一种开关电源的控制电路及其控制方法技术

公开了开关电源的控制电路及其控制方法。本发明专利技术的控制电路检测开关电源工作在非连续电流模式时的辅助绕组反馈电压由高转低的拐点的电压，并将开关电源工作在非连续电流模式下检测到的辅助绕组反馈电压减去该拐点电压，从而得到开关电源副边整流器的正向导通压降，并在开关电源工作在连续电流模式时，利用得到的副边整流器的正向导通压降，消除连续电流模式辅助绕组采样保持电压中的副边整流器的正向导通压降的误差，以得到精确的输出电压反馈。本发明专利技术开关电源在各种电流模式下均能准确地得到输出电压的反馈信息，从而更加精确地控制开关电源的工作。制开关电源的工作。制开关电源的工作。

【技术实现步骤摘要】
一种开关电源的控制电路及其控制方法


[0001]本专利技术的实施例涉及一种电子电路，更具体地说，尤其涉及一种隔离式开关电源电路的电压检测电路及其控制方法。

技术介绍

[0002]隔离式开关电源电路具有隔离的原副边电路，例如图1所示的典型的隔离式开关电源电路，即Flyback电路10，包括变压器T1，以及被变压器T1隔离的原副边电路。如图1所示，变压器T1具有原边绕组Lp和副边绕组Ls，所述原边绕组Lp接收输入电压Vi，并耦接控制开关PM1，所述副边绕组Ls提供输出电压Vo。所谓Flyback电路10的原边，即是指变压器T1的原边绕组Lp及与其耦接的其他器件和电路，而所谓Flyback电路10的副边，即是指变压器T1的副边绕组Ls及与其耦接的其他器件和电路。由于原副边相隔离，两者之间需通过光耦等隔离器件传递信号。而目前很多应用中，为了节省电路成本，往往采用原边控制的方法，即隔离器件被省去了。在这种情况下，如何得到副边的负载反馈信息，从而控制原边电路的工作成了一个问题。
[0003]在原边控制的隔离式开关电源电路中，现有的检测反馈信号的常用方式如图1所示，即在副边二极管Ds导通期间，通过辅助绕组Lt感应副边绕组Ls上的电压，间接地得到表征副边输出电压Vo的反馈信号Vzcd。然而在这种方式中，辅助绕组Lt感应到的电压实际上是输出电压Vo与副边二极管Ds的正向导通压降之和。因此，该反馈电压Vzcd中包含了副边二极管Ds的正向导通压降VF。而副边二极管Ds的正向导通压降VF会随着流过副边二极管Ds的电流的变化而变化。所以反馈电压Vzcd无法准确反馈输出电压Vo。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种隔离式开关电源的控制电路及其控制方法，通过在不同时间段采样开关电源的辅助绕组上的电压信号，来得到副边整流器的正向导通压降，并在检测到的辅助绕组的电压信号中减去副边整流器的正向导通压降，以消除其带来的影响，从而得到精确的输出电压反馈。采用该方法的隔离式开关电源在任何工作模式下，例如连续电流模式(CCM)、临界电流模式(CRM)和断续电流模式(DCM)，均能有效工作。
[0005]根据本专利技术的实施例，提出了一种开关电源的控制电路，包括：拐点采样保持电路，在开关电源工作在断续电流模式及临界电流模式时，采样辅助绕组反馈电压的拐点时刻的电压并保持为辅助绕组拐点电压；第一采样保持电路，采样辅助绕组反馈电压，并基于采样结果，输出辅助绕组采样保持电压；副边整流器正向导通压降差值电路，接收辅助绕组采样保持电压和辅助绕组拐点电压，基于辅助绕组采样保持电压和辅助绕组拐点电压，输出副边整流器正向导通压降信号；第二采样保持电路，接收模式选择信号，在模式选择信号表征开关电源进入连续电流模式前，采样保持副边整流器正向导通压降信号，输出正向导通压降保持信号；基准校正电路，接收预设基准电压和副边整流器正向导通压降保持信号，
并基于预设基准电压和副边整流器正向导通压降保持信号，输出基准校正电压；当开关电源工作于连续电流模式时，所述控制电路基于基准校正电压和辅助绕组采样保持电压输出开关控制信号用于控制开关电源的控制开关；其中，所述模式选择信号表征开关电源工作于电流连续模式或非电流连续模式，所述非电流连续模式包括断续电流模式和临界电流模式。
[0006]根据本专利技术的实施例，还提出了一种开关电源的控制电路，包括：拐点采样保持电路，在开关电源工作在断续电流模式或临界电流模式时，采样辅助绕组反馈电压的拐点时刻的电压并保持为辅助绕组拐点电压；第一采样保持电路，采样辅助绕组反馈电压，并基于采样结果，输出辅助绕组采样保持电压；副边整流器正向导通压降差值电路，接收辅助绕组采样保持电压和辅助绕组拐点电压，基于辅助绕组采样保持电压和辅助绕组拐点电压，输出副边整流器正向导通压降信号；第二采样保持电路，接收模式选择信号，在模式选择信号表征开关电源进入连续电流模式前，采样保持副边整流器正向导通压降信号，输出正向导通压降保持信号；反馈校正电路，接收辅助绕组采样保持电压和正向导通压降保持信号，并基于辅助绕组采样保持电压和正向导通压降保持信号，输出辅助绕组校正电压；当开关电源工作于连续电流模式时，所述控制电路基于基准电压和辅助绕组校正电压输出开关控制信号用于控制开关电源的控制开关；其中，所述模式选择信号表征开关电源工作于电流连续模式或非电流连续模式，所述非电流连续模式包括断续电流模式和临界电流模式。
[0007]根据本专利技术的实施例，还提出了一种开关电源的控制电路，包括：采样保持开关电源的辅助绕组反馈电压，生成辅助绕组采样保持电压；当开关电源工作在断续电流模式或临界电流模式时，采样保持开关电源的辅助绕组上的电压由高到低的拐点时刻的电压，生成辅助绕组拐点电压；在开关电源进入连续电流模式前，基于辅助绕组采样保持电压与辅助绕组拐点电压，生成表征开关电源的副边整流器正向导通压降的副边整流器正向导通压降信号；当开关电源工作在连续电流模式时，基于副边整流器正向导通压降信号，校正基准电压，并基于校正后的基准电压与辅助绕组采样保持电压生成误差放大信号，或者，基于副边整流器正向导通压降信号，校正辅助绕组采样保持电压，并基于校正后的辅助绕组采样保持电压与基准电压生成误差放大信号；以及基于误差放大信号调节开关电源的输出功率。
附图说明
[0008]为了更好的理解本专利技术，将根据以下附图对本专利技术进行详细描述：
[0009]图1示出了现有的Flyback电路10的电路结构示意图；
[0010]图2示出了根据本专利技术一实施例的开关电源控制电路20的电路结构示意图；
[0011]图3示出了根据本专利技术一实施例的开关电源控制电路30的电路结构示意图；
[0012]图4示出了根据本专利技术一实施例的开关电源控制电路40的电路结构示意图；
[0013]图5示出了根据本专利技术一实施例的开关电源控制电路50的电路结构示意图；
[0014]图6示出了根据本专利技术一实施例的拐点采样保持电路201的电路结构示意图；
[0015]图7示出了根据本专利技术一实施例的拐点采样保持电路201的各信号的波形示意图；
[0016]图8示出了根据本专利技术一实施例的开关电源的控制方法80。
具体实施方式
[0017]下面将详细描述本专利技术的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本专利技术。在以下描述中，为了提供对本专利技术的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本专利技术。在其他实例中，为了避免混淆本专利技术，未具体描述公知的电路、材料或方法。
[0018]在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本专利技术至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开关电源的控制电路，包括：拐点采样保持电路，在开关电源工作在断续电流模式及临界电流模式时，采样辅助绕组反馈电压的拐点时刻的电压并保持为辅助绕组拐点电压；第一采样保持电路，采样辅助绕组反馈电压，并基于采样结果，输出辅助绕组采样保持电压；副边整流器正向导通压降差值电路，接收辅助绕组采样保持电压和辅助绕组拐点电压，基于辅助绕组采样保持电压和辅助绕组拐点电压，输出副边整流器正向导通压降信号；第二采样保持电路，接收模式选择信号，在模式选择信号表征开关电源进入连续电流模式前，采样保持副边整流器正向导通压降信号，输出正向导通压降保持信号；基准校正电路，接收预设基准电压和副边整流器正向导通压降保持信号，并基于预设基准电压和副边整流器正向导通压降保持信号，输出基准校正电压；当开关电源工作于连续电流模式时，所述控制电路基于基准校正电压和辅助绕组采样保持电压输出开关控制信号用于控制开关电源的控制开关；其中，所述模式选择信号表征开关电源工作于电流连续模式或非电流连续模式，所述非电流连续模式包括断续电流模式和临界电流模式。2.如权利要求1所述的控制电路，还包括：当开关电源工作于断续电流模式及临界电流模式时，所述控制电路基于预设基准电压和辅助绕组拐点电压输出开关控制信号用于控制开关电源的控制开关。3.如权利要求1所述的控制电路，还包括：第一选择电路，接收辅助绕组采样保持电压、辅助绕组拐点电压及模式选择信号，并基于模式选择信号，选择输出辅助绕组采样保持电压或辅助绕组拐点电压作为反馈电压；第二选择电路，接收基准校正电压、预设基准电压和模式选择信号，并基于模式选择信号，选择输出基准校正电压或预设基准电压作为基准电压；差分放大电路，接收反馈电压和基准电压，并基于反馈电压和基准电压，输出误差放大信号；以及开关控制电路，接收误差放大信号，并基于误差放大信号，输出开关控制信号。4.如权利要求3所述的控制电路，还包括第三选择电路，所述第三选择电路接收辅助绕组供电电压、反馈电压和防振荡选择信号，基于所述防振荡选择信号，所述第三选择电路选择辅助绕组供电电压或反馈电压作为防振荡反馈电压，所述防振荡反馈电压替代反馈电压提供给差分放大电路。5.如权利要求1所述的控制电路，其中所述拐点采样保持电路包括：滤波电路，接收辅助绕组反馈电压，对其进行滤波后，输出辅助绕组反馈滤波电压；比较电路，接收辅助绕组反馈电压和辅助绕组反馈滤波电压，并基于两者的比较结果，输出比较信号；逻辑电路，接收所述开关控制信号和比较信号，并基于所述开关控制信号和比较信号的逻辑运算结果，输出拐点时长信号；以及采样保持电路，接收拐点时长信号和辅助绕组反馈电压，并且在拐点时长信号表征辅助绕组反馈电压出现拐点时采样保持辅助绕组反馈电压，并输出辅助绕组拐点电压。6.一种开关电源的控制电路，包括：
拐点采样保持电路，在开关电源工作在断续电流模式或临界电流模式时，采样辅助绕组反馈电压的拐点时刻的电压并保持为辅助绕组拐点电压；第一采样保持电路，采样辅助绕组反馈电压，并基于采样结果，输出辅助绕组采样保持电压；副边整流器正向导通压降差值电路，接收辅助绕组采样保持电压和辅助绕组拐点电压，基于辅助绕组采样保持电压和辅助绕组拐点电压，输出副边整流器正向导通压降信号；第二采样保持电路，接收模式选择信号，在模式选择信号表征开关电源进入连续电流模式前，采样保持副边整流器正向导通压降信号，输出正向导通压降保持信号；反馈校正电路，接收辅助绕组采样保持电压和正向导通压降保持信号，并基于辅助绕组采样保持电压和正向导通压降保持信号，输出辅助绕组校正电压；当开关电源工作于连续电流模式时，所...

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