【技术实现步骤摘要】
本申请属于开关电源，尤其涉及一种频率调节电路、电压变换器及开关电源。
技术介绍
1、随着可穿戴电子设备的广泛应用，开关电源是这些设备中不可或缺的一部分，它通过调节开关器件的导通时间（脉宽）来控制输出电压的大小，从而实现电源的调节。当负载电流较大时，pwm（pulse width modulation，脉冲宽度调制）技术能够有效控制电源输出，保持高效率和稳定的输出电压。然而，当负载电流减小时，为了进一步提高开关电源的效率，开关电源会采用保持脉冲宽度固定而调整开关频率的技术，即pfm（pulse frequencymodulation，脉冲频率调制）技术。但是，采用pfm技术会导致输出电压的纹波增加，从而影响电源的稳定性和性能。
2、为了解决上述问题，现有的技术通常采用检测补偿端电压（comp）与pfm的门槛电压进行比较的方法。如果comp上的电压低于门槛电压，则不允许产生开关脉冲；如果comp上的电压高于门槛电压，则恢复产生开关脉冲。这种技术的目的是在负载电流较小时进入pfm模式，以提高效率。然而，由于comp上通常连接有大电容，这导致comp上的电压vcomp不能对反馈电压vfb做出快速响应。这会导致在进入pfm模式时，开关脉冲出现多个脉冲，从而导致输出电压纹波变大，影响电源的性能。因此，现有的开关电源在负载电流变小，开关电源由pwm模式进入pfm模式时存在输出电压纹波较大的问题。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种频率调节电路、电压变换器及开关电源，可以解决现有
2、第一方面，本申请实施例提供了一种频率调节电路，包括基准电流模块、电流调节模块、电压调节模块和时钟产生模块，所述电流调节模块分别与所述基准电流模块、所述电压调节模块和所述时钟产生模块电连接，所述电流调节模块和所述基准电流模块均用于与电压钳位模块电连接，所述电压调节模块用于与振荡器电连接，所述时钟产生模块用于与控制模块电连接；
3、所述基准电流模块用于生成基准电流；当负载的阻值小于预设阻值时，所述电流调节模块用于根据所述电压钳位模块输出的电流信号和所述基准电流输出调节电流；所述电压调节模块用于根据所述振荡器输出的脉冲信号和所述调节电流调节节点电压，所述节点电压为所述电流调节模块和所述时钟产生模块公共端的电压；所述时钟产生模块用于根据所述节点电压输出时钟信号，所述时钟信号用于指示所述控制模块输出控制信号，所述时钟信号的频率小于所述脉冲信号的频率。
4、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述基准电流模块包括电流源，所述电流源的第一端分别与所述电压钳位模块和所述电流调节模块电连接，所述电流源的第二端接地。
5、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述电流调节模块包括第一开关管和第二开关管，所述第一开关管的栅极分别与所述第一开关管的漏极、所述第二开关管的栅极、所述电压钳位模块和所述基准电流模块电连接，所述第一开关管的源极和所述第二开关管的栅极均用于与第一电源电连接，所述第二开关管的漏极分别与所述电压调节模块和所述时钟产生模块电连接。
6、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述电压调节模块包括开关单元和储能单元，所述开关单元的控制端用于与所述振荡器电连接，所述开关单元的第一端与所述储能单元的第一端、所述电流调节模块和所述时钟产生模块电连接，所述开关单元的第二端和所述储能单元的第二端均接地；
7、当所述开关单元根据所述脉冲信号关断时，所述储能单元用于存储能量；当所述开关单元根据所述脉冲信号导通时，所述储能单元用于释放能量。
8、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述开关单元包括第三开关管，所述第三开关管的栅极用于与所述振荡器电连接，所述第三开关管的漏极分别与所述储能单元、所述电流调节模块和所述时钟产生模块电连接，所述第三开关管的源极接地。
9、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述储能单元包括第一电容，所述第一电容的第一端分别与所述开关单元、所述电流调节模块和所述时钟产生模块电连接，所述第一电容的第二端接地。
10、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述时钟产生模块包括反相器，所述反相器的输入端分别与所述电流调节模块和所述电压调节模块电连接，所述反相器的输出端用于与所述控制模块电连接。
11、第二方面，本申请实施例提供了一种电压变换器，包括电压钳位模块、控制模块、运算放大模块、电压变换模块和第一方面中任一项所述的频率调节电路，所述电压钳位模块分别与所述频率调节电路、所述运算放大模块和所述控制模块电连接，所述控制模块分别与所述频率调节电路和所述电压变换模块电连接，所述电压变换模块和所述运算放大模块电连接；
12、所述运算放大模块用于根据反馈电压和基准电压输出参考电压，所述电压钳位模块用于根据所述参考电压和第一预设电压输出电流信号，所述频率调节电路用于根据所述电流信号和脉冲信号输出时钟信号，所述控制模块用于根据所述时钟信号输出控制信号，所述电压变换模块用于根据所述控制信号输出目标电压，所述电压变换模块还用于将所述目标电压进行分压，并向所述运算放大模块输出反馈电压。
13、在第二方面的一种可能的实现方式中，所述电压钳位模块包括误差放大器和第四开关管，所述误差放大器的第一输入端用于接收所述第一预设电压，所述误差放大器的第二输入端分别与所述第四开关管的源极和所述运算放大模块电连接，所述误差放大器的输出端与所述第四开关管的栅极电连接，所述第四开关管的源极用于与第二电源电连接。
14、第三方面，本申请实施例提供了一种开关电源，包括第二方面中任一项所述的电压变换器。
15、本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：
16、本申请实施例提供的频率调节电路，包括基准电流模块、电流调节模块、电压调节模块和时钟产生模块。当负载的阻值小于预设阻值时，即负载电流较小时，电压钳位模块可以输出电流信号，电流调节模块根据电压钳位模块输出的电流信号和基准电流模块输出的基准电流输出调节电流。振荡器可以输出脉冲信号，电压调节模块根据脉冲信号和调节电流调节节点电压，时钟产生模块用于根据节点电压输出时钟信号，时钟信号用于指示控制模块输出控制信号。由此可知，本申请实施例提供的频率调节电路，随着负载的阻值的减小，当负载的阻值小于预设阻值，即低负载时，可以将电压钳位模块输出的电流信号转换为时钟信号，并将时钟信号传送至控制模块，以使控制模块根据时钟信号输出控制信号，从而降低控制信号的频率。由于本申请中的频率调节电路输出的时钟信号是在负载阻值小于预设阻值时输出的，因此，时钟信号的频率低于脉冲信号的频率，即时钟信号的频率低于传送至控制模块的原始时钟信号的频率，频率调节电路输出的时钟信号可以屏蔽原始时钟信号，以此降低控制模块输出的控制信号的频率。在整个频率调节过程中，由于调节电流连续变化，可以使时钟信号的频率被连续控制，从而实现开关电源由pwm模式平滑过渡至本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种频率调节电路，其特征在于，包括基准电流模块、电流调节模块、电压调节模块和时钟产生模块，所述电流调节模块分别与所述基准电流模块、所述电压调节模块和所述时钟产生模块电连接，所述电流调节模块和所述基准电流模块均用于与电压钳位模块电连接，所述电压调节模块用于与振荡器电连接，所述时钟产生模块用于与控制模块电连接；
2.根据权利要求1所述的频率调节电路，其特征在于，所述基准电流模块包括电流源，所述电流源的第一端分别与所述电压钳位模块和所述电流调节模块电连接，所述电流源的第二端接地。
3.根据权利要求1所述的频率调节电路，其特征在于，所述电流调节模块包括第一开关管和第二开关管，所述第一开关管的栅极分别与所述第一开关管的漏极、所述第二开关管的栅极、所述电压钳位模块和所述基准电流模块电连接，所述第一开关管的源极和所述第二开关管的栅极均用于与第一电源电连接，所述第二开关管的漏极分别与所述电压调节模块和所述时钟产生模块电连接。
4.根据权利要求1所述的频率调节电路，其特征在于，所述电压调节模块包括开关单元和储能单元，所述开关单元的控制端用于与所述振荡器电连接
5.根据权利要求4所述的频率调节电路，其特征在于，所述开关单元包括第三开关管，所述第三开关管的栅极用于与所述振荡器电连接，所述第三开关管的漏极分别与所述储能单元、所述电流调节模块和所述时钟产生模块电连接，所述第三开关管的源极接地。
6.根据权利要求4所述的频率调节电路，其特征在于，所述储能单元包括第一电容，所述第一电容的第一端分别与所述开关单元、所述电流调节模块和所述时钟产生模块电连接，所述第一电容的第二端接地。
7.根据权利要求1所述的频率调节电路，其特征在于，所述时钟产生模块包括反相器，所述反相器的输入端分别与所述电流调节模块和所述电压调节模块电连接，所述反相器的输出端用于与所述控制模块电连接。
8.一种电压变换器，其特征在于，包括电压钳位模块、控制模块、运算放大模块、电压变换模块和权利要求1-7任一项所述的频率调节电路，所述电压钳位模块分别与所述频率调节电路、所述运算放大模块和所述控制模块电连接，所述控制模块分别与所述频率调节电路和所述电压变换模块电连接，所述电压变换模块和所述运算放大模块电连接；
9.根据权利要求8所述的电压变换器，其特征在于，所述电压钳位模块包括误差放大器和第四开关管，所述误差放大器的第一输入端用于接收所述第一预设电压，所述误差放大器的第二输入端分别与所述第四开关管的源极和所述运算放大模块电连接，所述误差放大器的输出端与所述第四开关管的栅极电连接，所述第四开关管的源极用于与第二电源电连接。
10.一种开关电源，其特征在于，包括权利要求8或9所述的电压变换器。
...【技术特征摘要】
1.一种频率调节电路，其特征在于，包括基准电流模块、电流调节模块、电压调节模块和时钟产生模块，所述电流调节模块分别与所述基准电流模块、所述电压调节模块和所述时钟产生模块电连接，所述电流调节模块和所述基准电流模块均用于与电压钳位模块电连接，所述电压调节模块用于与振荡器电连接，所述时钟产生模块用于与控制模块电连接；
2.根据权利要求1所述的频率调节电路，其特征在于，所述基准电流模块包括电流源，所述电流源的第一端分别与所述电压钳位模块和所述电流调节模块电连接，所述电流源的第二端接地。
3.根据权利要求1所述的频率调节电路，其特征在于，所述电流调节模块包括第一开关管和第二开关管，所述第一开关管的栅极分别与所述第一开关管的漏极、所述第二开关管的栅极、所述电压钳位模块和所述基准电流模块电连接，所述第一开关管的源极和所述第二开关管的栅极均用于与第一电源电连接，所述第二开关管的漏极分别与所述电压调节模块和所述时钟产生模块电连接。
4.根据权利要求1所述的频率调节电路，其特征在于，所述电压调节模块包括开关单元和储能单元，所述开关单元的控制端用于与所述振荡器电连接，所述开关单元的第一端与所述储能单元的第一端、所述电流调节模块和所述时钟产生模块电连接，所述开关单元的第二端和所述储能单元的第二端均接地；
5.根据权利要求4所述的频率调节电路，其特征在于，所述开关单元包括第三开关管，所述第三开关管的栅极用于与所述振...
【专利技术属性】
技术研发人员：皮文兵，秦之傲，
申请(专利权)人：深圳市微源半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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