一种模拟调节基准电路及其开关电源制造技术

本发明专利技术提供一种模拟调节基准电路及其开关电源，用于通过外部模拟电压调节开关电源的基准电压，模拟调节基准电路包括：三角波生成单元，用于生成等腰三角波，其腰由一个线段或多个不同斜率的线段组成。调节信号生成单元，其第一端接入外部模拟电压，第二端与三角波生成单元相连；用于根据外部模拟电压和等腰三角波生成对应的基准调节信号。误差放大器单元，其第一端与基准电压相连，第二端与调节信号生成单元的第三端相连，第三段与开关电源的反馈电压相连；用于根据基准调节信号的占空比调节基准电压，从而获得误差放大信号并将其输出。本发明专利技术通过调节外部模拟电压实现对基准电压的多段式比例调节，且电路结构简单，成本低廉，使用范围广泛。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及开关电源，特别是涉及一种通过外部模拟电压信号对开关电源的基准电压进行多段式比例调节的模拟调节基准电路及其开关电源。
技术介绍
随着全球对能源问题的重视，电子产品的耗能问题越来越突出，如何降低待机功耗，提高供电效率成为一个亟待解决的问题。传统的线性稳压电源虽然电流结构简单、工作可靠，但存在着效率低(只有40％～50％)、体积大、铜铁消耗量大、工作温度高即调整范围小等缺点。为了提高效率，开关电源渐渐进入了人们的视野。开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源。开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。开关电源因其工作在高频开关状态，其等效电阻很小，消耗的能量很小，所以电源效率达到70％～95％，被誉为高效节能电源，代表着稳压电源的发展方向。并且，为了获取稳定的输出电压，开关电源通常利用一个非常稳定的电压，即基准电压，在开关电源的输出电压输出前，与基准电压进行比较，判断输出电压是否与基准电压一致，并在输出电压与基准电压差异过大时，对输出电压进行调节，从而可以保证输出电压的稳定。目前，随着人们生活水平质量和工作效率的提高，电子产品已经深入各个领域，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用至几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式，其已成为了稳压电源的主流产品。并且，随着开关电源的广泛应用，对开关电源的要求也在不断的提高。在一些开关电源的应用中，要求开关电源的输出电压或输出电流可以调节，以便适用于更多的电子产品。但是，开关电源中，输入至误差放大器的基准电压往往是固定的，这也就导致了开关电源的输出电压或输出电流是固定，这样就无法实现开关电源的输出电压和输出电流的可调。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种模拟调节基准电路及其开关电源，用于解决现有技术的开关电源中，输出电压和/或输出电流无法同外部信号进行调节的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种模拟调节基准电路，用于通过外部模拟电压调节开关电源的基准电压，所述模拟调节基准电路包括：三角波生成单元，用于生成等腰三角波，且所述等腰三角波的腰由一个线段或多个不同斜率的线段组成；调节信号生成单元，具有第一端、第二端和第三端，其第一端用于接入外部模拟电压，第二端与所述三角波生成单元相连；所述调节信号生成单元用于根据所述外部模拟电压和所述等腰三角波生成对应的基准调节信号；误差放大器单元，具有第一端、第二端和第三端，其第一端与基准电压相连，第二端与所述调节信号生成单元的第三端相连，第三端与所述开关电源的反馈电压相连；用于根据所述基准调节信号的占空比调节所述基准电压，从而获得误差放大信号并将其输出。于本专利技术的一实施例中，所述线段的斜率是由所述基准电压的调节比例确定的，且所述调节比例与所述外部模拟电压相关。于本专利技术的一实施例中，所述三角波生成单元包括一电容、一逻辑控制子单元、偶数个电流源、偶数个逻辑开关和多个比较器；所述逻辑控制子单元的输入端分别与多个比较器的输出端相连，输出端分别与多个所述逻辑开关的控制端对应连接，通过所述逻辑控制子单元输出的多个控制信号分别控制多个所述逻辑开关的开启和关闭；所述比较器的反相输入端分别与偶数个所述逻辑开关的第一端连接；同相输入端用于输入调节端点对应的调节电压；输出端与所述逻辑控制子单元的输入端连接；所述逻辑开关的第一端与多个所述比较器的反相输入端和所述三角波生成单元的输出端连接；第二端与对应的所述电流源相连；所述控制端与所述逻辑控制子单元的输出端对应连接；所述电流源的一端与对应的所述逻辑开关串联在一起；一半数量的所述电流源的另一端模拟接地，另一半数量的所述电流源的另一端与输入电源相连；所述电容的一端与多个所述比较器的反相输入端连接；另一端模拟接地。于本专利技术的一实施例中，所述电流源、所述逻辑开关、所述调节端点和所述比较器的数量与组成所述等腰三角波的腰的所述线段的数量N有关：所述电流源与所述逻辑开关的数量相同，且所述电流源或所述逻辑开关的数量为2N；所述调节端点和所述比较器的数量相同，且所述调节端点或所述比较器的数量是N+1。于本专利技术的一实施例中，电容的大小、偶数个所述电流源的大小、多个所述调节端点对应的调节电压的大小与所述调节比例相关。于本专利技术的一实施例中，所述调节信号生成单元包括一个第一比较器；其同相输入端用于输入所述外部模拟电压；反相输入端与所述三角波生成单元的输出端相连；输出端与所述误差放大器单元的第二端相连。于本专利技术的一实施例中，所述调节信号生成单元还用于根据低压门限生成关断信号，并将所述关断信号输出至所述误差放大器单元的第四端。于本专利技术的一实施例中，所述调节信号生成单元包括：用于生成所述基准调节信号的第一比较器，其同相输入端用于输入所述外部模拟电压；反相输入端与所述三角波生成单元的输出端相连；输出端与所述误差放大器单元的第二端相连；用于生成所述关断信号的第二比较器，其同相输入端用于输入所述外部模拟电压，反相输入端为所述低压门限，输出端与所述误差放大器单元的第四端连接。于本专利技术的一实施例中，所述误差放大器单元采用跨导型误差放大器，所述基准电压通过所述跨导型误差放大器的运算放大器产生基准电流，根据所述基准调节信号控制所述基准电流的导通和关断，从而实现调节所述基准电压，获取所述误差放大信号。本专利技术还公开了一种可调节输出电压的开关电源，所述开关电源采用如上所述的模拟调节基准电路，所述开关电源通过调节所述外部模拟电压实现输出电压的调节。本专利技术还公开了一种可调节输出电流的开关电源，所述开关电源置采用如上所述的模拟调节基准电路，所述开关电源通过所述外部模拟电压和所述模拟调节基准电路输出的所述反馈电压调节输出电流。如上所述，本专利技术的一种模拟调节基准电路及其开关电源，通过接入外部模拟电压信号，并增加三角波生成单元，以实现在不同的调节电压的区间内，采用不同的调节比例调节开关电源的基准电压，从而进一步实现开关电源的输出电压和/或输出电流的调节。本专利技术的模拟调节基准电路的电路结构简单，成本低廉；可随着开关电源的具体使用情况相应地调整外部模拟电压和三角波生成单元(基准电压随着外部模拟电压进行调节的调节比例)，适用范围更加广泛；通过调节外部模拟电压实现对基准电压的多段式比例调节。附图说明图1显示为本专利技术实施例公开的一种模拟调节基准电路的单元结构示意图。图2显示为本专利技术实施例公开的基准电压随调节电压进行调节的曲线示意图。图3显示为本专利技术实施例公开的一种模拟调节基准电路的电路结构示意图。图4显示为本专利技术实施例公开的三角波生成单元生成的等腰三角波的示意图。图5显示为本专利技术实施例公开的一种调节信号生成单元根据等腰三角波和外部模拟电压生成的基准调节信号示意图。图6显示为应用了本专利技术实施例公开的可调节输出电流的开关电源的DC/DC同步降压转换器的电路结构示意图。图7显示为应用了本专利技术实施例公开的可调节输出电流的开关电源的LED照明可控硅调光装置的电路结构示意图。元件标号说明110，310 三角波生成单元120，320 调节信号生成单元130，330 误差放大器单元311 逻辑控制子单元610，710 开关电源本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟调节基准电路，用于通过外部模拟电压调节开关电源的基准电压，其特征在于，所述模拟调节基准电路包括：三角波生成单元，用于生成等腰三角波，且所述等腰三角波的腰由一个线段或多个不同斜率的线段组成；调节信号生成单元，具有第一端、第二端和第三端，其第一端用于接入外部模拟电压，第二端与所述三角波生成单元相连；所述调节信号生成单元用于根据所述外部模拟电压和所述等腰三角波生成对应的基准调节信号；误差放大器单元，具有第一端、第二端和第三端，其第一端与基准电压相连，第二端与所述调节信号生成单元的第三端相连，第三端与所述开关电源的反馈电压相连；用于根据所述基准调节信号的占空比调节所述基准电压，从而获得误差放大信号并将其输出。

【技术特征摘要】
1.一种模拟调节基准电路，用于通过外部模拟电压调节开关电源的基准电压，其特征在于，所述模拟调节基准电路包括：三角波生成单元，用于生成等腰三角波，且所述等腰三角波的腰由一个线段或多个不同斜率的线段组成；调节信号生成单元，具有第一端、第二端和第三端，其第一端用于接入外部模拟电压，第二端与所述三角波生成单元相连；所述调节信号生成单元用于根据所述外部模拟电压和所述等腰三角波生成对应的基准调节信号；误差放大器单元，具有第一端、第二端和第三端，其第一端与基准电压相连，第二端与所述调节信号生成单元的第三端相连，第三端与所述开关电源的反馈电压相连；用于根据所述基准调节信号的占空比调节所述基准电压，从而获得误差放大信号并将其输出。2.根据权利要求1所述的模拟调节基准电路，其特征在于：所述线段的斜率是由所述基准电压的调节比例确定的，且所述调节比例与所述外部模拟电压相关。3.根据权利要求1所述的模拟调节基准电路，其特征在于：所述三角波生成单元包括一电容、一逻辑控制子单元、偶数个电流源、偶数个逻辑开关和多个比较器；所述逻辑控制子单元的输入端分别与多个比较器的输出端相连，输出端分别与多个所述逻辑开关的控制端对应连接，通过所述逻辑控制子单元输出的多个控制信号分别控制多个所述逻辑开关的开启和关闭；所述比较器的反相输入端分别与偶数个所述逻辑开关的第一端连接；同相输入端用于输入调节端点对应的调节电压；输出端与所述逻辑控制子单元的输入端连接；所述逻辑开关的第一端与多个所述比较器的反相输入端和所述三角波生成单元的输出端连接；第二端与对应的所述电流源相连；所述控制端与所述逻辑控制子单元的输出端对应连接；所述电流源的一端与对应的所述逻辑开关串联在一起；一半数量的所述电流源的另一端模拟接地，另一半数量的所述电流源的另一端与输入电源相连；所述电容的一端与多个所述比较器的反相输入端连接；另一端模拟接地。4.根据权利要求3所述的模拟调节基准电路，其特征在于：所述电流源、所述逻辑开关、所述调节端点和所述比较器的数量与组成所述等腰三...

【专利技术属性】
技术研发人员：易坤，
申请(专利权)人：上海晶丰明源半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31