[发明专利]最小去磁时间控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于电源技术领域，具体涉及一种最小去磁时间控制方法及装置。

背景技术

目前，由于节能环保的需要，很多应用场合对系统的待机功耗要求越来越严格。

例如广泛应用于各种家用电器中并常用作待机的原边反馈式AC-DC电源，又例如图1所示一种浮地结构非隔离DC-DC电源。这两种电源都是在功率管关断时刻采样输出电压。图2是图1非隔离DC-DC电源的输出电压采样的时序波形图。

图2中左图所示是在中等负载条件下输出电压采样波形图，电感去磁时间Tdemag大于输出电压采样时间长度Tsam，输出电压可以有效采样；图2中右图所示是轻负载或空载条件下输出电压采样波形图，由于轻载下功率管导通时间很短，电感峰值电流很小，导致电感去磁时间过小，电感去磁时间Tdemag小于输出电压采样时间长度Tsam，在此情况下输出电压采样错误(即采样期间的电压并不等于输出电压)。此时，一种简单的解决方案是在电源输出端接假负载，以增大电感或变压器在功率管导通期间的峰值电流从而增大在TOFF期间的去磁时间来保证输出电压采样的稳定性。当输入电压变化范围较宽时，这种方法可能会带来显著的功率损耗，导致不能满足低功耗的待机要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种最小去磁时间控制方法，能够在输入电压或输出电压大范围变化时，利用最小的功率管导通时间，即在系统功耗最小条件下实现对输出电压的有效采样。

本发明是这样实现的：一种最小去磁时间控制方法，所述最小去磁时间控制方法包括以下步骤：

功率管断开，对输出电压采样；

判断输出电压采样结束时刻电感电流是否过零或对比电感去磁时间与输出电压采样时间；

当每次输出电压采样结束时刻电感电流过零或电感去磁时间不大于输出电压采样时间，输出电压采样无效，增大最小导通时间并用于下一周期输出电压采样；

当每次输出电压采样结束时刻电感电流不过零或电感去磁时间大于输出电压采样时间，输出电压采样有效，比较最小导通时间和系统内部设置的最小导通时间极限值，如果最小导通时间大于系统内部设置的最小导通时间极限值，减小最小导通时间并用于下一周期输出电压采样，如果最小导通时间小于或等于系统内部设置的最小导通时间极限值，则最小导通时间改为最小导通时间极限值。

一种最小去磁时间控制装置，所述最小去磁时间控制装置包括：电感电流过零检测电路、触发器和最小导通时间调整电路，所述电感电流过零检测电路用于判定电感电流是否处于过零状态。

进一步地，

所述最小去磁时间控制装置工作方式为，所述电感电流过零检测电路输出第一高电平或低电平信号输入所述触发器，输出电压采样信号输入所述触发器并作为所述触发器的时钟信号，所述触发器在输出电压采样信号结束时刻采集所述第一高电平或低电平信号并输出高电平或低电平的FLAG信号以表示输出电压采样的有效性，所述最小导通时间调整电路根据所述FLAG信号调整最小导通时间，所述最小导通时间输入PWM生成电路。

优选地，所述电感电流过零检测电路能够通过比较器检测电感电流是否过零。

优选地，所述电感电流过零检测电路通过测量输出电压采样电阻上的电压或检测电感电流检测电阻RCS的电压以判定电感电流是否过零。

优选地，所述触发器为D触发器或JK触发器。

优选地，所述最小导通时间调整电路为TON_MIN控制电路或IPK_MIN控制电路。

优选地，所述最小去磁时间调整电路工作过程为：

当FLAG为高电平，则开关S2导通一段由Oneshot脉冲控制的时间，通过下拉恒流源I2对电容C1放电，VC电压降低；在DRV信号由0变为1时，恒流源I3对电容C2充电，当C2上的电压高过VC电压时比较器COMP2输出高电平，如果此时C2上电压同时也高过VREF，则功率管最小导通时间TON_MIN输出高电平，TON_MIN输出高电平表示DRV最小导通时间结束；

当FLAG为低电平，则开关S1导通一段由Oneshot脉冲控制的时间，通过上拉恒流源I1对电容C1充电，VC电压升高。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

(1)本发明一种最小去磁时间控制方法，能够在输入电压或输出电压大范围变化时，利用最小的功率管导通时间，即实现在系统功耗最小条件下对输出电压的有效采样；

(2)本发明一种最小去磁时间控制方法，通过最小去磁时间的控制，使得空载时系统的最小导通时间长度在输出电压采样信号时间长度点附近，最优化了系统的待机功耗，具有高效率；