[实用新型]开关模式电源控制器及开关模式电源

说明书

公开了一种开关模式电源控制器及开关模式电源，开关模式电源控制器包括锁存器，所述锁存器具有用于提供驱动信号的输出端；断开时间控制电路，所述断开时间控制电路以谷切换和频率降低模式操作，基于至少零电流检测信号来控制所述锁存器的断开时间；以及导通时间控制电路，所述导通时间控制电路响应于电流感测信号超过代表负载的反馈电压并且响应于所述电流感测信号超过调制峰值电流阈值来重置所述锁存器。所述导通时间控制电路响应于电流感测信号超过代表负载的反馈电压并且响应于所述电流感测信号超过峰值电流阈值来重置所述锁存器。在所述频率降低模式中，所述导通时间控制电路通过将所述峰值电流阈值增加预定量来调制所述峰值电流阈值。

技术领域

本公开整体涉及开关模式电源控制器及开关模式电源，并且更具体地涉及准谐振转换器。

背景技术

开关模式电源可用于通过经由储能元件(诸如变压器)切换电流而从交流(AC)电压产生直流(DC)电压。开关的占空比被控制以将输出电压调节到期望的电平。开关模式电源在较重的负载下通常是有效的，但在较轻的负载下效率较低。两种常用类型的隔离开关模式电源是正向模式转换器和反激模式转换器。

反激转换器在AC电压到DC电压应用中是常见的。反激转换器基于反激变压器，该反激变压器交替地在磁芯中形成通量并将能量传输至输出端。当电流通过初级绕组切换时，变压器中的初级电流增加，从而将能量储存在变压器内。当开关打开时，变压器中的初级电流下降，从而在次级绕组上感应电压。次级绕组将电流供应到负载中。控制器改变与初级绕组串联的初级开关的导通时间和断开时间，以将输出电压调节到期望的电平。

准谐振(QR)反激转换器是可变开关频率转换器，该可变开关频率转换器检测变压器去磁和初级场效应晶体管(FET)漏极电压的随后谐振“谷”以确定何时开始下一个开关周期。因此，该操作是非连续导通操作模式，附加益处在于初级FET的接通与谷同步，这可降低接通转变期间设备的功率耗散。QR反激转换器可用于离线AC-DC消费者应用，因为它们提供了成本有效的隔离转换，其中初级FET的接通电压降低。然而，已知的QR反激控制算法在轻负载下效率较低，从而导致满足各种政府组织规定的能效要求方面的问题。

实用新型内容

根据第一方面，提供一种开关模式电源控制器，包括：锁存器，所述锁存器具有用于提供驱动信号的输出端；断开时间控制电路，所述断开时间控制电路以谷切换模式和频率降低模式操作，所述断开时间控制电路至少基于零电流检测信号来控制所述锁存器的断开时间；和导通时间控制电路，所述导通时间控制电路用于响应于电流感测信号超过代表负载的反馈电压并且响应于所述电流感测信号超过峰值电流阈值来重置所述锁存器，其中在所述频率降低模式中，所述导通时间控制电路通过将所述峰值电流阈值增加预定量来调制所述峰值电流阈值。

根据第二方面，提供一种开关模式电源，包括：变压器，所述变压器具有初级绕组、次级绕组和辅助绕组；功率晶体管，所述功率晶体管具有耦接到所述初级绕组的第一电流电极，用于接收驱动信号的控制电极，以及第二电流电极；电流感测元件，所述电流感测元件具有耦接到所述功率晶体管的所述第二电流电极的用于提供电流感测信号的第一端子，以及耦接到接地端子的第二电流电极；输出电路，所述输出电路耦接到所述次级绕组以用于向负载提供调节的输出；第一反馈电路，所述第一反馈电路耦接到所述变压器的所述辅助绕组以用于提供代表所述变压器的磁化状态的零电流检测信号；第二反馈电路，所述第二反馈电路耦接到所述输出电路以用于提供代表所述负载的反馈信号；和开关模式电源控制器，所述开关模式电源控制器包括：锁存器，所述锁存器具有用于提供所述驱动信号的输出端；断开时间控制电路，所述断开时间控制电路以谷切换模式和频率降低模式操作，所述断开时间控制电路基于所述零电流检测信号来控制所述锁存器的断开时间；以及导通时间控制电路，所述导通时间控制电路用于响应于所述电流感测信号超过代表所述负载的反馈电压并且响应于所述电流感测信号超过峰值电流阈值来重置所述锁存器，其中在所述频率降低模式中，所述导通时间控制电路通过将所述峰值电流阈值增加预定量来调制所述峰值电流阈值。

附图说明