[发明专利]用于开关电源的频率控制系统及方法

权利要求书

1、一种用于开关电源的频率控制系统，其特征在于，该频率控制系统包括依次连接的平滑折返曲线控制器、频率发生器、开关控制发生器；

所述平滑折返曲线控制器用以接收负载信号(101)、降频阈值电压信号(102)、来自频率发生器的带有折返曲线的锯齿波信号(122)，产生控制数字控制信号、模拟控制信号；其中，数字控制信号提供给频率发生器作为频率折返控制，模拟控制信号提供给频率发生器作为频率切换平滑控制；

所述频率发生器用以从平滑折返曲线控制器接收数字控制信号及模拟控制信号；作为响应，所述频率发生器输出带有折返曲线的锯齿波信号(122)，所述带有折返曲线的锯齿波信号(122)作为输入信号发送到所述开关控制发生器。

2、根据权利要求1所述的用于开关电源的频率控制系统，其特征在于：

所述平滑折返曲线控制器包括

平滑切换器，其输入信号包括降频阈值电压(Vth)、反馈电压(VFB)，输出模拟信号；当反馈电压(VFB)低于降频阈值电压(Vth)时，系统平滑地从正常模式切换到降频模式；

带折返控制功能的频率控制器，其输入信号包括反馈电压(VFB)、锯齿波高电压阈值(VH)、锯齿波低电压阈值(VL)、充电单元的电压；输出信号包括若干控制频率发生器的信号。

3、根据权利要求2所述的用于开关电源的频率控制系统，其特征在于：

所述频率发生器包括若干电流源、若干模拟控制开关、充电电容Co、若干模拟电流相加器；各电流源分别通过一模拟控制开关连接充电电容Co；

所述带折返控制功能的频率控制器中的若干输出信号分别控制各模拟控制开关的导通，以此实现对电容器Co的锯齿充电、锯齿放电、折返放电和折返充电这四个阶段；

平滑切换器的输出信号通过所述若干模拟相加器分别与所述电流源中的部分电流源相加。

4、根据权利要求3所述的用于开关电源的频率控制系统，其特征在于：

所述频率发生器包括电流源Ip1、In1、Ip2、In2，模拟控制开关S1、S2、S3、S4，充电电容Co，模拟电流相加器A1、A2；电流源Ip1、In1、Ip2、In2分别通过模拟控制开关S1、S2、S3、S4连接充电电容Co；

所述带折返控制功能的频率控制器中的若干输出信号分别控制模拟控制开关S1、S2、S3、S4的导通，以此实现对电容器Co的锯齿充电、锯齿放电、折返放电和折返充电这四个阶段；

平滑切换器的输出信号(415、416)通过模拟相加器(A1、A2)分别与电流源Ip2、In2相加。

5、根据权利要求4所述的用于开关电源的频率控制系统，其特征在于：

电容器Co一端的电压在锯齿充电、锯齿放电阶段的范围等于锯齿波高电压阈值(VH)、锯齿波低电压阈值(VL)之间的差值；

反馈电压(VFB)表征输出负载大小；

如果反馈电压(VFB)小于降频阈值电压(Vth)，电容器Co一端的电压在折返放电和折返充电阶段的范围等于锯齿波高电压阈值(VH)、锯齿波低电压阈值(VL)之间的差值；

如果反馈电压(VFB)大于锯齿波低电压阈值(VL)，折返放电和折返充电阶段的时间为零。

6、根据权利要求3所述的用于开关电源的频率控制系统，其特征在于：

所述带折返控制功能的频率控制器包括若干比较器、若干RS触发器，各比较器比较电容器Co的输出电压与各输入信号的大小；

各比较器的输出信号经过逻辑运算后被对应的RS触发器锁存；各RS触发器的输出经过逻辑运算得到控制各模拟控制开关的信号。