一种开关电源制造技术

技术编号:16473415 阅读:73 留言:0更新日期:2017-10-29 01:24
一种开关电源,所述开关电源包括电感、主开关,主开关受控导通或关断,以使开关电源的输出端输出有输出电压,所述开关电源还包括:与电感并联的第一支路,第一支路包括串联的第一开关和振铃抑制电阻,电感和主开关的连接节点记为开关节点;检测模块,适于检测关联电压是否小于阈值电压,其输出端输出检测结果,关联电压与开关节点的电压相关联;逻辑模块,其第一输入端耦接检测模块的输出端,其第二输入端耦接主开关的控制端,当主开关受控关断且检测结果指示关联电压小于阈值电压时,逻辑模块控制第一开关导通直至主开关受控导通,否则,逻辑模块控制第一开关关断。本发明专利技术方案可抑制振铃,且成本低,稳定性高。

A switching power supply

A switching power supply, switching power supply, including the inductance of the main switch, the main switch controlled turn-on or turn off, so that the output of the switching power supply output voltage of the switching power supply includes the first branch parallel inductor, the first branch comprises a first switch and ringing series suppression resistor, inductor and the main switch of the connection node as switch node; detection module, which is suitable for detecting related voltage is less than the threshold voltage, the output voltage related test results, associated voltage and switch node; logic module, the first input end is coupled to the output end of the detection module, the second input end is coupled to the main switch control terminal when the main switch is controlled shutdown and the detection result indicates that the associated voltage is less than the threshold voltage, the control logic module, a first switch until the main switch controlled conduction, otherwise The logic module controls the first switch to turn off. The scheme of the invention can suppress ringing, and has low cost and high stability.

【技术实现步骤摘要】
一种开关电源
本专利技术涉及电源设计领域,特别涉及一种开关电源。
技术介绍
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。开关电源变换器一般由脉冲宽度调制(PulseWidthModulation,简称PWM)控制电路、储能元件(例如电感)和开关管构成。移动终端中会用到大量的开关电源变换器,给其内部的各个模块如中央处理器(CentralProcessingUnit,简称CPU)、客户识别模块(SubscriberIdentificationModule,简称SIM)卡、射频功率放大器等,提供稳定电源。图1示出了一种开关直流升压型的开关电源100,所述开关电源100可以包括电感L1、主开关M1、续流二极管D1和第一电容C1。所述开关电源100接入输入电压VIN,所述主开关M1受控导通或关断,以使开关电源100的输出有输出电压VOUT,输出电压VOUT为负载供电。当负载的电流比较小或者是没有负载电流的时候,例如电子设备进入待机或休眠,开关电源100一般都会降低工作频率,进入非连续导通模式(DiscontinuousConductionMode,简称DCM)。在DCM下,一般负载电流越小,工作频率越低。此时,所述电感L1和主开关M1的连接点SW处可能发生严重的电感(Inductor,简称L)电容(Capacity,简称C)振荡,产生振铃现象,进而引发严重的电磁干扰(ElectromagneticInterference,简称EMI)问题。现有技术中一种抑制振铃的方法是在开关电源100的输入端与电感L1之间串入磁珠L2,但这会使得系统成本增加;此外,当所述磁珠L2的参数未设置恰当时,可能会导致诸如系统器件啸叫等异常,也即产生了落入音频范围(20Hz-20kHz)的振荡。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是如何在抑制开关电源中的振铃现象时,降低系统成本并规避系统异常。为解决上述技术问题,本专利技术实施例提供一种开关电源,所述开关电源包括电感、主开关,所述主开关受控导通或关断,以使所述开关电源的输出端输出有输出电压;所述开关电源还包括:与所述电感并联的第一支路,所述第一支路包括串联的第一开关和振铃抑制电阻,所述电感和主开关的连接节点记为开关节点;检测模块,适于检测关联电压是否小于阈值电压,其输出端输出检测结果,所述关联电压与所述开关节点的电压相关联;逻辑模块,其第一输入端耦接所述检测模块的输出端,其第二输入端耦接所述主开关的控制端,当所述主开关受控关断且所述检测结果指示所述关联电压小于所述阈值电压时,所述逻辑模块控制所述第一开关导通直至所述主开关受控导通,否则,所述逻辑模块控制所述第一开关关断。可选地,所述阈值电压小于0V。可选地,所述检测模块包括:第一电流支路,适于产生预设的第一参考电流,并经由其输出端输出;第二电流支路,适于根据关联电压产生比较电流,并经由其输出端输出;其中,在所述第一参考电流大于等于所述比较电流时,所述检测结果为第一逻辑电平,以指示所述关联电压大于等于所述阈值电压,在所述第一参考电流小于所述比较电流时,所述检测结果为不同于所述第一逻辑电平的第二逻辑电平,以指示所述关联电压小于所述阈值电压。可选地,所述第一电流支路包括:第一电流镜,适于对第二参考电流进行镜像,以得到第一参考电流;所述第二电流支路包括:第二电流镜,适于根据第三参考电流镜像得到所述比较电流,所述第三参考电流的电流值等于所述第二参考电流的电流值,所述第二电流镜包括第一晶体管和第二晶体管,所述第一晶体管接入所述第三参考电流,所述第二晶体管的输出端输出所述比较电流,所述第二晶体管的输入端接入所述关联电压;其中,所述第二参考电流与所述第一参考电流的比值小于所述第一晶体管的宽长比与所述第二晶体管的宽长比的比值。可选地,所述第一晶体管和第二晶体管为NMOS晶体管,所述第一电流镜包括第三晶体管与第四晶体管,所述第三晶体管与第四晶体管为PMOS晶体管。可选地,所述第二电流支路还包括:第三电流镜,适于对所述第二参考电流进行镜像,以得到所述第三参考电流,并经由其输出端输出。可选地,所述第三参考电流等于所述第一参考电流。可选地,所述检测模块还包括:分压网络,其第一输入端耦接所述开关节点,其第二输入端耦接参考端,其分压输出端输出所述关联电压。可选地,所述逻辑模块包括:D触发器,其复位端耦接所述主开关的控制端,其数据输入端接入第一控制电压,其数据输出端耦接所述第一开关的控制端,其时钟端耦接所述检测模块的输出端;其中,在所述主开关受控导通时,所述D触发器复位,以使得所述第一开关受控关断;在所述主开关受控关断且所述检测结果指示所述关联电压小于所述阈值电压时,所述D触发器的数据输出端输出所述第一控制电压,以使得所述第一开关受控导通直至所述主开关受控导通。可选地,所述第一开关适于在其控制端为高电平时受控导通,所述第一控制电压为所述开关电源的输入电压。与现有技术相比,本专利技术实施例的技术方案具有以下有益效果:本专利技术实施例的开关电源通过检测关联电压(所述关联电压与所述开关节点的电压相关联)是否小于阈值电压来判断是否发生振铃现象,一旦检测到振铃现象,则控制第一开关导通,以使得电感和振铃抑制电阻形成通路,以规避LC振荡的发生,抑制振铃现象,改善所述开关电源的EMI。相对于现有技术方案,具有系统成本低和稳定度高的优势。进一步而言,所述检测模块可以包括产生预设的第一参考电流的第一电流支路和根据关联电压产生比较电流的第二电流支路,其中,在所述第一参考电流大于等于所述比较电流时,所述检测结果为第一逻辑电平,以指示所述关联电压大于等于所述阈值电压,在所述第一参考电流小于所述比较电流时,所述检测结果为不同于所述第一逻辑电平的第二逻辑电平,以指示所述关联电压小于所述阈值电压。也就是说,本专利技术方案通过电流比较的方式对开关电源发生振铃现象进行检测,易于实施,成本低,稳定度高。附图说明图1是现有技术中的一种开关电源的电路示意图。图2是本专利技术实施例的一种开关电源的示意性结构框图。图3是图2所示的开关电源的一种电路图。图4是图2所示的开关电源的一种工作波形图。具体实施方式如
技术介绍
部分所述,现有技术中抑制开关电源中振铃现象的方法使得系统成本增加,还可能导致诸如系统器件啸叫等异常。针对以上所述的技术问题,本专利技术实施例提出了一种开关电源,可以抑制振铃现象,改善开关电源的电磁干扰(ElectromagneticInterference,简称EMI)。为使本专利技术的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂,下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。参见图2,本专利技术实施例公开了一种开关电源200。本专利技术实施例方案可以适用于多种类型的开关电源,具有普适性。具体而言,所述开关电源200可以是开关直流升压电路(也称Boost电路)、开关直流降压电路(也称Buck电路)或开关直流升降压电路(也称Buck-Boost电路)。本领域技术人员理解的是,所述开关电源200为Buck电路或Buck-Boost电路时的电路拓扑与其为Boost电路时基本相同,只是电路中的电感、主开关等部件的耦接方式略有区别,因此,为了简化,本实施例仅以Boost电路为例进行说明。图2所示的开关本文档来自技高网
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一种开关电源

【技术保护点】
一种开关电源,包括电感、主开关,所述主开关受控导通或关断,以使所述开关电源的输出端输出有输出电压,其特征在于,还包括:与所述电感并联的第一支路,所述第一支路包括串联的第一开关和振铃抑制电阻,所述电感和主开关的连接节点记为开关节点;检测模块,适于检测关联电压是否小于阈值电压,其输出端输出检测结果,所述关联电压与所述开关节点的电压相关联;逻辑模块,其第一输入端耦接所述检测模块的输出端,其第二输入端耦接所述主开关的控制端,当所述主开关受控关断且所述检测结果指示所述关联电压小于所述阈值电压时,所述逻辑模块控制所述第一开关导通直至所述主开关受控导通,否则,所述逻辑模块控制所述第一开关关断。

【技术特征摘要】
1.一种开关电源,包括电感、主开关,所述主开关受控导通或关断,以使所述开关电源的输出端输出有输出电压,其特征在于,还包括:与所述电感并联的第一支路,所述第一支路包括串联的第一开关和振铃抑制电阻,所述电感和主开关的连接节点记为开关节点;检测模块,适于检测关联电压是否小于阈值电压,其输出端输出检测结果,所述关联电压与所述开关节点的电压相关联;逻辑模块,其第一输入端耦接所述检测模块的输出端,其第二输入端耦接所述主开关的控制端,当所述主开关受控关断且所述检测结果指示所述关联电压小于所述阈值电压时,所述逻辑模块控制所述第一开关导通直至所述主开关受控导通,否则,所述逻辑模块控制所述第一开关关断。2.根据权利要求1所述的开关电源,其特征在于,所述阈值电压小于0V。3.根据权利要求1所述的开关电源,其特征在于,所述检测模块包括:第一电流支路,适于产生预设的第一参考电流,并经由其输出端输出;第二电流支路,适于根据关联电压产生比较电流,并经由其输出端输出;其中,在所述第一参考电流大于等于所述比较电流时,所述检测结果为第一逻辑电平,以指示所述关联电压大于等于所述阈值电压,在所述第一参考电流小于所述比较电流时,所述检测结果为不同于所述第一逻辑电平的第二逻辑电平,以指示所述关联电压小于所述阈值电压。4.根据权利要求3所述的开关电源,其特征在于,所述第一电流支路包括:第一电流镜,适于对第二参考电流进行镜像,以得到第一参考电流;所述第二电流支路包括:第二电流镜,适于根据第三参考电流镜像得到所述比较电流,所述第三参考电流的电流值等于所述第二参考电流的电流值,所述第二电流镜包括第一晶体管和第二晶体管,所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡三亚郝允群
申请(专利权)人:上海艾为电子技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:上海,31

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