[实用新型]一种开关电源装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电源技术领域，特别涉及一种开关电源装置。 

背景技术

现有的开关电源装置主要由变压器及其外围控制电路组成。图1示出了现有技术中采用降压方式的开关电源装置，其包括电压控制单元10和开关控制单元20，其电路结构和连接关系如图1所示。图1中电压控制单元10采用降压变压器结构，其输出电压V0总小于输入电压Vi。输出电压V0经过开关控制单元20进行信号比较后输出第一开关信号S1、第二开关信号S2分别控制第一功率开关SW1、第二功率开关SW2的通断，从而再次调制输出电压V0的电压值。 

在具体实施时，所述开关电源装置还可以采用升压方式，在图1的基础上改变第一功率开关SW1、第二功率开关SW2和电感L的位置得到图2所示的采用升压变压器结构的电压控制单元10^/；此时，输出电压V0总大于输入电压Vi。 

在具体实施时，所述开关电源装置还可以采用升降压混合方式，在图1或图2的基础上改变第一功率开关SW1、第二功率开关SW2和电感L的位置得到图3所示的采用升降压混合变压器结构的电压控制单元10^//；此时，输出电压V0可以大于或小于输入电压Vi，由第一开关信号S1、第二开关信号S2决定。 

以图1为例，输出电压Vo经过第一电阻R1和第二电阻R2分压后得到分压信号Vf（以电压方式表现）。分压信号Vf与外部输入的基准信号Vr经过误差放大器U1进行比较并放大，得到误差信号Ve。误差信号Ve和外部输入的斜波信号Vs（也可以采用三角波）经过比较器U2比较后输出脉冲信号Vc。误差信号Ve、斜波信号Vs和脉冲信号Vc的波形如图4所示。脉冲信号Vc经过基准RS触发器U3与外部输入的基准时钟信号Vclk进行触发后得到第一开关信号S1控制第一功率开关SW1的通断（高电平导通，低电平断开）。第一开关信号S1经过反相器not反相后得到信号第二开关信号S2控制第二功率开关SW2。输入电压Vi通过开关的通断选择后得到调制后稳定的输出电压V0。其中，所述基准时钟信号Vclk为周期和幅值固定的方波信号。基准时钟信号Vclk的上升沿触发第一开关信号S1的上升沿，脉冲信号Vc的上升沿触发第一开关信号S1的下降沿。 

从图4和图5可以看出，误差信号Ve为电压固定的电平信号，斜波信号Vs为一频率固定的斜波。当误差信号Ve的电压较高时，脉冲信号Vc的占空比就比较小、即高电平的脉冲宽度较窄；误差信号Ve的电压较低时，脉冲信号Vc的占空比较大、即高电平的脉冲宽度较宽。脉冲信号Vc的波形与误差信号Ve的电压值成线性关系，从而第一开关信号S1和第二开关信号S2的高脉冲的个数由外部输入的斜波信号Vs决定。 

由于现有技术中，外部输入的信号Vs是固定频率的斜波信号，导致得到的第一开关信号S1和第二开关信号S2的频率也是固定的，使脉冲信号Vc、第一开关信号S1和第二开关信号S2的频谱一致，如图6的频谱分析图所示（其中省略了信号的高次谐波）。图6中f0表示第一开关信号S1和第二开关信号S2的频率，该信号能量的功率峰值A0位于频率f0上，其功率峰值较高导致电磁干扰较大。基于于第一开关信号S1、第二开关信号S2控制分别控制第一功率开关SW1、第二功率开关SW2，因此第一功率开关SW1、第二功率开关SW2产生的电磁干扰的频谱与第一开关信号S1、第二开关信号S2的频谱一致。也即是说，现有的电源开关装置中，由于第一开关信号S1、第二开关信号S2的频率固定，导致第一功率开关SW1、第二功率开关SW2的频谱的功率峰值较高，电磁干扰较大。 

有鉴于此，本实用新型提供一种开关电源装置。  

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种开关电源装置，以解决现有开关电源装置电磁干扰较大的问题。 

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案： 

一种开关电源装置，其包括：

用于根据第一开关信号和第二开关信号对输入电压的电压值进行升压和/或降压调整后输出输出电压，对输出电压分压后生成分压电压并传输给开关控制模块的电压控制模块；

用于将外部输入的斜波信号与控制信号相乘后输出频率变化且信号带宽被展宽的调频信号给开关控制模块的信号乘法模块；

用于将调频信号和外部输入的基准信号进行比较、放大、整形后生成相应的频率变化且信号带宽被展宽的第一开关信号和第二开关信号的开关控制模块；

所述电压控制模块连接开关控制模块，开关控制模块连接信号乘法模块；