【技术实现步骤摘要】
开关电源及其控制电路和控制方法
[0001]本专利技术涉及开关电源
，特别涉及一种开关电源及其控制电路和控制方法
。
技术介绍
[0002]原边控制的开关电源可以采用变压器的辅助绕组获得与输出电压相关的电压反馈信号，因而可以节省用于将电压反馈信号从副边反馈至原边的光耦及精密电压源等电子元件，简化信号反馈路径
。
原边控制的开关电源容易形成模块化和小型化的集成电路，已经广泛地用于手机
、
平板电脑和便携式媒体播放器等电子数码产品的各种充电电源，以及用于驱动发光二极管
(LED)
的供电电源中
。
[0003]然而，传统的开关电源的控制电流，尤其是采用峰值电流控制方式的控制电路中，至少需要2‑3个比较器，并需要辅之以复杂的控制逻辑以对多个比较器的比较结果进行分析，这样会增加芯片面积和复杂度，不利于开关电源的小型化和集成化应用
。
同时，由于开关电源中大多采用快速比较器，多个快速比较器不仅占用过大的面积，还会带来较大的功耗，进一步限制了开关电源的适用范围
。
[0004]因此，期待一种改进的开关电源及其控制电路，能够解决上述问题
。
技术实现思路
[0005]鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种开关电源及其控制电路和控制方法，通过对误差信号分压后的电压进行钳位，以及对分压电阻个数的切换，减少峰值电流控制电路中的比较器数量
。
[0006]根据本专利技术的一方面，提供一种...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种开关电源的控制电路，所述开关电源采用功率开关管控制输入端向输出端的电能传输，从而根据交流输入电压产生直流输出电压，其中，所述控制电路包括：导通控制模块，所述导通控制模块接收表征所述直流输出电压的反馈信号，并根据所述反馈信号经由所述导通控制模块的第二输出端提供导通控制信号，以及经由所述导通控制模块的第一输出端提供误差信号；以及关断控制模块，包括：分压单元，与所述导通控制模块的第一输出端连接以接收所述误差信号，并根据所述误差信号在所述分压单元的高电位节点处提供第一电压；钳位单元，根据所述误差信号与预设电压的比较结果，将第一钳位电压以及第二钳位电压中的一者作为参考对所述第一电压进行钳位；以及第一比较器，用于将与所述第一电压相关的第二电压和表征流经所述功率开关管电流大小的采样电压进行比较，并根据比较结果提供关断控制信号
。2.
根据权利要求1所述的控制电路，其中，所述钳位单元被配置为，在所述误差信号大于所述预设电压时，将所述第二钳位电压作为参考对所述第一电压进行钳位，以及在所述误差信号小于
/
等于所述预设电压时，将所述第一钳位电压作为参考对所述第一电压进行钳位，其中，所述第一钳位电压小于所述第二钳位电压
。3.
根据权利要求2所述的控制电路，其中，所述分压单元被配置为，基于所述误差信号与所述预设电压的比较结果，提供不同的比例系数，以及在所述误差信号大于所述预设电压时，所述分压单元具有第一比例系数，在所述误差信号小于
/
等于所述预设电压时，所述分压单元具有第二比例系数
。4.
根据权利要求3所述的控制电路，其中，所述分压单元包括依次串联连接在所述导通控制模块的第一输出端与地之间的多个电阻；以及短路开关，所述短路开关并联连接至所述多个电阻中的接地电阻的两端，其中，通过控制所述短路开关的导通和关断以在所述分压单元中提供不同的比例系数
。5.
根据权利要求4所述的控制电路，其中，当所述短路开关导通时，所述分压单元具有所述第一比例系数，以及当所述短路开关断开时，所述分压单元具有所述第二比例系数
。6.
根据权利要求2所述的控制电路，当将所述第二钳位电压作为参考对所述第一电压进行钳位时，若所述误差信号在所述分压单元的所述高电位节点处的分压大于所述第二钳位电压，所述钳位单元配置为将所述第一电压钳位至所述第二钳位电压；若所述误差信号在所述分压单元的所述高电位节点处的分压小于
/
等于所述第二钳位电压，则所述第一电压由误差信号分压获得
。7.
根据权利要求2所述的控制电路，当将所述第一钳位电压作为参考对所述第一电压进行钳位时，
若所述误差信号在所述分压单元的所述高电位节点处的分压大于所述第一钳位电压，所述钳位单元配置为将所述第一电压钳位至所述第一钳位电压；若所述误差信号在所述分压单元的所述高电位节点处的分压小于
/
等于所述第一钳位电压，所述第一电压由误差信号分压获得
。8.
根据权利要求1所述的控制电路，所述钳位单元包括：第一输入开关，其第一端用于接收所述第一钳位电压；第二输入开关，其第一端用于接收所述第二钳位电压；钳位运放，其正输入端与所述第一输入开关的第二端及所述第二输入开关的第二端连接，其负输入端和输出端连接至所述分压单元的高电位节点；以及第二比较器，用于根据所述误差信号与所述预设电压的比较结果提供第一开关信号及第二开关信号，所述第一开关信号和所述第二开关信号用于分别控制所述第一输入开关和所述第二输入开关的导通和关断
。9.
根据权利要求8所述的控制电路，所述第二比较器被配置为：当所述误差信号大于所述预设电压时，所述第二比较器提供第二状态的第一开关信号，以及第一状态的第二开关信号，所述第二输入开关被导通，而所述第一输入开关被关断；当所述误差信号小于所述预设电压时，所述第二比较器提供第一状态的第一开关信号，以及第二状态的第二开关信号，所述第一输入开关被导通，而所述第二输入开关被关断
。10.
根据权利要求9所述的控制电路，所述第二开关信号还被提供至所述分压单元中的短路开关，且所述短路开关被配置为：当所述第二开关信号为第二状态时，所述短路开关断开；当所述第二开关信号为第一状态时，所述短路开关闭合
。11.
根据权利要求1所述的控制电路，所述钳位单元包括：第一输入开关，其第一端用于接收所述第一钳位电压；第二输入开关，其第一端用于接收所述第二钳位电压；复用单元，其具有与所述导通控制模块连接以接收脉冲信号的脉冲信号输入端，用于与所述第一输入开关的第二端及所述第二输入开关的第二端连接的第二输入端，以及与所述分压单元的高电位节点连接的第一输入端和输出端，所述复用单元用于在接收到所述脉冲信号后经过第一延时工作于钳位模式，并在工作于所述钳位模式后经过第二延时切换为比较模式；峰值选择开关，其第一端与所述分压单元连接以接收所述第二电压，第二端与所述第一比较器的正输入端连接；峰值采样电容，其第一端与所述峰值选择开关的第二端连接，第二端接地，其中，所述复用单元根据所述第一输入端
、
第二输入端以及脉冲信号输入端输入的信号，提供第一开关信号
、
第二开关信号
、
第三开关信号
、
第四开关信号以分别控制所述第一输入开关
、
所述第二输入开关
、
所述分压单元中的短路开关以及所述峰值选择开关的导通或断开
。12.
根据权利要求
11
所述的控制电路，所述复用单元包括：
晶体管，所述晶体管的第一端作为所述复用单元的输出端与所述分压单元的高电位节点连接，所述晶体管的第二端接地；第三运算放大器，其第一输入端作为所述复用单元的第一输入端与所述分压单元的高电位节点连接，其第二输入端作为所述复用单元的第二输入端与所述第一输入开关及所述第二输入开关的第二端连接，其输出端用于提供中间信号；钳位开关，其第一端与所述第三运算放大器的输出端连接，第二端与所述晶体管的控制端连接；比较开关，其第一端接收工作电压，第二端与所述晶体管的控制端连接；以及逻辑控制单元，用于根据所述脉冲信号以及所述中间信号提供所述第一开关信号
、
所述第二开关信号
、
所述第三开关信号以及所述第四开关信号，并提供第五开关信号以及第六开关信号以分别控制所述钳位开关和所述比较开关的导通或断开
。13.
根据权利要求
12
所述的控制电路，所述逻辑控制单元被配置为：接收到所述脉冲信号，并经过第一延时后，所述逻辑控制单元令所述第五开关信号翻转为第一状态，所述第六开关信号翻转为第二状态以导通所述晶体管，从而使得所述复用单元工作于钳位模式；在所述第五开关信号翻转为第一状态，并经过第二延时后，所述逻辑控制单元令所述第五开关信号翻转为第二状态，所述第六开关信号翻转为第一状态，以关断所述晶体管，从而使得所述复用单元工作于比较模式
。14.
根据权利要求
13
所述的控制电路，当所述复用单元工作于比较模式时，所述逻辑控制单元提供的所述第一开关信号为第一状态，所述第二开关信号为第二状态，以将所述第一钳位电压作为所述预设电压提供至所述复用单元的所述第二输入端
。15.
根据权利要求
14
所述的控制电路，所述第三运算放大器根据所述预设电压以及所述第一电压的比较结果提供所述中间信号
。16.
根据权利要求
15
所述的控制电路，当所述复用单元工作于钳位模式时，所述逻辑单元根据所述中间信号改变所述第一开关信号和所述第二开关信号的状态，以将所述第一钳位电压和所述第二钳位电压中的一者作为参考提供至所述第三运算放大器的第二输入端，并且改变所述第三开关信号的状态，以改变所述分压单元的比例系数
。17.
根据权利要求
13
所述的控制电路，所述第四开关信号与所述第五开关信号的有效状态相同
。18.
根据权利要求
14
所述的控制电路，当所述第一电压大于所述预设电压时，所述第三运算放大器提供第一状态的所述中间信号；当所述第一电压小于
/
等于所述预设电压时，所述第三运算放大器提供第二状态的所述中间信号
。19.
根据权利要求
16
所述的控制电路，所述逻辑控制单元根据所述脉冲信号和第一状态的所述中间信号，产生第二状态的第一开关信号，产生第一状态的第二开关信号和第一状态的第三开关信号；所述逻辑控制单元根据所述脉冲信号和第二状态的所述中间信号，产生第一状态的第一开关信号，产生第二状态的第二开关信号和第二状态的第三开关信号
。20.
根据权利要求4所述的控制电路，所述分压单元包括：
第一分压电阻，第一端接收所述误差...
【专利技术属性】
技术研发人员：张钦阳，洪益文，廖小军，詹桦，
申请(专利权)人：杭州士兰微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。