开关电源控制器和操作开关电源的方法技术

本发明专利技术的实施例涉及开关电源控制器和操作开关电源的方法。该开关电源控制器包括：导通时间确定装置，用于在所接收的开关管电流感测信号的幅度达到峰值电流阈值时，产生开关管关闭信号，以将开关管控制信号设置为关闭开关管的状态；以及断开时间确定装置，用于接收所述开关管控制信号以及反馈误差放大信号，在从所述开关管控制信号被设置为关闭所述开关管的状态开始经过预定时间之后，产生开关管开启信号，以将所述开关管控制信号设置为开启所述开关管的状态，其中所述预定时间取决于所述反馈误差放大信号；其中所述峰值电流阈值随时间抖动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及。特别地，本专利技术涉及使开关电源具有降低的电磁干扰(EMI)的。
技术介绍
在开关电源的设计中，EMI和电磁兼容(EMC)是必须考虑的因素。在恒定频率控制方法中，通常使用频率抖动来降低在一个窄频率段上的EMI能量。通过周期或者非周期地改变开关的频率，EMI能量将被平均至一个较宽的频率段内，使得采用该方法的装置或者仪器可以满足EMI标准。在其他控制方法中，因为其受到某些其他信号的影响，开关频率并不恒定。例如，在可变断开时间控制方法中，负载改变以及交流线路信号的振幅都会影响断开时间，从而 频率会改变。在可变导通时间控制方法中，导通时间也将受到负载和交流线路信号的影响。因此，对于不使用恒定频率控制方法的系统，由于其自身的特性，例如由于经整流的输入交流电压中的纹波，其频率是抖动的。但是其频率抖动的幅度不够，需要新的引入新的频率抖动结构以减小EMI。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了在可变断开时间控制模式中抖动导通时间和峰值电流的方法以及抖动断开时间的方法，并且提供了对应的开关电源控制器。在不使用恒定频率控制方法的系统，尤其是使用恒定峰值电流控制方法的可变断开时间控制系统中，关断时间由反馈回路决定，给关断时间添加一偏移量后，由于反馈回路的调整作用，偏移量的作用将被减弱，最终影响了降低EMI的效果。因此，根据本专利技术的一个方面，提供了一种开关电源控制器，包括导通时间确定装置，用于在所接收的开关管电流感测信号的幅度达到峰值电流阈值时，产生开关管关闭信号，以将开关管控制信号设置为关闭开关管的状态；以及断开时间确定装置，用于接收所述开关管控制信号以及反馈误差放大信号，在从所述开关管控制信号被设置为关闭所述开关管的状态开始经过预定时间之后，产生开关管开启信号，以将所述开关管控制信号设置为开启所述开关管的状态，其中所述预定时间取决于所述反馈误差放大信号；其中所述峰值电流阈值随时间抖动。由于本专利技术的上述方面使用了随时间抖动的峰值电流阈值，使得不同工作周期中开关管的开启时间发生变化，因此使得不同工作周期中开关管达到的峰值电流发生变化。反馈回路将调节断开时间以调节输出电压，从而断开时间也会抖动。因此，获得了较好的频率抖动因而较好的降低EMI的效果。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种开关电源控制器，包括导通时间确定装置，用于在所接收的开关管电流感测信号的幅度达到峰值电流阈值时，产生开关管关闭信号，以将开关管控制信号设置为关闭开关管的状态；以及断开时间确定装置，用于接收所述开关管控制信号以及反馈误差放大信号，在从所述开关管控制信号被设置为关闭所述开关管的状态开始经过预定时间之后，产生开关管开启信号，以将所述开关管控制信号设置为开启所述开关管的状态；其中所述断开时间确定装置还包括反馈误差抖动装置，用于将第二抖动电压信号添加到所述反馈误差放大信号，以形成经抖动的反馈误差放大信号，所述预定时间取决于所述经抖动的反馈误差放大信号。根据本专利技术的再一个方面，提供了一种开关电源控制器，包括导通时间确定装置，用于在所接收的开关管电流感测信号的幅度达到峰值电流阈值时，产生开关管关闭信号，以将开关管控制信号设置为关闭开关管的状态；以及断开时间确定装置，用于接收所述开关管控制信号以及反馈误差放大信号，在从所述开关管控制信号被设置为关闭所述开关管的状态开始经过预定时间之后，产生开关管开启信号，以将所述开关管控制信号设置为开启所述开关管的状态；其中所述开关管控制信号被设置为关闭所述开关管的状态触发所述断开时间确定装置中的计时装置开始计时，所述计时装置包括电流随时间变化的时变电流源、电容器和比较器，所述时变电流源从计时开始起对所述电容器充电，使得所述电容器上的电压逐渐增加，所述比较器用于将所述电容器的电压与反馈误差放大信号比较，并在 所述电容器的电压高于所述反馈误差放大信号时，产生所述开关管开启信号。根据本专利技术的再一个方面，提供了一种操作开关电源的方法，包括在所接收的开关管电流感测信号达到峰值电流阈值时，产生开关管关闭信号，以将开关管控制信号设置为关闭开关管的状态；以及接收所述开关管控制信号以及反馈误差放大信号，在从所述开关管控制信号被设置为关闭所述开关管的状态开始经过预定时间之后，产生开关管开启信号，以将所述开关管控制信号设置为开启所述开关管的状态，其中所述预定时间取决于所述反馈误差放大信号;其中使所述峰值电流阈值随时间抖动。根据本专利技术的再一个方面，提供了一种操作开关电源的方法，包括在所接收的开关管电流感测信号达到峰值电流阈值时，产生开关管关闭信号，以将开关管控制信号设置为关闭开关管的状态；以及接收所述开关管控制信号以及反馈误差放大信号，在从所述开关管控制信号被设置为关闭所述开关管的状态开始经过预定时间之后，产生开关管开启信号，以将所述开关管控制信号设置为开启所述开关管的状态；其中将第二抖动电压信号添加到所述反馈误差放大信号，以形成经抖动的反馈误差放大信号，其中所述预定时间取决于所述经抖动的反馈误差放大信号。根据本专利技术的再一个方面，提供了一种操作开关电源的方法，包括在所接收的开关管电流感测信号的幅度达到峰值电流阈值时，产生开关管关闭信号，以将开关管控制信号设置为关闭开关管的状态；以及 接收所述开关管控制信号以及反馈误差放大信号，在从所述开关管控制信号被设置为关闭所述开关管的状态开始经过预定时间之后，产生开关管开启信号，以将所述开关管控制信号设置为开启所述开关管的状态；其中所述开关管控制信号被设置为关闭所述开关管的状态触发计时装置开始计时，所述计时装置包括电流随时间变化的时变电流源、电容器和比较器，所述时变电流源从计时开始起对所述电容器充电，使得所述电容器上的电压逐渐增加，所述比较器用于将所述电容器的电压与反馈误差放大信号比较，并在所述电容器的电压高于所述反馈误差放大信号时，产生所述开关管开启信号。根据本专利技术的实施例，通过在可变断开时间控制模式中对导通时间和峰值电流进行抖动，或者对断开时间进行抖动，将EMI能量分散在更广的频率范围上，从而改善了开关电源的EMI性能。附图说明现在将参考示出本专利技术的具体实施方式的附图来更加详细地描述本专利技术的各个方面。在附图中图I示出了根据本专利技术的一个实施例的开关电源控制器的方框图。图2示出了根据本专利技术的另一个实施例的开关电源控制器的方框图。图3示出了根据本专利技术的再一个实施例的开关电源控制器的方框图。图4示出了本专利技术的一个实施例的操作开关电源的方法的流程图。图5示出了根据本专利技术的另一个实施例的操作开关电源的方法的流程图。图6示出了根据本专利技术的再一个实施例的操作开关电源的方法的流程图。图7示出了包含根据本专利技术的一个实施例的开关电源控制器的反激式交流直流变换器的电路图。图8示出了根据本专利技术的一个实施例的开关电源控制器的功能部件的方框图。图9示出了说明包含根据本专利技术的实施例的开关电源控制器的反激式交流直流变换器稳定工作时的工作过程的多个信号的波形图。图10示出了包含根据本专利技术的实施例的开关电源控制器的反激式交流直流变换器的EMI能量对频率的绘图。图11示出了根据本专利技术的另一个实施例的开关电源控制器的功能部件的方框图。图12示出了说明包含根据本专利技术的另一个实施例的开关电源控制器的反激式交流直流变换器稳定工作时的工作过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关电源控制器，包括：导通时间确定装置，用于在所接收的开关管电流感测信号的幅度达到峰值电流阈值时，产生开关管关闭信号，以将开关管控制信号设置为关闭开关管的状态；以及断开时间确定装置，用于接收所述开关管控制信号以及反馈误差放大信号，在从所述开关管控制信号被设置为关闭所述开关管的状态开始经过预定时间之后，产生开关管开启信号，以将所述开关管控制信号设置为开启所述开关管的状态，其中所述预定时间取决于所述反馈误差放大信号；其中所述峰值电流阈值随时间抖动。

【技术特征摘要】
1.一种开关电源控制器，包括 导通时间确定装置，用于在所接收的开关管电流感测信号的幅度达到峰值电流阈值时，产生开关管关闭信号，以将开关管控制信号设置为关闭开关管的状态；以及 断开时间确定装置，用于接收所述开关管控制信号以及反馈误差放大信号，在从所述开关管控制信号被设置为关闭所述开关管的状态开始经过预定时间之后，产生开关管开启信号，以将所述开关管控制信号设置为开启所述开关管的状态，其中所述预定时间取决于所述反馈误差放大信号； 其中所述峰值电流阈值随时间抖动。2.根据权利要求I的开关电源控制器，其中所述峰值电流阈值随时间周期性抖动，并且其抖动周期不同于所述开关管的平均工作频率的倒数。3.根据权利要求I的开关电源控制器，其中所述峰值电流阈值随机抖动，其抖动与噪声相关。4.根据权利要求3的开关电源控制器，还包括对所述噪声进行滤波处理，仅保留特定频率段的噪声。5.根据权利要求I的开关电源控制器，其中所述开关管电流感测信号为电压信号，所述峰值电流阈值通过对于来自第一参考电压源的固定的第一参考电压和来自第一抖动信号发生器的第一抖动电压信号求和的加法器或者减法器来提供。6.根据权利要求5的开关电源控制器,其中所述第一抖动信号为正弦波信号或三角波信号。7.根据权利要求I的开关电源控制器，其中所述开关管关闭信号和所述开关管开启信号是低电平有效信号，并且所述开关管关闭信号连接到RS触发器的复位端，所述开关管开启信号连接到所述RS触发器的置位端，所述RS触发器的Q输出为所述开关管控制信号。8.根据权利要求I的开关电源控制器，还包括反馈误差放大信号生成装置，用于根据所接收的开关电源的输出反馈电压与第二参考电压的差值，生成所述反馈误差放大信号。9.根据权利要求I的开关电源控制器，其中所述开关管控制信号被设置为关闭所述开关管的状态触发所述断开时间确定装置中的计时装置开始计时。10.根据权利要求9的开关电源控制器，其中所述计时装置包括电流源、电容器和比较器，所述电流源从计时开始起对所述电容器充电，使得所述电容器上的电压逐渐增加，所述比较器用于将所述电容器的电压与所述反馈误差放大信号比较，并在所述电容器的电压高于所述反馈误差放大信号时，产生所述开关管开启信号。11.一种开关电源控制器，包括 导通时间确定装置，用于在所接收的开关管电流感测信号的幅度达到峰值电流阈值时，产生开关管关闭信号，以将开关管控制信号设置为关闭开关管的状态；以及 断开时间确定装置，用于接收所述开关管控制信号以及反馈误差放大信号，在从所述开关管控制信号被设置为关闭所述开关管的状态开始经过预定时间之后，产生开关管开启信号，以将所述开关管控制信号设置为开启所述开关管的状态； 其中所述断开时间确定装置还包括反馈误差抖动装置，用于将第二抖动电压信号添加到所述反馈误差放大信号，以形成经抖动的反馈误差放大信号，所述预定时间取决于所述经抖动的反馈误差放大信号。12.根据权利要求11的开关电源控制器，其中第二抖动电压信号随机抖动，其抖动和噪声相关。13.根据权利要求12的开关电源控制器，还包括对所述噪声进行滤波处理，仅保留特定频率段的噪声。14.根据权利要求11的开关电源控制器，其中所述开关管控制信号被设置为关闭所述开关管的状态触发所述断开时间确定装置中的计时装置开始计时。15.根据权利要求14的开关电源控制器，其中所述计时装置包括电流源、电容器和比较器，所述电流源从计时开始起对所述电容器充电，使得所述电容器上的电压逐渐增加，所述比较器用于将所述电容器的电压与所述经抖动的反馈误差放大信号比较，并在所述电容器的电压高于所述经抖动的反馈误差放大信号时，产生所述开关管开启信号。16.根据权利要求11的开关电源控制器，其中所述峰值电流阈值随时间抖动。17.—种开关电源控制器,包括 导通时间确定装置，用于在所接收的开关管电流感测信号的幅度达到峰值电流阈值时，产生开关管关闭信号，以将开关管控制信号设置为关闭开关管的状态；以及 断开时间确定装置，用于接收所述开关管控制信号以及反馈误差放大信号，在从所述开关管控制信号被设置为关闭所述开关管的状态开始经过预定时间之后，产生开关管开启信号，以将所述开关管控制信号设置为开启所述开关管的状态； 其中所述开关管控制信号被设置为关闭所述开关管的状态触发所述断开时间确定装置中的计时装置开始计时，所述计时装置包括电流随时间变化的时变电流源、电容器和比较器，所述时变电流源从计时开始起对所述电容器充电，使得所述电容器上的电压逐渐增力口，所述比较器用于将所述电容器的电压与反馈误差放大信号比较，并在所述电容器的电压高于所述反馈误差放大信号时，产生所述开关管开启信号。18.根据权利要求17的开关电源控制器，其中所述时变电流源的电流随时间周期性变化。19.根据权利要求17的开关电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伊珂，许祥勇，
申请(专利权)人：成都芯源系统有限公司，
类型：发明
国别省市：