开关电源中集成控制器的抗干扰方法、装置及集成控制器制造方法及图纸

本发明专利技术涉及开关电源控制技术领域，具体公开了一种开关电源中集成控制器的抗干扰方法，其中包括：获取第一关断控制信号，并根据第一关断控制信号生成第一脉冲延迟信号，其中第一脉冲延迟信号的上升沿与第一关断控制信号保持一致，且第一脉冲延迟信号的信号宽度大于或者等于预设干扰时间；获取第二开启控制信号，并根据第二开启控制信号以及第一脉冲延迟信号生成第一抗干扰信号，其中第一抗干扰信号能够阻挡第一关断控制信号对第二开启控制信号的干扰。本发明专利技术还公开了一种开关电源中集成控制器的抗干扰装置及集成控制器。本发明专利技术提供的开关电源中集成控制器的抗干扰方法能够解决集成控制器内两级逻辑控制器之间存在信号互相干扰的问题。相干扰的问题。相干扰的问题。

【技术实现步骤摘要】
开关电源中集成控制器的抗干扰方法、装置及集成控制器


[0001]本专利技术涉及开关电源控制
，尤其涉及一种开关电源中集成控制器的抗干扰方法、开关电源中集成控制器的抗干扰装置及集成控制器。

技术介绍

[0002]中大功率开关电源应用普遍采用两级甚至多级的变换电路。图1所示为一种典型的两级电路示意图，包括第一级功率因数矫正（PFC）电路（图1中“1”框内），第二级反激变换器（图1中“2”框内）。在应用中，根据功率和效率等要求，第一级电路可以有多种变化，比如单相输入或者三相输入等等。第二级电路也可以有多种变化，比如反激变换器，LLC变换器，或者其他直流到直流变换器。
[0003]每一级的开关变换器的功率回路一般都由一个或者多个主开关管，磁性元件，电容以及反馈电路组成。如图1中PFC电路包括主开关管S1，电感L1，PFC输出电容C1。为了得到稳定的输出电压，需要控制电路检测电压的变化并驱动和控制开关管的状态。如图1中，VCB提供输出电压检测，PDRV驱动开关管S1，PCS采样S1导通时的电流，PZCD检测变压器绕组电压。反激变换器同样由功率回路和控制部分组成。
[0004]在中大功率的电路中，主开关管一般尺寸较大，因此其门级（GATE）的电容也较大，需要较强的驱动电流来实现快速开关降低开关损耗。驱动电流的快速通断产生大的电流变化（di/dt）。由于控制器内部存在杂散电感，高速的di/dt往往会在控制器内部产生地电位的抖动，对内部控制电路产生不利的影响。如图2a所示，在驱动电路关断功率开关管的瞬间，高速的di/dt会在内部电感La上产生尖峰电压va。由于内部电路对地的连接点不同，电路1靠近驱动，电路内部逻辑的地电位相对的就是“A”点。电路2离驱动较远，内部逻辑的地电位相对的就是“B”点。显然A点和B点之间在驱动关断瞬间会存在电位差。当这个相对地电位差足够大的时候，电路2和电路1之间就容易造成信号的误判。比如当电位差超过了逻辑门的阈值，电路2输出到电路1的逻辑高可能就会被误读成逻辑低。或者如图2b所示，当电路2的地电位被抬高，逻辑低可能被电路1误读成逻辑高。
[0005]在传统应用中，每一级开关电源用一个单独的控制器。如图3所示，控制器1管理第一级PFC电路的工作状态。控制器2管理第二级反激变换器的工作状态。两个控制器对应自身的地GND1和GND2。随着对于成本和体积的要求的提高，出现了把两个控制器合成一体的集成控制器，如图4所示。集成控制器把两个功率回路的驱动、采样和控制功能都做在一个控制器内，有利于提高性能，降低成本。但同时产生更为严重的相互干扰问题。同时由于集成控制器面积比单独一个控制器大，内部走线的回路也相应比较长，回路的杂散电感更大。如图5所示，在主开关管S1第二个周期关断时，由于产生的干扰较大，引起了主开关管S2的控制逻辑的误判，产生一次错误的开通。当问题比较严重时，会产生噪音甚至工作异常。
[0006]而为了降低风险，有的控制器采用把驱动回路地和控制地分开的做法，如图6所示，控制器引脚有两个不同的地，信号地SGND 和驱动地 PGND，理论上两个地在内部不直接相连，这样即使在驱动回路产生了大的电压尖峰，也不影响控制电路逻辑对信号的判断，可
以降低风险。但是这种办法需要2个接地的引脚，增加成本，某些小封装的控制器中甚至无法实现，同时这个问题对控制器内部走线也会提出额外的限制，增加设计难度。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供了一种开关电源中集成控制器的抗干扰方法、开关电源中集成控制器的抗干扰装置及集成控制器，解决相关技术中存在的集成控制器内两级逻辑控制器之间存在信号互相干扰的问题。
[0008]作为本专利技术的第一个方面，提供一种开关电源中集成控制器的抗干扰方法，其中，所述集成控制器包括第一级逻辑控制器、第一级驱动电路、第二级逻辑控制器和第二级驱动电路，所述第一级逻辑控制器的输入端分别连接第一开启控制信号和第一关断控制信号，所述第一逻辑控制器的输出端连接所述第一级驱动电路的输入端，所述第一级驱动电路的输出端为第一级变换电路主开关管的驱动端，所述第二级逻辑控制器的输入端分别连接第二开启控制信号和第二关断控制信号，所述第二级逻辑控制器的输出端连接所述第二级驱动电路的输入端，所述第二级驱动电路的输出端为第二级变换电路主开关管的驱动端，所述方法包括：获取所述第一关断控制信号，并根据所述第一关断控制信号生成第一脉冲延迟信号，其中所述第一脉冲延迟信号的上升沿与所述第一关断控制信号保持一致，且所述第一脉冲延迟信号的信号宽度大于或者等于预设干扰时间；获取所述第二开启控制信号，并根据所述第二开启控制信号以及所述第一脉冲延迟信号生成第一抗干扰信号，其中所述第一抗干扰信号能够阻挡所述第一关断控制信号对所述第二开启控制信号的干扰，且所述第一抗干扰信号与所述第二关断控制信号作为所述第二级逻辑控制器的输入信号。
[0009]进一步地，所述根据所述第二开启控制信号以及所述第一脉冲延迟信号生成第一抗干扰信号，包括：判断所述第一脉冲延迟信号的电平状态；若所述第一脉冲延迟信号为高电平，则所述第一抗干扰信号为低电平；若所述第一脉冲延迟信号为低电平，且所述第二开启控制信号为高电平，则所述第一抗干扰信号为高电平。
[0010]进一步地，所述方法还包括：获取所述第二关断控制信号，并根据所述第二关断控制信号生成第二脉冲延迟信号，其中所述第二脉冲延迟信号的信号宽度大于或者等于所述预设干扰时间；获取所述第一开启控制信号，并根据所述第一开启控制信号以及所述第二脉冲延迟信号生成第二抗干扰信号，其中所述第二抗干扰信号能够阻挡所述第二关断控制信号对所述第一开启控制信号的干扰，且所述第二抗干扰信号与所述第一关断控制信号作为所述第一级逻辑控制器的输入信号。
[0011]进一步地，所述根据所述第一开启控制信号以及所述第二脉冲延迟信号生成第二抗干扰信号，包括：判断所述第二脉冲延迟信号的电平状态；若所述第二脉冲延迟信号为高电平，则所述第二抗干扰信号为低电平；
若所述第二脉冲延迟信号为低电平，且所述第一开启控制信号为高电平，则所述第二抗干扰信号为高电平。
[0012]作为本专利技术的另一个方面，提供一种开关电源中集成控制器的抗干扰方法，其中，所述集成控制器包括第一级逻辑控制器、第一级驱动电路、第二级逻辑控制器和第二级驱动电路，所述第一级逻辑控制器的输入端分别连接第一开启控制信号和第一关断控制信号，所述第一逻辑控制器的输出端连接所述第一级驱动电路的输入端，所述第一级驱动电路的输出端为第一级变换电路主开关管的驱动端，所述第二级逻辑控制器的输入端分别连接第二开启控制信号和第二关断控制信号，所述第二级逻辑控制器的输出端连接所述第二级驱动电路的输入端，所述第二级驱动电路的输出端为第二级变换电路主开关管的驱动端，所述方法包括：当所述第一关断控制信号与所述第二开启控制信号同时发生时，根据第一预设条件判断所述第一关断控制信号与所述第二开启控制信号的优先级顺序；若所述第一关断控制信号的优先级高于所述第二开启控制信号的优先级，则执行第一控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开关电源中集成控制器的抗干扰方法，其特征在于，所述集成控制器包括第一级逻辑控制器、第一级驱动电路、第二级逻辑控制器和第二级驱动电路，所述第一级逻辑控制器的输入端分别连接第一开启控制信号和第一关断控制信号，所述第一逻辑控制器的输出端连接所述第一级驱动电路的输入端，所述第一级驱动电路的输出端为第一级变换电路主开关管的驱动端，所述第二级逻辑控制器的输入端分别连接第二开启控制信号和第二关断控制信号，所述第二级逻辑控制器的输出端连接所述第二级驱动电路的输入端，所述第二级驱动电路的输出端为第二级变换电路主开关管的驱动端，所述方法包括：获取所述第一关断控制信号，并根据所述第一关断控制信号生成第一脉冲延迟信号，其中所述第一脉冲延迟信号的上升沿与所述第一关断控制信号保持一致，且所述第一脉冲延迟信号的信号宽度大于或者等于预设干扰时间；获取所述第二开启控制信号，并根据所述第二开启控制信号以及所述第一脉冲延迟信号生成第一抗干扰信号，其中所述第一抗干扰信号能够阻挡所述第一关断控制信号对所述第二开启控制信号的干扰，且所述第一抗干扰信号与所述第二关断控制信号作为所述第二级逻辑控制器的输入信号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二开启控制信号以及所述第一脉冲延迟信号生成第一抗干扰信号，包括：判断所述第一脉冲延迟信号的电平状态；若所述第一脉冲延迟信号为高电平，则所述第一抗干扰信号为低电平；若所述第一脉冲延迟信号为低电平，且所述第二开启控制信号为高电平，则所述第一抗干扰信号为高电平。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取所述第二关断控制信号，并根据所述第二关断控制信号生成第二脉冲延迟信号，其中所述第二脉冲延迟信号的信号宽度大于或者等于所述预设干扰时间；获取所述第一开启控制信号，并根据所述第一开启控制信号以及所述第二脉冲延迟信号生成第二抗干扰信号，其中所述第二抗干扰信号能够阻挡所述第二关断控制信号对所述第一开启控制信号的干扰，且所述第二抗干扰信号与所述第一关断控制信号作为所述第一级逻辑控制器的输入信号。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一开启控制信号以及所述第二脉冲延迟信号生成第二抗干扰信号，包括：判断所述第二脉冲延迟信号的电平状态；若所述第二脉冲延迟信号为高电平，则所述第二抗干扰信号为低电平；若所述第二脉冲延迟信号为低电平，且所述第一开启控制信号为高电平，则所述第二抗干扰信号为高电平。5.一种开关电源中集成控制器的抗干扰方法，其特征在于，所述集成控制器包括第一级逻辑控制器、第一级驱动电路、第二级逻辑控制器和第二级驱动电路，所述第一级逻辑控制器的输入端分别连接第一开启控制信号和第一关断控制信号，所述第一逻辑控制器的输出端连接所述第一级驱动电路的输入端，所述第一级驱动电路的输出端为第一级变换电路主开关管的驱动端，所述第二级逻辑控制器的输入端分别连接第二开启控制信号和第二关断控制信号，所述第二级逻辑控制器的输出端连接所述第二级驱动电路的输入端，所述第
二级驱动电路的输出端为第二级变换电路主开关管的驱动端，所述方法包括：当所述第一关断控制信号与所述第二开启控制信号同时发生时，根据第一预设条件判断所述第一关断控制信号与所述第二开启控制信号的优先级顺序；若所述第一关断控制信号的优先级高于所述第二开启控制信号的优先级，则执行第一控制方案，所述第一控制方案包括：获取所述第一关断控制信号，并根据所述第一关断控制信号生成第一脉冲延迟信号，其中所述第一脉冲延迟信号的上升沿与所述第一关断控制信号保持一致，且所述第一脉冲延迟信号的信号宽度大于或者等于预设干扰时间；获取所述第二开启控制信号，并根据所述第二开启控制信号以及所述第一脉冲延迟信号生成第一抗干扰信号，其中所述第一抗干扰信号能够阻挡所述第一关断控制信号对所述第二开启控制信号的干扰，且所述第一抗干扰信号与所述第二关断控制信号作为所述第二级逻辑控制器的输入信号；若所述第二开启控制信号的优先级高于所述第一关断控制信号的优先级，则执行第二控制方案，所述第二控制方案包括：获取所述第二开启控制信号，并根据所述第二开启控制信号生成第三脉冲延迟信号，其中所述第三脉冲延迟信号的信号宽度大于或者等于所述预设干扰时间；获取所述第一关断控制信号，并根据所述第一关断控制信号以及所述第三脉冲延迟信号生成第三抗干扰信号，其中所述第三抗干扰信号能够阻挡所述第二开启控制信号对所述第一关断控制信号的干扰，且所述第三抗干扰信号与所述第一开启控制信号作为所述第一级逻辑控制器的输入信号。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二开启控制信号以及所述第一脉冲延迟信号生成第一抗干扰信号，包括：判断所述第一脉冲延迟信号的电平状态；若所述第一脉冲延迟信号为高电平，则所述第一抗干扰信号为低电平；若所述第一脉冲延迟信号为低电平，且所述第二开启控制信号为高电平，则所述第一抗干扰信号为高电平；所述根据所述第一关断控制信号以及所述第三脉冲延迟信号生成第三抗干扰信号，包括：判断所述第三脉冲延迟信号的电平状态；若所述第三脉冲延迟信号为高电平，则所述第三抗干扰信号为低电平；若所述第三脉冲延迟信号为低电平，且所述第一关断控制信号为高电平，则所述第三抗干扰信号为高电平。7.一种开关电源中集成控制器的抗干扰方法，其特征在于，所述集成控制器包括第一级逻辑控制器、第一级驱动电路、第二级逻辑控制器和第二级驱动电路，所述第一级逻辑控制器的输入端分别连接第一开启控制信号和第一关断控制信号，所述第一逻辑控制器的输出端连接所述第一级驱动电路的输入端，所述第一级驱动电路的输出端为第一级变换电路主开关管的驱动端，所述第二级逻辑控制器的输入端分别连接第二开启控制信号和第二关断控制信号，所述第二级逻辑控制器的输出端连接所述第二级驱动电路的输入端，所述第
二级驱动电路的输出端为第二级变换电路主开关管的驱动端，所述方法包括：根据第二预设条件判断第一级变换电路主开关管与第二级变换电路主开关管的优先级顺序；若所述第一级变换电路主开关管的优先级高于第二级变换电路主开关管的优先级，且所述第一级变换电路主开关管为关断，所述第二级变换电路主开关管为开启，则执行第一控制方案；若所述第一级变换电路主开关管的优先级低于第二级变换电路主开关管的优先级，且所述第一级变换电路主开关管为关断，所述第二级变换电路主开关管为开启，则执行第二控制方案；若所述第一级变换电路主开关管的优先级高于第二级变换电路主开关管的优先级，且所述第一级变换电路主开关管为开启，所述第二级变换电路主开关管为关断，则执行第三控制方案；若所述第一级变换电路主开关管的优先级低于第二级变换电路主开关管的优先级，且所述第一级变换电路主开关管为开启，所述第二级变换电路主开关管为关断，则执行第四控制方案；其中，所述第一控制方案包括：获取所述第一关断控制信号，并根据所述第一关断控制信号生成第一脉冲延迟信号，其中所述第一脉冲延迟信号的上升沿与所述第一关断控制信号保持一致，且所述第一脉冲延迟信号的信号宽度大于或者等于预设干扰时间；获取所述第二开启控制信号，并根据所述第二开启控制信号以及所述第一脉冲延迟信号生成第一抗干扰信号，其中所述第一抗干扰信号能够阻挡所述第一关断控制信号对所述第二开启控制信号的干扰，且所述第一抗干扰信号与所述第二关断控制信号作为所述第二级逻辑控制器的输入信号；所述第二控制方案包括：获取所述第二开启控制信号，并根据所述第二开启控制信号生成第三脉冲延迟信号，其中所述第三脉冲延迟信号的信号宽度大于或者等于所述预设干扰时间；获取所述第一关断控制信号，并根据所述第一关断控制信号以及所述第三脉冲延迟信号生成第三抗干扰信号，其中所述第三抗干扰信号能够阻挡所述第二开启控制信号对所述第一关断控制信号的干扰，且所述第三抗干扰信号与所述第一开启控制信号作为所述第一级逻辑控制器的输入信号；所述第三控制方案包括：获取所述第一开启控制信号，并根据所述第一开启控制信号生成第四脉冲延迟信号，其中所述第四脉冲延迟信号的信号宽度大于或者等于所述预设干扰时间；获取所述第二关断控制信号，并根据所述第二关断控制信号以及所述第四脉冲延迟信号生成第四抗干扰信号，其中所述第四抗干扰信号能够阻挡所述第一开启控制信号对所述第二关断控制信号的干扰，且所述第四抗干扰信号与所述第二开启控制信号作为所述第二级逻辑控制器的输入信号；所述第四控制方案包括：获取所述第二关断控制信号，并根据所述第二关断控制信号生成第二脉冲延迟信号，
其中所述第二脉冲延迟信号的信号宽度大于或者等于所述预设干扰时间；获取所述第一开启控制信号，并根据所述第一开启控制信号以及所述第二脉冲延迟信号生成第二抗干扰信号，其中所述第二抗干扰信号能够阻挡所述第二关断控制信号对所述第一开启控制信号的干扰，且所述第二抗干扰信号与所述第一关断控制信号作为所述第一级逻辑控制器的输入信号。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二开启控制信号以及所述第一脉冲延迟信号生成第一抗干扰信号，包括：判断所述第一脉冲延迟信号的电平状态；若所述第一脉冲延迟信号为高电平，则所述第一抗干扰信号为低电平；若所述第一脉冲延迟信号为低电平，且所述第二开启控制信号为高电平，则所述第一抗干扰信号为高电平；所述根据所述第一开启控制信号以及所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄昊丹，马任月，
申请(专利权)人：无锡硅动力微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：