[发明专利]一种开关电源控制电路及开关电源

说明书

技术领域

本发明涉及一种开关电源控制电路及开关电源。

背景技术

现有的便携式电子设备无一例外地采用了电池作为能量提供装置，当电池能量耗尽时，需要通过电源适配器为其充电以保证其正常工作。目前，由于开关模式电源的电压适应范围宽、变换效率高，现已广泛应用于便携式电子设备中。

开关模式电源通常有PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)和PFM(Pulse Frequency Modulation，脉冲频率调制)两种工作模式，通过混合式开关电源转换器对两种工作模式进行转换。混合式开关电源转换器在便携式电子设备中得到了广泛的应用。

在PWM工作模式下，混合式开关电源转换器工作在恒定开关频率下，PWM控制单元根据负载的情况调整功率开关的导通时间。通常，在PWM工作模式下，混合式开关电源转换器具有较强的负载能力，输出电压的纹波较小且频率固定，在重负载条件下可以获得较高的效率，而在轻负载下，混合式开关电源转换器的固定开关损耗使得效率下降。

在PFM工作模式下，混合式开关电源转换器的工作频率随着负载大小而变化。当负载较轻时，工作频率下降，因此开关损耗下降，从而使得混合式开关电源转换器在轻负载下能够获得较高的效率。

由上文可知，便携式电子设备所采用的混合式开关电源转换器，如果具有PWM和PFM两种工作模式，并能根据负载情况在两种工作模式之间自动选择切换，则可以使混合式开关电源转换器始终维持较高的工作效率，从而提高电源的利用效率，增加电池续航时间。但是目前能够自动切换两种工作模式的混合式开关电源，需要一自动切换控制电路、一PWM电路、一PFM电路；其中所述的自动切换电路根据实际需要控制开关电源中的PWM电路和PFM切换工作，以控制开关电源主电路输出稳定的电压，但结构复杂，实现比较困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：现有的混合式开关电源结构复杂的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供如下技术方案：

一种开关电源控制电路，用以控制一开关电源主电路输出电压；所述开关电源控制电路包括：

开关状态选择单元，用以根据一电压反馈信号产生一开关状态选择信号；所述电压反馈信号反映开关电源主电路输出电压的变化；

基准电压产生单元，与开关状态选择单元相连，所述基准电压产生单元具有多个电压输出状态，所述基准电压电路根据开关状态选择信号选择的电压输出状态，输出特定的基准电压；

第一比较器，与所述基准电压产生单元相连，用以根据所述基准电压和一电流反馈信号输出PWM控制信号；所述电流反馈信号反映开关电源主电路电流充电回路充电电流的变化；

PFM控制单元，与开关状态选择单元相连，所述PFM控制单元具有多个频率输出状态，所述PFM控制单元根据开关状态选择信号选择的频率输出状态，输出具有特定频率的PFM控制信号；

逻辑单元，分别与第一比较器及PFM控制单元相连，用以根据PWM控制信号和PFM控制信号输出开关控制信号；

驱动单元，与所述逻辑单元相连，用以根据所述开关控制信号控制开关电源主电路中功率开关的导通及关断，使得所述开关电源主电路的输出稳定的电压。

进一步地，所述开关状态选择单元包括：

使能控制单元，用以根据所述电压反馈信号产生一使能信号；

编码器，与所述使能控制单元相连，所述编码器具有多个状态信息，所述多个状态信息分别与所述多个电压输出状态及所述多个频率输出状态一一对应；所述编码器根据所述使能信号选择输出状态信息；

译码器，与所述编码器相连，用以将所述选择输出的状态信息转换为开关状态选择信号。

进一步地，所述编码器为可逆计数器，所述多个状态信息为可逆计数器的计数值；所述多个电压输出状态的电压从大到小与所述计数值从小到大一一对应；所述多个频率输出状态的频率从大到小与所述计数值从小到大一一对应；所述使能信号包括计数使能信号以及清零使能信号；计数使能信号用以控制所述可逆计数器进行递增方向或递减方向计数并将计数值输出；清零使能信号用以在所述电压反馈信号小于第一基准电压时，控制可逆计数器跳转至最小计数值并输出。

进一步地，所述开关状态选择单元还包括溢出保护单元，用以在所述可逆计数器出现溢出时，控制可逆计数器保持最大或最小计数值并输出，直至所述可逆计数器改变计数方向。