(jù)兩者的差值對所述第一 電容進(jìn)行放電；
S704-13:當(dāng)所述第一狀態(tài)時(shí)間小于所述期望時(shí)間時(shí)，根據(jù)兩者的差值對所述第一 電容進(jìn)行充電；
所述第一電容電壓作為所述基準(zhǔn)電壓信號。
其中步驟S704-2可以進(jìn)一步包括以下步驟
S704-21 :在所述第二狀態(tài)的起始時(shí)刻輸出具有一定斜率的斜坡信號；
S704-22 :接收并比較所述斜坡信號和所述基準(zhǔn)電壓信號，當(dāng)所述斜坡信號上升至 所述基準(zhǔn)電壓信號時(shí)，結(jié)束所述第二狀態(tài)。
另外，還需要說明的是，在本文中，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在 涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些 要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè) 備所固有的要素。
對所提供的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的 一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明 將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所提供的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范 圍。
權(quán)利要求
1.一種開關(guān)電源控制器，用以控制開關(guān)電源中的第一開關(guān)管工作在導(dǎo)通和關(guān)斷兩種狀態(tài)以對輸入信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換，其特征在于，包括一開關(guān)時(shí)間調(diào)節(jié)電路；在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)，所述開關(guān)時(shí)間調(diào)節(jié)電路比較所述第一開關(guān)管的第一狀態(tài)時(shí)間和期望時(shí)間，根據(jù)比較的結(jié)果控制所述第一開關(guān)管的第二狀態(tài)時(shí)間；當(dāng)所述第一狀態(tài)時(shí)間大于所述期望時(shí)間時(shí)，所述開關(guān)時(shí)間調(diào)節(jié)電路減小所述第二狀態(tài)時(shí)間，從而使下一開關(guān)周期的第一狀態(tài)時(shí)間減??；當(dāng)所述第一狀態(tài)時(shí)間小于所述期望時(shí)間時(shí)，所述開關(guān)時(shí)間調(diào)節(jié)電路增大所述第二狀態(tài)時(shí)間，從而使下一開關(guān)周期的第一狀態(tài)時(shí)間增大。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源控制器，其特征在于，所述開關(guān)電源工作在峰值電流控制模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源控制器，其特征在于，所述開關(guān)時(shí)間調(diào)節(jié)電路包括基準(zhǔn)電壓生成電路和計(jì)時(shí)電路；所述基準(zhǔn)電壓生成電路根據(jù)所述第一狀態(tài)時(shí)間和所述期望時(shí)間得到基準(zhǔn)電壓信號；所述計(jì)時(shí)電路對所述第二狀態(tài)時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)，控制所述第二狀態(tài)時(shí)間與所述基準(zhǔn)電壓信號相匹配。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的開關(guān)電源控制器，其特征在于，所述基準(zhǔn)電壓生成電路包括充放電控制電路和第一電容；所述充放電控制電路接收表征所述第一狀態(tài)時(shí)間和所述期望時(shí)間的信號，當(dāng)所述第一狀態(tài)時(shí)間大于所述期望時(shí)間時(shí)，根據(jù)兩者的差值對所述第一電容進(jìn)行放電；當(dāng)所述第一狀態(tài)小于所述期望時(shí)間時(shí)，根據(jù)兩者的差值對所述第一電容進(jìn)行充電；所述第一電容電壓作為所述基準(zhǔn)電壓信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的開關(guān)電源控制器，其特征在于，所述計(jì)時(shí)電路包括斜坡信號發(fā)生電路和比較電路；所述斜坡信號發(fā)生電路在所述第二狀態(tài)的起始時(shí)刻輸出具有一定斜率的斜坡信號； 所述比較電路接收并比較所述斜坡信號和所述基準(zhǔn)電壓信號，當(dāng)所述斜坡信號上升至所述基準(zhǔn)電壓信號時(shí)，所述比較電路的輸出信號結(jié)束所述第二狀態(tài)。
6.一種開關(guān)電源控制方法，用以控制開關(guān)電源中的第一開關(guān)管工作在導(dǎo)通和關(guān)斷兩種狀態(tài)以對輸入信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換，其特征在于，包括在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)，比較所述第一開關(guān)管的第一狀態(tài)時(shí)間和期望時(shí)間，根據(jù)比較的結(jié)果控制所述第一開關(guān)管的第二狀態(tài)時(shí)間；當(dāng)所述第一狀態(tài)時(shí)間大于所述期望時(shí)間時(shí)，減小所述第二狀態(tài)時(shí)間，從而使下一開關(guān)周期的第一狀態(tài)時(shí)間減?。划?dāng)所述第一狀態(tài)時(shí)間小于所述期望時(shí)間時(shí)，增大所述第二狀態(tài)時(shí)間，從而使下一開關(guān)周期的第一狀態(tài)時(shí)間增大。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的開關(guān)電源控制方法，其特征在于，所述開關(guān)電源工作在峰值電流控制模式。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的開關(guān)電源控制方法，其特征在于，進(jìn)一步包括根據(jù)所述第一狀態(tài)時(shí)間和期望時(shí)間得到一基準(zhǔn)電壓信號；對所述第二狀態(tài)時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)，控制所述第二狀態(tài)時(shí)間與所述基準(zhǔn)電壓信號相匹配。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的開關(guān)電源控制方法，其特征在于，進(jìn)一步包括接收表征所述第一狀態(tài)時(shí)間和所述期望時(shí)間的信號；當(dāng)所述第一狀態(tài)時(shí)間大于所述期望時(shí)間時(shí)，根據(jù)兩者的差值對所述第一電容進(jìn)行放電；當(dāng)所述第一狀態(tài)時(shí)間小于所述期望時(shí)間時(shí)，根據(jù)兩者的差值對所述第一電容進(jìn)行充電；所述第一電容電壓作為所述基準(zhǔn)電壓信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的開關(guān)電源控制方法，其特征在于，進(jìn)一步包括在所述第二狀態(tài)的起始時(shí)刻輸出具有一定斜率的斜坡信號；接收并比較所述斜坡信號和所述基準(zhǔn)電壓信號，當(dāng)所述斜坡信號上升至所述基準(zhǔn)電壓信號時(shí)，結(jié)束所述第二狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種開關(guān)電源控制器和控制方法，其中開關(guān)電源控制器用以控制開關(guān)電源中的第一開關(guān)管工作在導(dǎo)通和關(guān)斷兩種狀態(tài)以對輸入信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換，其包括一開關(guān)時(shí)間調(diào)節(jié)電路；在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)，所述開關(guān)時(shí)間調(diào)節(jié)電路比較所述第一開關(guān)管的第一狀態(tài)時(shí)間和期望時(shí)間，根據(jù)比較的結(jié)果控制所述第一開關(guān)管的第二狀態(tài)時(shí)間；當(dāng)所述第一狀態(tài)時(shí)間大于所述期望時(shí)間時(shí)，所述開關(guān)時(shí)間調(diào)節(jié)電路減小所述第二狀態(tài)時(shí)間，從而使下一開關(guān)周期的第一狀態(tài)時(shí)間減??；當(dāng)所述第一狀態(tài)時(shí)間小于所述期望時(shí)間時(shí)，所述開關(guān)時(shí)間調(diào)節(jié)電路增大所述第二狀態(tài)時(shí)間，從而使下一開關(guān)周期的第一狀態(tài)時(shí)間增大。
文檔編號H02M1/36GK103066823SQ20121053548
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月12日
發(fā)明者金津 申請人:矽力杰半導(dǎo)體技術(shù)(杭州)有限公司