基于准谐振控制技术的谷底锁定电路、芯片及电源制造技术

技术编号:27292281 阅读:80 留言:0更新日期:2021-02-06 12:01
本发明专利技术提供了基于准谐振控制技术的谷底锁定电路、芯片及电源,其中谷底锁定电路中,FB比较检测模块的输出端和ZCD比较检测模块的输出端分别连接至逻辑运算模块的输入端,逻辑运算模块的输出端连接至驱动模块;FB比较检测模块对开关电源中隔离光耦输出的信号进行比较和计数后,输出参考谷值数;ZCD比较检测模块对开关电源每个开关周期内变压器T1辅助绕组输出的信号进行比较和计数后,输出实时谷值数;逻辑运算模块根据参考谷值数和实时谷值数生成谷底打开脉冲,传输给驱动模块,使得驱动模块输出控制信号传输给开关电源的高压开关管。该电路解决现有技术在两个相邻谷底交替打开的频率抖动问题,以及参考谷值数获取困难的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
基于准谐振控制技术的谷底锁定电路、芯片及电源


[0001]本专利技术属于集成电路
,具体涉及基于准谐振控制技术的谷底锁定电路、芯片及电源。

技术介绍

[0002]传统的开关电源采用的是PWM控制技术,开关管的开关由芯片的内部振荡器控制在设定时刻打开。由于开关管工作电压比较高,且开关管存在较大的寄生电容,所以存在比较大的开关损耗。为进一步提高开关电源的转换效率,借鉴谐振式电源的控制原理,发展出一种在谐振谷底导通的准谐振控制技术。在谐振谷底处,开关管漏端的电压最低,开关损耗也相应的降低。所以通过检测谐振谷底位置,控制开关管在谷底处打开,可以最大限度的降低开关管的开关损耗。
[0003]但是由于谷底位置会随输入电压和负载的变化而变化,所以存在较难锁定谷底和频率抖动问题。在特定负载下,两个相邻谷底交替打开会引起的频率变化,如果该抖动频率在人耳听觉频率范围,则会出现变压器产生音频噪声的情况。现有技术存在参考谷值数获取困难的问题,如申请号201721068719.4的专利中,需要对谐振电压电势谷值进行计数来获取参考谷值数。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的缺陷,本专利技术提供基于准谐振控制技术的谷底锁定电路、芯片及电源,解决现有技术在两个相邻谷底交替打开的频率抖动问题,以及参考谷值数获取困难的问题。
[0005]第一方面,一种基于准谐振控制技术的谷底锁定电路,
[0006]包括FB比较检测模块、ZCD比较检测模块和逻辑运算模块;FB比较检测模块的输出端和ZCD比较检测模块的输出端分别连接至逻辑运算模块的输入端,逻辑运算模块的输出端连接至驱动模块;
[0007]其中,FB比较检测模块用于对开关电源中隔离光耦输出的信号进行比较和计数后,输出参考谷值数;ZCD比较检测模块用于对开关电源每个开关周期内变压器T1辅助绕组输出的信号进行比较和计数后,输出实时谷值数;逻辑运算模块用于根据参考谷值数和实时谷值数生成谷底打开脉冲,传输给驱动模块,使得驱动模块输出控制信号传输给开关电源的高压开关管。
[0008]优选地,所述FB比较检测模块包括参考电压选择单元、比较器Cmp1、比较器Cmp2、同或门Xnor和第一计数器;
[0009]参考电压选择单元的高电压输出端连接比较器Cmp1的正向输入端,参考电压选择单元的低电压输出端连接比较器Cmp2的正向输入端,比较器Cmp1的反向输入端和比较器Cmp2的反向输入端均连接至所述开关电源中隔离光耦输出的信号;比较器Cmp1的输出端分别连接至同或门Xnor的一输入端和第一计数器的Add端,比较器Cmp2的输出端分别连接至
同或门Xnor的另一输入端和第一计数器的Sub端,同或门Xnor的输出端连接至第一计数器的使能端,第一计数器的时钟端接时钟信号,第一计数器的输出端连接至参考电压选择单元的选择端;
[0010]第一计数器的输出端作为所述FB比较检测模块的输出端。
[0011]优选地,所述参考电压选择单元设有多个参考电压,参考电压选择单元用于根据所述选择端的输入信号选择对应的参考电压分别从高电压输出端和低电压输出端输出。
[0012]优选地,所述参考电压选择单元中高电压输出端输出的参考电压大于低电压输出端输出的参考电压。
[0013]优选地,所述ZCD比较检测模块包括比较器Cmp3和第二计数器;
[0014]其中比较器Cmp3的反向输入端接所述开关电源中变压器T1辅助绕组输出的信号,比较器Cmp3的正向输入端接预设的电压比较阈值,比较器Cmp3的输出端接第二计数器的时钟端;
[0015]第二计数器的复位端连接至所述驱动模块输出的控制信号,第二计数器的输出端作为所述ZCD比较检测模块的输出端。
[0016]优选地,所述逻辑运算模块用于当检测到参考谷值数和实时谷值数相等时,输出高电平传输给所述驱动模块。
[0017]优选地,所述逻辑运算模块包括第一译码器、第二译码器和逻辑单元;
[0018]其中,第一译码器的输入端接所述FB比较检测模块的输出端,第二译码器的输入端接所述ZCD比较检测模块的输出端,第一译码器和第二译码器接逻辑单元的输出端,逻辑单元的输出端作为所述逻辑运算模块的输出端。
[0019]第二方面,一种电源芯片,包括峰值电流监测电路和驱动模块,
[0020]还包括谷底锁定电路;谷底锁定电路的输出端和峰值电流监测电路的输出端分别接至驱动模块的输入端,驱动模块的输出端接开关电源的高压开关管;
[0021]其中,谷底锁定电路包括FB比较检测模块、ZCD比较检测模块和逻辑运算模块;FB比较检测模块的输出端和ZCD比较检测模块的输出端分别连接至逻辑运算模块的输入端,逻辑运算模块的输出端连接至驱动模块的第一输入端;FB比较检测模块用于对开关电源中隔离光耦输出的信号进行比较和计数后,输出参考谷值数;ZCD比较检测模块用于对开关电源每个开关周期内变压器T1辅助绕组输出的信号进行比较和计数后,输出实时谷值数;逻辑运算模块用于根据参考谷值数和实时谷值数输出谷底打开脉冲;
[0022]峰值电流监测电路的输入端还分别连接开关电源中隔离光耦输出的信号和开关电源的高压开关管。
[0023]第三方面,一种开关电源,包括高压开关管、变压器T1和光耦,还包括第二方面所述的电源芯片。
[0024]由上述技术方案可知,本专利技术提供的基于准谐振控制技术的谷底锁定电路、芯片及电源,解决现有技术在两个相邻谷底交替打开的频率抖动问题,以及参考谷值数获取困难的问题。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体
实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中,类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中,各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0026]图1为本专利技术实施例一提供的谷底锁定电路的模块框图。
[0027]图2为本专利技术实施例一提供的FB比较检测模块的电路图。
[0028]图3为本专利技术实施例一中FB信号产生的谷底参考值的示意图。
[0029]图4为本专利技术实施例一提供的ZCD比较检测模块的电路图。
[0030]图5为本专利技术实施例一中ZCD比较检测与实时谷值数示意图。
[0031]图6为本专利技术实施例一提供的逻辑运算模块的电路图。
[0032]图7为本专利技术实施例二提供的电源芯片的模块框图。
[0033]图8为本专利技术实施例三提供的开关电源的电路示意图。
具体实施方式
[0034]下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本专利技术的保护范围。需要注意的是,除非另有说明,本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域技术人员所理解的通常意义。
[0035]应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”和本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于准谐振控制技术的谷底锁定电路,其特征在于,包括FB比较检测模块、ZCD比较检测模块和逻辑运算模块;FB比较检测模块的输出端和ZCD比较检测模块的输出端分别连接至逻辑运算模块的输入端,逻辑运算模块的输出端连接至驱动模块;其中,FB比较检测模块用于对开关电源中隔离光耦输出的信号进行比较和计数后,输出参考谷值数;ZCD比较检测模块用于对开关电源每个开关周期内变压器T1辅助绕组输出的信号进行比较和计数后,输出实时谷值数;逻辑运算模块用于根据参考谷值数和实时谷值数生成谷底打开脉冲,传输给驱动模块,使得驱动模块输出控制信号传输给开关电源的高压开关管。2.根据权利要求1所述谷底锁定电路,其特征在于,所述FB比较检测模块包括参考电压选择单元、比较器Cmp1、比较器Cmp2、同或门Xnor和第一计数器;参考电压选择单元的高电压输出端连接比较器Cmp1的正向输入端,参考电压选择单元的低电压输出端连接比较器Cmp2的正向输入端,比较器Cmp1的反向输入端和比较器Cmp2的反向输入端均连接至所述开关电源中隔离光耦输出的信号;比较器Cmp1的输出端分别连接至同或门Xnor的一输入端和第一计数器的Add端,比较器Cmp2的输出端分别连接至同或门Xnor的另一输入端和第一计数器的Sub端,同或门Xnor的输出端连接至第一计数器的使能端,第一计数器的时钟端接时钟信号,第一计数器的输出端连接至参考电压选择单元的选择端;第一计数器的输出端作为所述FB比较检测模块的输出端。3.根据权利要求2所述谷底锁定电路,其特征在于,所述参考电压选择单元设有多个参考电压,参考电压选择单元用于根据所述选择端的输入信号选择对应的参考电压分别从高电压输出端和低电压输出端输出。4.根据权利要求3所述谷底锁定电路,其特征在于,所述参考电压选择单元中高电压输出端输出的参考电压大于低电压输出端输出的参考电压。5.根据权利要求1所述谷底锁定电路,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:李科举
申请(专利权)人:深圳市富满电子集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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