开关电源的控制电路、控制方法及开关电路技术

本发明专利技术公开了一种开关电源的控制电路、控制方法及开关电路，调节电路接收补偿信号和关断比例信号，输出第一信号，关断比例信号为关断时间信号乘以第一比例，第一比较电路接收整流管电流采样信号和第一信号，并输出主管第一导通信号到逻辑控制电路，当整流管电流采样信号小于第一信号时，主管第一导通信号由无效变为有效；逻辑控制电路根据主管第一导通信号和关断时间信号产生开关信号，当主管第一导通信号为有效并且关断时间信号为有效，开关信号由无效变为有效，通过驱动电路控制开关功率电路中主开关管导通，整流管关断。本发明专利技术系统的开关频率不受主管和整流管的电流采样比例偏差的影响，提高系统的瞬态响应。

【技术实现步骤摘要】
开关电源的控制电路、控制方法及开关电路
本专利技术涉及电力电子
，具体涉及一种开关电源的控制电路、控制方法及开关电路。
技术介绍
参考图1所示，在开关电源中，当开关电路在瞬态响应时，如负载跳变，指令电流VC突然减小，如果在一个恒定关断时间TOFF内，电感电流iL大于指令电流VC的大小，则允许开关管的关断时间延长，直到电感电流iL达到指令电流VC或者小于指令电流VC一定阈值后，才允许主开关管导通。由于开关电路中的开关管(如PMOS管或NMOS管)器件本身的特性，以及受外界条件的影响，使得电感电流采样精度不准，导致电感电流iL并没有实际跟随指令电流VC。参考图2所示，is1为主管采样电流，is2为整流管采样电流，主管电流采样比例小于整流管采样比例，在瞬态时，则需要更长的时间，整流管的采样电流才会达到指令电流，导致主功率管关断时间偏长。因此，由于主管和整流管的电流采样比例存在偏差，会使得开关频率存在偏差，影响系统的瞬态响应。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种开关电源的控制电路、控制方法及开关电路，用以解决现有技术中的主管和整流管的电流采样比例存在偏差，会使得开关频率存在偏差，影响系统的瞬态响应问题。本专利技术的技术解决方案是，提供一种开关电源的控制电路，所述开关电源包括驱动电路和开关功率电路，包括调节电路、整流管电流采样电路、第一比较电路和逻辑控制电路，所述调节电路接收补偿信号和关断比例信号，输出第一信号，所述关断比例信号为关断时间信号乘以第一比例，所述整流管电流采样电路输出整流管电流采样信号，所述第一比较电路接收整流管电流采样信号和所述第一信号，并输出主管第一导通信号到所述逻辑控制电路，当所述整流管电流采样信号小于所述第一信号时，所述主管第一导通信号由无效变为有效；所述逻辑控制电路根据所述主管第一导通信号和所述关断时间信号产生开关信号，当所述主管第一导通信号为有效并且所述关断时间信号为有效，所述开关信号由无效变为有效，通过所述驱动电路控制所述开关功率电路中主开关管导通，整流管关断。作为可选，还包括主开关管电流采样电路和第二比较电路，所述第二比较电路接收所述主开关管电流采样信号和所述补偿信号，并输出主管关断信号到所述逻辑控制电路，当所述主开关管电流采样信号大于所述补偿信号时，所述主管关断信号由无效变有效；当所述主管关断信号由无效变为有效，所述开关信号由有效变为无效，通过所述驱动电路控制所述开关功率电路中主开关管关断，整流管导通。作为可选，所述调节电路包括调节器和减法器，所述调节器接收所述关断比例信号和所述主管第一导通信号，所述调节器通过调节其输出信号使得所述主管第一导通信号由无效变为有效的时刻和所述关断比例信号由有效变为无效的时刻接近，所述减法器接收所述调节器的输出信号和所述补偿信号，所述减法器的输出信号为所述补偿信号和所述调节器的输出信号之差，所述减法器的输出信号为所述调节电路的输出信号。作为可选，所述调节器包括边沿比较电路、电流源和电容，所述边沿比较电路比较所述主管第一导通信号由无效变为有效的时刻和所述关断比例信号由有效变为无效的时刻，当所述主管第一导通信号由无效变为有效的时刻早于所述关断比例信号由有效变为无效的时刻，所述边沿比较电路控制所述电流源对所述电容充电；当所述主管第一导通信号由无效变为有效的时刻晚于所述关断比例信号由有效变为无效的时刻，所述边沿比较电路控制所述电流源对所述电容放电，所述电容电压为所述调节器的输出电压。作为可选，还包括运算放大器，所述运算放大器接收参考信号和开关功率电路的反馈信号，并且对所述参考信号和所述反馈信号进行运算放大，得到所述补偿信号，所述反馈信号为所述开关功率电路的反馈电压或反馈电流或反馈功率。本专利技术的另一技术解决方案是，提供一种开关电路控制方法，接收补偿信号和关断比例信号，输出第一信号，所述关断比例信号为关断时间信号乘以第一比例，比较整流管电流采样信号和所述第一信号，当所述整流管电流采样信号小于所述第一信号时，所述主管第一导通信号由无效变为有效；当所述主管第一导通信号有效并且所述关断时间信号为有效，所述开关信号由无效变为有效，所述开关功率电路中主开关管导通，整流管关断。作为可选，比较主开关管电流采样信号和所述补偿信号，当所述主开关管电流采样信号大于所述补偿信号时，所述主管关断信号由无效变有效；当所述主管关断信号由无效变为有效，所述开关信号由有效变为无效，所述开关功率电路中主开关管关断，整流管导通。作为可选，调节第二信号使得所述主管第一导通信号由无效变为有效的时刻和所述关断比例信号由有效变为无效的时刻接近，对所述补偿信号和所述第二信号作差，为所述第一信号。本专利技术的又一技术解决方案是，提供一种开关电路。采用本专利技术的电路结构和方法，与现有技术相比，具有以下优点：系统的开关频率不受主管和整流管的电流采样比例偏差的影响，提高系统的瞬态响应。附图说明图1为现有技术中在瞬态时，电感电流iL、指令电流VC、恒定关断时间TOFF以及主管导通信号TON的波形图；图2为现有技术中在瞬态时，主管采样电流is1、整流管采样电流is2、指令电流VC、恒定关断时间TOFF以及主管导通信号TON的波形图；图3为本专利技术控制电路的一种实施方式；图4为本专利技术调节电路的一种实施方式；图5为本专利技术指令信号VC、第一信号VC’、关断时间信号TOFF、关断比例信号TOFF’和主管第一导通信号IBOT的波形图；图6为本专利技术调节器的一种实施方式；图7为本专利技术开关电路为BUCK降压电路时，控制电路的一种实施方式；图8为本专利技术逻辑控制电路的一种实施方式。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行详细描述，但本专利技术并不仅仅限于这些实施例。本专利技术涵盖任何在本专利技术的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本专利技术有彻底的了解，在以下本专利技术优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本专利技术。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本专利技术。需说明的是，附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。本专利技术提供一种开关电源的控制电路100，参考图3所示，所述开关电源包括驱动电路200和开关功率电路300，包括调节电路120、整流管电流采样电路160、第一比较电路150和逻辑控制电路170，所述调节电路120接收补偿信号VC和关断比例信号TOFF’，输出第一信号VC’，所述关断比例信号TOFF’为关断时间信号TOFF乘以第一比例，所述第一比较电路150接收整流管电流采样信号is2和所述第一信号VC’，并输出主管第一导通信号IBOT到所述逻辑控制电路170，当所述整流管电流采样信号is2小于所述第一信号VC’时，所述主管第一导通信号IBOT由无效变为有效；所述逻辑控制电路170根据所述主管第一导通信号IBOT和所述关断时间信号TOFF产生开关信号TON，当所述主管第一导通信号IBOT为有效并且所述关断时间信号TOFF为有效，所述开关信号TON由无效变为有效，通过所述驱动电路200控制所述开关功率电路300中主开关管导通，整流管关断。需要说明的是，在本专利技术中，以有效为高电平，无效为低电平举例说明，也可以是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关电源的控制电路，所述开关电源包括驱动电路和开关功率电路，其特征在于：包括调节电路、整流管电流采样电路、第一比较电路和逻辑控制电路，所述调节电路接收补偿信号和关断比例信号，输出第一信号，所述关断比例信号为关断时间信号乘以第一比例，所述整流管电流采样电路输出整流管电流采样信号，所述第一比较电路接收整流管电流采样信号和所述第一信号，并输出主管第一导通信号到所述逻辑控制电路，当所述整流管电流采样信号小于所述第一信号时，所述主管第一导通信号由无效变为有效；所述逻辑控制电路根据所述主管第一导通信号和所述关断时间信号产生开关信号，当所述主管第一导通信号为有效并且所述关断时间信号为有效，所述开关信号由无效变为有效，通过所述驱动电路控制所述开关功率电路中主开关管导通，整流管关断。

【技术特征摘要】
1.一种开关电源的控制电路，所述开关电源包括驱动电路和开关功率电路，其特征在于：包括调节电路、整流管电流采样电路、第一比较电路和逻辑控制电路，所述调节电路接收补偿信号和关断比例信号，输出第一信号，所述关断比例信号为关断时间信号乘以第一比例，所述整流管电流采样电路输出整流管电流采样信号，所述第一比较电路接收整流管电流采样信号和所述第一信号，并输出主管第一导通信号到所述逻辑控制电路，当所述整流管电流采样信号小于所述第一信号时，所述主管第一导通信号由无效变为有效；所述逻辑控制电路根据所述主管第一导通信号和所述关断时间信号产生开关信号，当所述主管第一导通信号为有效并且所述关断时间信号为有效，所述开关信号由无效变为有效，通过所述驱动电路控制所述开关功率电路中主开关管导通，整流管关断。2.根据权利要求1所述开关电源的控制电路，其特征在于，还包括主开关管电流采样电路和第二比较电路，所述第二比较电路接收所述主开关管电流采样信号和所述补偿信号，并输出主管关断信号到所述逻辑控制电路，当所述主开关管电流采样信号大于所述补偿信号时，所述主管关断信号由无效变有效；当所述主管关断信号由无效变为有效，所述开关信号由有效变为无效，通过所述驱动电路控制所述开关功率电路中主开关管关断，整流管导通。3.根据权利要求1所述开关电源的控制电路，其特征在于，所述调节电路包括调节器和减法器，所述调节器接收所述关断比例信号和所述主管第一导通信号，所述调节器通过调节其输出信号使得所述主管第一导通信号由无效变为有效的时刻和所述关断比例信号由有效变为无效的时刻接近，所述减法器接收所述调节器的输出信号和所述补偿信号，所述减法器的输出信号为所述补偿信号和所述调节器的输出信号之差，所述减法器的输出信号为所述调节电路的输出信号。4.根据权利要求3所述开关电源的控制电路，其特征在于，所述调节器包括边沿比较电路、电流源...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐峰，黄必亮，周逊伟，
申请(专利权)人：杰华特微电子杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33