电源系统的控制电路和控制方法技术方案

本发明专利技术提供了一种电源系统的控制电路和控制方法，控制电路包括：模式判断模块、副边电流过零检测模块和模式选择模块；模式判断模块输出工作模式指示信号；副边电流过零检测模块判定变压器副边绕组的电流是否降低至零，并输出过零指示信号；模式选择模块接收工作模式指示信号、过零指示信号和时钟信号，并产生用于控制功率开关管导通的置位信号。控制方法包括将表征电源系统输出电压偏离期望值程度的误差信号与设定阈值比较；当误差信号大于设定阈值时，判定变压器副边绕组的电流是否降低至零，若是则导通功率开关管。该控制电路和控制方法能够在提高电源系统强磁环境下的输出电流能力的同时保证芯片的安全性，具有可靠性高的优点。的优点。的优点。

【技术实现步骤摘要】
电源系统的控制电路和控制方法


[0001]本专利技术涉及AC
‑
DC电源系统
，具体而言，涉及一种电源系统的控制电路和控制方法。

技术介绍

[0002]在电路系统中，电子设备常常会受到环境因素的干扰。例如在AC
‑
DC电源系统中，强磁干扰往往是必须考虑的一个重要因素。在强磁下，变压器电感由于强磁的原因，电感量变成原来的几十分之一，而由于AC
‑
DC电源的工作频率固定，最大电流固定，因此能传递的能量也等比例变小。而避免强磁下供电不足成为一个重要的芯片指标。通常，电路设计中需要芯片即使在强磁下也能够输出一定的能量，保证系统上报，或者其他信息处理的操作。
[0003]传统的处理方法常常是在输出电压不足的情况下直接提高工作频率。但是提高工作频率后，如果强磁环境消失，一旦发生输出短路等问题，电感电流将失控，最终可能导致芯片烧坏。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在AC
‑
DC电源系统在发生强磁干扰时需要提高工作频率保证输出电压，如果强磁环境消失，一旦发生输出短路等问题，电感电流将失控，导致芯片烧坏的技术问题。
[0005]本专利技术一方面提供了一种电源系统的控制电路，电源系统包括功率开关管，所述功率开关管耦接在变压器原边绕组和参考地之间，将功率开关管与变压器原边绕组之间的连接点定义为SW点，所述控制电路包括：模式判断模块，具有输出端，所述模式判断模块根据电源系统输出电压偏离期望值的程度在输出端输出工作模式指示信号；以及副边电流过零检测模块，具有输入端和输出端，所述副边电流过零检测模块的输入端与SW点耦接，根据SW点的电压信号判定变压器副边绕组的电流是否降低至零，并在输出端输出过零指示信号；以及模式选择模块，接收工作模式指示信号、过零指示信号和时钟信号，并根据工作模式指示信号、过零指示信号和时钟信号产生置位信号，其中，所述置位信号用于控制功率开关管导通。
[0006]根据本专利技术上述技术方案的一种电源系统的控制电路，还可以具有以下附加技术特征：进一步地，所述副边电流过零检测模块包括：第一采样电容，具有第一端和第二端，所述第一采样电容的第一端与SW点耦接；以及电子开关器件，具有第一端、第二端和控制端，所述电子开关器件的第一端接入第一参考电压信号，所述电子开关器件的第二端与第一采样电容的第二端耦接，所述电子开关器件的控制端耦接控制信号，所述控制信号还用于控制功率开关管的导通和关断切换；以及单向导通器件，具有第一端和第二端，所述单向导通器件的第一端与电子开关器件的第二端耦接，所述单向导通器件的第二端连接参考
地；以及第二采样电容，并联于单向导通器件的两端；以及第一比较单元，具有第一端、第二端和输出端，所述第一比较单元的第一端接入第二参考电压信号，所述第一比较单元的第二端与电子开关器件的第二端耦接，所述第一比较单元的输出端输出过零指示信号。
[0007]进一步地，所述第一参考电压信号的电压值大于第二参考电压信号的电压值。
[0008]进一步地，所述模式选择模块包括：第一与门，具有第一端、第二端和输出端，所述第一与门的第一端与副边电流过零检测模块的输出端耦接；以及第二与门，具有第一端、第二端和输出端，所述第二与门的第一端与模式判断模块的输出端耦接，所述第二与门的第二端接入时钟信号；以及第一非门，具有输入端和输出端，所述第一非门的输入端与模式判断模块的输出端耦接，所述第一非门的输出端与第一与门的第二端耦接；以及第一或门，具有第一端、第二端和输出端，所述第一或门的第一端与第一与门的输出端耦接，所述第一或门的第二端与第二与门的输出端耦接，所述第一或门的输出端与功率开关管的控制端耦接。
[0009]进一步地，所述控制电路还包括消隐单元，所述消隐单元用于产生消隐信号，所述消隐信号用于屏蔽功率开关管关断初期SW点电压的波动时段。
[0010]进一步地，所述模式选择模块还接收消隐信号，并根据工作模式指示信号、过零指示信号、时钟信号和消隐信号产生置位信号。
[0011]进一步地，所述消隐信号的有效时段从功率开关管导通时刻起至波动时段结束为止，所述副边电流过零检测模块包括：第一采样电容，具有第一端和第二端，所述第一采样电容的第一端与SW点耦接；以及电子开关器件，具有第一端、第二端和控制端，所述电子开关器件的第一端接入第一参考电压信号，所述电子开关器件的第二端与第一采样电容的第二端耦接，所述电子开关器件的控制端耦接所述消隐信号；以及单向导通器件，具有第一端和第二端，所述单向导通器件的第一端与电子开关器件的第二端耦接，所述单向导通器件的第二端连接参考地；以及第二采样电容，并联于单向导通器件的两端；以及第一比较单元，具有第一端、第二端和输出端，所述第一比较单元的第一端接入第二参考电压信号，所述第一比较单元的第二端与电子开关器件的第二端耦接，所述第一比较单元的输出端与模式选择模块耦接。
[0012]进一步地，所述模式判断模块包括：第二比较单元，具有第一端、第二端和输出端，所述第二比较单元的第一端接入表征电源系统输出电压偏离期望值程度的误差信号，所述第二比较单元的第二端接入所述设定阈值；所述第二比较单元将所述误差信号和所述设定阈值比较并产生所述工作模式指示信号。
[0013]进一步地，所述控制电路还包括：误差放大模块，接收代表电源系统输出电压信号的电压反馈信号和第三参考电压信号，对电压反馈信号和第三参考电压信号进行比较并将两者的差值放大产生所述误差信号。
[0014]进一步地，所述控制电路还包括：关断信号输出模块，具有第一端、第二端和输出端，所述关断信号输出模块的第一端接入表征流过功率开关管电流的电流采样信号，所述关断信号输出模块的第二端接入表征电源系统输出电压偏离期望值程度的误差信号，所述关断信号输出模块基于所述电流采样信号和所述误差信号在输出端输出复位信号，所述复位信号用于控制功率开关管关断；以及触发控制模块，具有第一端、第二端和输出端，所述触发控制模块的第一端接收复位信号，所述触发控制模块的第二端接收置位信号，所述触
发控制模块的输出端与功率开关管的控制端耦接。
[0015]本专利技术又一方面提供了另一种电源系统的控制电路，电源系统包括功率开关管，所述功率开关管耦接在变压器原边绕组和参考地之间，将功率开关管与变压器原边绕组之间的连接点定义为SW点，所述控制电路包括：模式判断模块，具有输出端，所述模式判断模块根据电源系统输出电压偏离期望值的程度在输出端输出工作模式指示信号，其中，当电源系统输出电压偏离期望值的程度超出设定阈值时，所述工作模式指示信号指示控制电路处于第一工作模式，当电源系统输出电压偏离期望值的程度未超出设定阈值时，所述工作模式指示信号指示控制电路处于第二工作模式；以及副边电流过零检测模块，具有输入端和输出端，所述副边电流过零检测模块的输入端与SW点耦接，根据SW点的电压信号判定变压器副边绕组的电流是否降低至零，并在输出端输出过零指示信号；当控制电路处于第一工作模式，由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电源系统的控制电路，电源系统包括功率开关管，所述功率开关管耦接在变压器原边绕组和参考地之间，将功率开关管与变压器原边绕组之间的连接点定义为SW点，其特征在于，所述控制电路包括：模式判断模块，所述模式判断模块根据电源系统输出电压偏离期望值的程度在输出端输出工作模式指示信号；以及副边电流过零检测模块，具有输入端和输出端，所述副边电流过零检测模块的输入端与SW点耦接，根据SW点的电压信号判定变压器副边绕组的电流是否降低至零，并在输出端输出过零指示信号；以及模式选择模块，接收工作模式指示信号、过零指示信号和时钟信号，并根据工作模式指示信号、过零指示信号和时钟信号产生置位信号，其中，所述置位信号用于控制功率开关管导通。2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述副边电流过零检测模块包括：第一采样电容，具有第一端和第二端，所述第一采样电容的第一端与SW点耦接；电子开关器件，具有第一端、第二端和控制端，所述电子开关器件的第一端接入第一参考电压信号，所述电子开关器件的第二端与第一采样电容的第二端耦接，所述电子开关器件的控制端耦接控制信号，所述控制信号还用于控制功率开关管的导通和关断切换；单向导通器件，具有第一端和第二端，所述单向导通器件的第一端与电子开关器件的第二端耦接，所述单向导通器件的第二端连接参考地；第二采样电容，并联于单向导通器件的两端；以及第一比较单元，具有第一端、第二端和输出端，所述第一比较单元的第一端接入第二参考电压信号，所述第一比较单元的第二端与电子开关器件的第二端耦接，所述第一比较单元的输出端输出过零指示信号。3.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述第一参考电压信号的电压值大于第二参考电压信号的电压值。4.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述模式选择模块包括：第一与门，具有第一端、第二端和输出端，所述第一与门的第一端与副边电流过零检测模块的输出端耦接；第二与门，具有第一端、第二端和输出端，所述第二与门的第一端与模式判断模块的输出端耦接，所述第二与门的第二端接入时钟信号；第一非门，具有输入端和输出端，所述第一非门的输入端与模式判断模块的输出端耦接，所述第一非门的输出端与第一与门的第二端耦接；以及第一或门，具有第一端、第二端和输出端，所述第一或门的第一端与第一与门的输出端耦接，所述第一或门的第二端与第二与门的输出端耦接，所述第一或门的输出端与功率开关管的控制端耦接。5.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括：消隐单元，所述消隐单元用于产生消隐信号，所述消隐信号用于屏蔽功率开关管关断初期SW点电压的波动时段。6.根据权利要求5所述的控制电路，其特征在于，所述模式选择模块还接收消隐信号，并根据工作模式指示信号、过零指示信号、时钟信号和消隐信号产生置位信号。
7.根据权利要求5所述的控制电路，其特征在于，所述消隐信号的有效时段从功率开关管导通时刻起至波动时段结束为止，所述副边电流过零检测模块包括：第一采样电容，具有第一端和第二端，所述第一采样电容的第一端与SW点耦接；电子开关器件，具有第一端、第二端和控制端，所述电子开关器件的第一端接入第一参考电压信号，所述电子开关器件的第二端与第一采样电容的第二端耦接，所述电子开关器件的控制端耦接所述消隐信号；单向导通器件，具有第一端和第二端，所述单向导通器件的第一端与电子开关器件的第二端耦接，所述单向导通器件的第二端连接参考地；第二采样电容，并联于单向导通器件的两端；第一比较单元，具有第一端、第二端和输出端，所述第一比较单元的第一端接入第二参考电压信号，所述第一比较单元的第二端与电子开关器件的第二端耦接，所述第一比较单元的输出端与模式选择模块耦接。8.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述模式判断模块包括：第二比较单元，具有第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李涅，
申请(专利权)人：晶艺半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：