[实用新型]开关电源和开关电源的控制电路

说明书

本申请公开了一种开关电源和开关电源的控制电路。控制电路包括：准谐振控制单元，根据开关电源包含的功率开关管的第一端与第二端之间的端电压产生检测信号；调制单元，根据检测信号提供开关信号至功率开关管的控制端，并对检测信号的状态进行检测，当开关电源处于非连续导通模式时，调制单元调节开关信号的有效脉宽以增大或减小功率开关管在各个开关周期内的导通时间和关断时间，使得开关周期的时长逐周期地改变，当检测信号表征端电压谐振至波谷时，调制单元输出有效的开关信号以导通功率开关管，从而实现准谐振控制。本申请提供的控制电路和开关电源能够同时实现准谐振控制技术和频率抖动控制技术。

技术领域

本实用新型涉及集成电路领域，具体地，涉及一种开关电源和开关电源的控制电路。

背景技术

开关电源是一种集成电路领域的常用电路，其中反激式(Flyback)开关电源凭借着它结构简单、体积小以及可多路输出等优势，占据了小功率开关电源中非常重要的地位。

传统的反激式开关电源的工作原理是：利用开关信号控制功率开关管的导通和关断，变压器中的初级电感在功率开关管导通时储蓄能量，变压器中的次级电感与初级电感耦合且在功率开关管关断时向输出电容放电以维持由输出电容两端提供的输出电压。

反激式开关电源通常具有连续导通模式(Continuous Conduction Mode,CCM)和非连续导通模式(Discontinuous Conduction Mode,DCM)这两种工作模式，二者的区别在于：在连续导通模式下，变压器中的次级电感放电未完全结束时开关信号就会控制功率开关管再次导通；而在非连续导通模式下，次级电感放电结束之后开关信号才会控制功率开关管导通。

其中，在非连续导通模式下，当次级电感已放电结束而功率开关管未导通时，由于初级电感、功率开关管的漏源寄生电容以及电流采样电阻等电路成分的共同作用，功率开关管的漏源电压会出现正弦波振荡现象。因此，工作在非连续导通模式下的反激式开关电源广泛地采用了准谐振(Quasi-Resonant,QR)技术，该技术能够在功率开关管的漏源电压降至波谷时再次开通功率开关管以开启下一个开关周期，从而降低功率开关管的开关损耗，进而提高反激式开关电源的效率。

而频率抖动控制技术是另一种应用在开关电源中的技术，该技术主要通过不断改变开关电源的工作周期使得开关电源的工作频率的主频带周围产生一系列的边频带，从而电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI)的噪声能量能够在一个较宽的频带内被分散，进而降低了电磁干扰对开关电源的影响。

然而，在现有的开关电源的控制电路中，如果采用了准谐振控制技术，则无法再通过频率抖动控制技术降低开关电源的噪声干扰。具体原因是：现有的反激式开关电源是通过改变开关信号的频率来改变开关电源的开关周期，从而实现频率抖动控制技术，但是开关信号在每个开关周期内的有效脉宽恒定，因此次级电感在每个开关周期内的放电时长恒定、功率开关管的漏源电压的正弦波谐振参数相同；若在此基础上同时采用准谐振控制技术，功率开关管会在漏源电压谐振至波谷时再次导通以开启下一个开关周期，而由于漏源电压的正弦波谐振参数没有改变，所以漏源电压的波谷在每个开关周期中出现的时间相同，即开关周期的长度并不会发生变化。因此在现有技术的反激式开关电源中，准谐振控制技术无法与现有的频率抖动控制技术兼容。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种开关电源的控制电路以及一种开关电源，通过调节开关信号的有效时间，使得变压器中的初级电感的充电时间和次级电感的放电时间同时增加或减少，进而使得开关周期的长度逐周期地变化，并且能够在非连续导通模式下应用准谐振控制技术，使得每次功率开关管能够在端电压的波谷处导通。