一种低待机损耗控制方法及控制电路技术

本发明专利技术公开了一种低待机损耗控制方法及控制电路，用以提高所述反激式开关电源在待机状态下的工作效率。其根据输入电压的大小自适应调整功率开关管的最小导通时间，使得在输入电压高时其最小导通时间减小从而减小能量的传输，避免多余能量的浪费以提高电源效率，而在输入电压低时其最小导通时间延长从而减少功率开关管的开关次数，减小开了关损耗从而提高电源效率。实现在输入电压为高、低等不同情况下均能提高开关电源的待机效率。本发明专利技术可以应用在输入电压有管脚引出和无管脚引出等不同场合，成本低，并且利于集成。

【技术实现步骤摘要】
一种低待机损耗控制方法及控制电路本申请是申请号为201210288187.0，申请日为2012年08月07日，专利技术名称为“一种低待机损耗控制方法及控制电路”的分案申请。
本专利技术属于开关电源领域，更具体地说，涉及一种应用于反激式开关电源中的低待机损耗控制方法及控制电路。
技术介绍
随着能量的进一步紧缺，开关电源的轻载或空载损耗(均称为待机损耗)也得到了越来越多的关注，各国政府针对待机损耗也都出台了相关的标准以进行强制性要求，例如美国的“能源之星”中要求交/直流开关电源的最大空载待机损耗在0.5W以下。但是，随着开关电源的快速发展，待机损耗水平早已能满足于规定的限值，电源制造商致力于将待机损耗减小到比标准要求更低甚至接近于零，因此需要对开关电源的控制电路和技术作进一步优化。反激式开关电源在工作过程中，当其负载减小时，工作模式会从连续电流模式(CCM)进入到非连续电流模式(DCM)，这时为了维持输出电压的调节，其功率开关管的导通时间将会减小，当负载进一步减小时，功率开关管的导通时间就会到达系统的最小导通时间，最后以固定的最小导通时间进行工作。但是，如果负载进一步减小或是进入空载状态，如果开关电源仍以固定的最小导通时间工作，则其开关损耗就会很大，造成电源工作效率降低。在现有技术中，在轻载或空载状态下，为了降低电源的损耗，在功率开关管达到最小导通时间后，一般采取省略脉冲或屏蔽脉冲的方法来减小开关管的开关次数，降低开关损耗，也即是通常所说的通过降低频率的方法来减小损耗，以提高轻载效率。但是，现有的待机控制方案改善轻载效率，一方面往往需要较大规模改变控制电路，控制过程复杂，并且这种控制方案纹波也较大；另一方面现有技术在高输入电压情况下的待机损耗控制也不是很理想，在高输入电压的情况下，如果系统工作在固定的最小导通时间，固定的最小导通时间使得输入能量不会随着负载的减小而减小，造成多余能量的浪费，电源效率低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种低待机损耗控制方法及控制电路，其用以在反激式开关电源的待机状态下根据输入电压的不同自适应调节功率开关管的最小导通时间，以使得无论在高输入电压或是低输入电压情况下均能将反激式开关电源的损耗降到最小，有效提高了电源的利用效率。依据本专利技术的一种低待机损耗控制方法，应用于反激式开关电源中，所述反激式开关电源中包括有控制能量传输的功率开关管，在所述反激式开关电源待机状态时，所述功率开关管的导通时间工作于最小导通时间；且根据所述反激式开关电源的输入电压的高低来控制所述功率开关管的最小导通时间，以使所述功率开关管的最小导通时间与所述输入电压成反比例变化关系。进一步的，还包括以下步骤：在所述功率开关管的导通时间区间内，接收所述反激式开关电源的输入电压作为第一电压信号，以产生所述第一电流信号，且所述第一电流信号与所述输入电压成正比例关系；接收所述第一电流信号，进行充放电处理，产生第一斜坡电压信号；接收所述第一斜坡电压信号和一阈值电压，所述阈值电压作为第二电压信号，以产生第一控制信号，所述第一控制信号用以控制所述功率开关管的关断，以使所述功率开关管的最小导通时间与所述输入电压成反比例变化关系。进一步的，还包括以下步骤：接收一外部电压信号和所述功率开关管的关断信号，以形成一表征所述功率开关管的关断时间的第一电压信号；在所述功率开关管的导通时间区间内，接收所述第一电压信号，以产生与所述第一电压信号成正比例关系的第一电流信号；所述接收所述第一电流信号，进行充放电处理后，产生第一斜坡电压信号；接收一限值电压和所述功率开关管的导通信号，以形成一表征所述功率开关管的导通时间的第二电压信号；接收所述第一斜坡电压信号和所述第二电压信号，产生所述第一控制信号以控制所述功率开关管的关断，以使所述功率开关管的最小导通时间与所述输入电压成反比例变化关系。依据本专利技术的一种低待机损耗控制电路，应用于反激式开关电源中，所述反激式开关电源中包括有控制能量传输的功率开关管，还包括最小导通时间控制电路，所述最小导通时间控制电路用于在所述反激式开关电源待机状态时，根据所述反激式开关电源的输入电压的高低来控制所述功率开关管的最小导通时间，以使所述功率开关管的最小导通时间与所述输入电压成反比例变化关系。进一步的，所述最小导通时间控制电路包括第一电流形成电路，一充放电电路和第一控制电路，其中，在所述功率开关管的导通时间区间内，所述第一电流形成电路接收一第一电压信号，以产生一第一电流信号，所述第一电流信号与所述第一电压信号成正比例关系；所述充放电电路接收所述第一电流信号，进行充放电处理，以产生第一斜坡电压信号；所述第一控制电路接收所述第一斜坡电压信号和一第二电压信号，以产生第一控制信号，所述第一控制信号用以控制所述功率开关管的关断。优选的，所述第一电压信号为所述反激式开关电源的输入电压；所述第二电压信号为一预先设置的阈值电压。优选的，还包括第一电压生成电路和第二电压生成电路，其中所述第一电压生成电路接收一外部电压信号和所述功率开关管的关断信号，以形成一表征所述功率开关管的关断时间的电压信号，并以此作为所述第一电压信号传输给所述第一电流形成电路；所述第二电压生成电路接收一限值电压和所述功率开关管的导通信号，以形成一表征所述功率开关管的导通时间的电压信号，并以此作为所述第二电压信号传输给所述第一控制电路。通过上述的一种低待机损耗控制电路，其通过最小导通时间控制电路来调节功率开关管的最小导通时间，以使得所述功率开关管的最小导通时间随着输入电压的变化而自适应调节，从而使得无论在高输入电压或是低输入电压情况下反激式开关电源都能以最佳的最小导通时间工作，从而将开关电源的能耗降至最小，提高了电源的利用效率。并且本专利技术的控制电路结构简单，利于集成、成本低。附图说明图1所示为依据本专利技术的一种低待机损耗控制电路第一实施例的电路图；图2所示为依据本专利技术的一种低待机损耗控制电路第二实施例的电路图；图3所示为依据本专利技术的一种低待机损耗控制电路第三实施例的电路图；图4所示为依据本专利技术的一种低待机损耗控制方法的第一实施例的流程图；图5所示为依据本专利技术的一种低待机损耗控制方法的第二实施例的流程图；具体实施方式以下结合附图对本专利技术的几个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髓和范围上做的替代、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。正如在
技术介绍
中提到，当反激式开关电源的负载减小到一定程度时，其功率开关管的导通时间就会以系统的最小导通时间进行工作，这时，在不同的输入电压的情况下，如果系统以固定的最小导通时间工作，则其电源效率低，输入电压高时，会造成多余能量的浪费；输入电压低时，会使功率开关管的开关次数多而造成开关损耗增加。因此，专利技术人考虑，在待机状态时，对于不同的输入电压，可根据输入电压的高低来自适应地调节功率开关管的最小导通时间，以此控制能量的传输大小或是功率开关管的开关次数，达到在待机状态时，对于不同的输入电压开关电源的工作效率均得到提高的目的。参考图1，所示为依据本专利技术的一种低本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低待机损耗控制方法，应用于反激式开关电源中，所述反激式开关电源中包括有控制能量传输的功率开关管，其特征在于，在所述反激式开关电源待机状态时，所述功率开关管的导通时间工作于最小导通时间；在所述功率开关管的导通时间区间内，接收所述反激式开关电源的输入电压作为第一电压信号，以产生第一电流信号，且所述第一电流信号与所述输入电压成正比例关系；接收所述第一电流信号，进行充放电处理，产生第一斜坡电压信号；接收所述第一斜坡电压信号和一阈值电压，所述阈值电压作为第二电压信号，以产生第一控制信号，所述第一控制信号用以控制所述功率开关管的关断，以使所述功率开关管的最小导通时间与所述输入电压成反比例变化关系。

【技术特征摘要】
1.一种低待机损耗控制方法，应用于反激式开关电源中，所述反激式开关电源中包括有控制能量传输的功率开关管，其特征在于，在所述反激式开关电源待机状态时，所述功率开关管的导通时间工作于最小导通时间；在所述功率开关管的导通时间区间内，接收所述反激式开关电源的输入电压作为第一电压信号，以产生第一电流信号，且所述第一电流信号与所述输入电压成正比例关系；接收所述第一电流信号，进行充放电处理，产生第一斜坡电压信号；接收所述第一斜坡电压信号和一阈值电压，所述阈值电压作为第二电压信号，所述第一斜坡电压信号和所述阈值电压进行比较以产生第一控制信号，所述第一控制信号用以控制所述功率开关管的关断，以使所述功率开关管的最小导通时间与所述输入电压成反比例变化关系。2.一种低待机损耗控制电路，应用于反激式开关电源中，所述反激式开关电源中包括有控制能量传输的功率开关管，其特征在于，还包括最小导通时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗颖鹏，
申请(专利权)人：矽力杰半导体技术杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33