反激式开关电源的谷底锁定控制方法及相关充电器和装置制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种反激式开关电源的谷底锁定控制方法及相关充电器和装置，其中，控制装置包括谷底检测模块、谷底数量计数模块、峰值电流控制模块和PWM逻辑模块；谷底检测模块检测变换器工作过程中的谷底，谷底数量计数模块对峰值电流参考信号进行比较和计数后，得到参考谷值数，峰值电流控制模块根据反馈电压和参考谷值数得到峰值电流参考信号，具体的，在参考谷值数发生改变后，调整峰值电流参考信号与反馈电压的对应关系，PWM逻辑模块产生驱动主功率开关管的PWM脉冲。本申请实施例实现变换器的谷底锁定功能，使变换器在谷值切换点处的工作功率近似相等，改善变换器的动态性能。态性能。态性能。

【技术实现步骤摘要】
反激式开关电源的谷底锁定控制方法及相关充电器和装置


[0001]本申请涉及电子
，具体涉及一种反激式开关电源的谷底锁定控制方法及相关充电器和装置。

技术介绍

[0002]反激式开关电源又称反激变换器，其开关管存在较大的寄生电容，当开关管工作电压较高时，该变换器存在较大的开关损耗。因此，为提高变换器的工作效率，反激变换器一般使其在DCM模式下的谐振谷底开通，此处开关管漏源两端的电压最小，开关管的开关损耗也降至最低，工作在此模式下的反激变换器称为准谐振(quasi
‑
resonant，QR)反激变换器。
[0003]实际应用中，工作在QR模式下的开关电源的工作频率与负载成反比，因此，现有技术通常运用最大频率钳位来限制开关电源的工作频率范围。但在变换器谷底数量发生变化时，峰值电流参考信号与反馈电压的关系未变化，因此在谷底数量切换工作点处变换器的峰值电流参考信号未变化，但工作频率突变，导致变换器的输出功率突变，影响系统的动态性能；同时这会导致反激变换器的工作功率不连续，变换器会在两个甚至多个谷底之间跳跃，变换器工作频率剧烈波动，影响系统EMI性能和产生可听噪声。因此，如何实现反激变换器的谷底锁定功能的问题亟待解决。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种反激式开关电源的谷底锁定控制方法及相关充电器和装置，能够实现反激变换器的谷底锁定功能。
[0005]第一方面，本申请实施例提供一种反激式开关电源的谷底锁定控制装置，所述控制装置包括：PWM逻辑模块，以及与所述PWM逻辑模块连接的谷底检测模块、谷底数量计数模块、峰值电流控制模块，所述峰值电流控制模块还连接所述谷底数量计数模块，所述谷底检测模块连接所述控制装置的第一引脚，所述PWM逻辑模块连接所述控制装置的第二引脚和第三引脚，所述峰值电流控制模块连接所述控制装置的第四引脚；
[0006]所述谷底检测模块，用于检测变换器工作过程中的谷底；
[0007]所述谷底数量计数模块，用于对峰值电流参考信号进行比较和计数后，得到主功率开关管开通时的参考谷值数；
[0008]所述峰值电流控制模块，用于根据反馈电压和所述参考谷值数得到所述主功率开关管关断时的峰值电流参考信号，具体为，在所述参考谷值数发生改变后，调整所述峰值电流参考信号与所述反馈电压的对应关系，所述参考谷值数减少时所述峰值电流参考信号减少一偏移量，或者，所述参考谷值数增加时所述峰值电流参考信号增加一偏移量；
[0009]所述PWM逻辑模块用于根据谷底信号、所述参考谷值数、所述峰值电流参考信号和所述第三引脚的引脚电压信号产生驱动所述主功率开关管的PWM脉冲。
[0010]第二方面，本申请实施例提供一种反激式开关电源的谷底锁定控制方法，应用于
如第一方面所描述的反激式开关电源的谷底锁定控制装置，所述方法包括：
[0011]所述谷底检测模块检测变换器工作过程中的谷底；
[0012]所述谷底数量计数模块对峰值电流参考信号进行比较和计数后，得到主功率开关管开通时的参考谷值数；
[0013]所述峰值电流控制模块根据反馈电压和所述参考谷值数得到所述主功率开关管关断时的峰值电流参考信号，具体为，在所述参考谷值数发生改变后，调整所述峰值电流参考信号与所述反馈电压的对应关系，所述参考谷值数减少时所述峰值电流参考信号减少一偏移量，或者，所述参考谷值数增加时所述峰值电流参考信号增加一偏移量；
[0014]所述PWM逻辑模块用于根据谷底信号、所述参考谷值数、所述峰值电流参考信号和所述第三引脚的引脚电压信号产生驱动所述主功率开关管的PWM脉冲。
[0015]第三方面，本申请实施例提供一种充电器，该充电器包括如第一方面所描述的控制装置。
[0016]实施本申请实施例，具备如下有益效果：
[0017]可以看出，本申请实施例中所描述的反激式开关电源的谷底锁定控制方法及相关装置，谷底检测模块检测变换器工作过程中的谷底；谷底数量计数模块对峰值电流参考信号进行比较和计数后，得到主功率开关管开通时的参考谷值数；峰值电流控制模块根据反馈电压和参考谷值数得到主功率开关管关断时的峰值电流参考信号，具体为，在参考谷值数发生改变后，调整峰值电流参考信号与反馈电压的对应关系，参考谷值数减少时峰值电流参考信号减少一偏移量，或者，参考谷值数增加时峰值电流参考信号增加一偏移量，PWM逻辑模块用于根据谷底信号、参考谷值数、峰值电流参考信号和第三引脚的引脚电压信号产生驱动主功率开关管的PWM脉冲。因此，实施本申请实施例不仅使得变换器相邻谷底之间的传输功率发生重合，达到锁谷的目的，而且使得变换器在发生谷底切换时输出功率不会出现剧烈波动，改善了系统的动态性能。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是本申请实施例提供的一种相关技术中的频率钳位控制方法的工作频率示意图；
[0020]图2是本申请实施例提供的一种相关技术中的频率钳位控制方法的峰值电流信号与反馈电压信号关系曲线图；
[0021]图3是本申请实施例提供的一种相关技术中的频率钳位控制方法的工作功率示意图；
[0022]图4是本申请实施例提供的一种反激式开关电源的谷底锁定控制装置示意图；
[0023]图5是本申请实施例提供的另一种反激式开关电源的系统电路示意图；
[0024]图6是本申请实施例提供的另一种反激式开关电源的系统电路示意图；
[0025]图7是本申请实施例提供的谷底数量计数模块结构示意图；
[0026]图8是本申请实施例提供的谷底数量信号与反馈电压信号关系曲线图；
[0027]图9是本申请实施例提供的峰值电流控制模块结构示意图；
[0028]图10是本申请实施例提供的峰值电流信号与反馈电压信号关系曲线图；
[0029]图11是本申请实施例提供的PWM逻辑模块结构示意图；
[0030]图12是本申请实施例提供的工作功率示意图；
[0031]图13是本申请实施例提供的反激式开关电源的谷底锁定控制方法的流程示意图。
具体实施方式
[0032]为了本
人员更好理解本申请的技术方案，下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的部分实施例，而并非全部的实施例。基于本申请实施例的描述，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请所保护的范围。
[0033]本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反激式开关电源的谷底锁定控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：PWM逻辑电路，以及与所述PWM逻辑电路连接的谷底检测电路、谷底数量计数电路、峰值电流控制电路，所述峰值电流控制电路还连接所述谷底数量计数电路，所述谷底检测电路连接所述控制装置的第一引脚，所述PWM逻辑电路连接所述控制装置的第二引脚和第三引脚，所述峰值电流控制电路连接所述控制装置的第四引脚；其中，所述谷底检测电路，用于检测变换器工作过程中的谷底；所述谷底数量计数电路，用于对峰值电流参考信号进行比较和计数后，得到主功率开关管开通时的参考谷值数；所述峰值电流控制电路，用于根据反馈电压和所述参考谷值数得到所述主功率开关管关断时的峰值电流参考信号，具体包括：在所述参考谷值数发生改变后，调整所述峰值电流参考信号与所述反馈电压的对应关系，所述参考谷值数减少时所述峰值电流参考信号减少一偏移量，或者，所述参考谷值数增加时所述峰值电流参考信号增加一偏移量；所述PWM逻辑电路用于根据谷底信号、所述参考谷值数、所述峰值电流参考信号和所述第三引脚的引脚电压信号产生驱动所述主功率开关管的PWM脉冲。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一引脚用于连接所述变换器，所述变换器包括辅助绕组、原边绕组和次级绕组，所述辅助绕组的一端连接所述第一引脚和另一端接地；所述原边绕组的一端接入外部电源且另一端连接所述主功率开关管的第一端；所述次级绕组的一端连接二极管的一端和另一端接地；所述二极管的另一端通过反馈与隔离电路连接所述第四引脚；所述PWM逻辑电路通过所述第二引脚连接所述主功率开关管的第二端，所述PWM逻辑电路通过所述第三引脚连接所述主功率开关管的第三端和通过采样电阻接地。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一引脚用于连接所述变换器，所述变换器包括辅助绕组、原边绕组和次级绕组；所述辅助绕组的一端连接所述第一引脚和另一端接地；所述原边绕组的一端接入外部电源且另一端连接MOS集成系统；所述次级绕组的一端连接二极管的一端和另一端接地；所述二极管的另一端通过反馈与隔离电路连接所述第四引脚；所述PWM逻辑电路通过所述第二引脚、所述第三引脚连接所述MOS集成系统，所述MOS集成系统包括主功率开关管。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的装置，其特征在于，所述谷底检测电路，用于采样所述第一引脚的引脚电压，检测所述变换器工作过程中的谷底并产生一谷底信号，将产生的谷底信号传递给所述PWM逻辑电路；所述谷底数量计数电路，用于所述对峰值电流参考信号进行比较和计数后，得到所述主功率开关管开通时的参考谷值数，将所述参考谷值数传递给所述峰值电流控制电路和所述PWM逻辑电路；所述峰值电流控制电路，用于根据所述第四引脚的反馈电压信号和所述参考谷值数得到所述主功率开关管关断时的峰值电流参考信号，具体为，在所述参考谷值数发生改变后，调整所述峰值电流参考信号与所述反馈电压的对应关系，所述参考谷值数减少时所述峰值电流参考信号减少一偏移量，或者，所述参考谷值数增加时，所述峰值电流参考信号增加一
偏移量，将所述峰值电流参考信号传递给所述谷底数量计数电路和所述PWM逻辑电路；所述PWM逻辑电路，用于根据所述谷底信号、所述主功率开关管开通时的参考谷值数、所述峰值电流参考信号和所述第三引脚的引脚电压信号产生驱动所述主功率开关管的PWM脉冲，具体为：当计数到所述谷底信号的数量等于所述参考谷值数时，所述PWM逻辑电路输出高电平；当所述引脚电压信号大于所述峰值电流参考信号时，所述PWM逻辑电路输出低电平，PWM脉冲信号通过所述第二引脚输出。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述谷底数量计数电路包括第一选择器、第二选择器、第一比较器、第二比较器、异或门和计数器；所述第一选择器的数据输入端分别连接P个加谷参考电压，...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱况，陈伟，
申请(专利权)人：深圳英集芯科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：