[发明专利]开关电源中的退磁迭代算法模块及开关电源控制芯片

说明书

本发明提供一种退磁迭代算法模块，包括：所述退磁迭代算法模块通过输出电压反馈信号FB与基准电压Vth_DEM的比较，得到退磁时间，并通过比较上一开关周期的退磁时间与本开关周期退磁时间的关系，计算出下一开关周期的退磁时间，并产生退磁结束信号Demit，作为控制功率管Q140导通的另一个控制信号；同时，功率管Q140驱动信号DRV接到退磁迭代算法模块U152，同步退磁迭代算法模块U152的计算。本发明还提供了包括上述包括所述退磁迭代算法模块的开关电源控制芯片，无需斜波补偿电路，实现DCM、CCM模式系统稳定工作及两种工作模式的无缝切换，采用退磁迭代算法模块的开关电源电路天然地实现频率抖动，无需额外的抖频电路，使系统具有优异的EMI性能。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，尤其是一种开关电源电路。

背景技术

反激式开关电源因其简单的应用结构和低的成本而被广泛应用。反激式开关电源通常有DCM(断续模式)和CCM(连续模式)两种工作模式，采用DCM工作模式的系统环路易稳定，系统设计相对简单，常用在原边反馈开关电源系统中，系统的最大开关频率取决于最小导通时间和最小退磁时间，在低输入电压下，DCM工作模式系统的导通时间往往较长，导致系统工作频率偏低，系统功率密度较难提升；采用CCM工作模式的系统由于右半平面零点的影响，在占空比较大情况下易出现次谐波振荡，需要斜波补偿电路来保持系统稳定，此外CCM工作模式的系统还需要增加抖频来提升EMI裕量，电路设计的复杂度相对较高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种开关电源中的退磁迭代算法模块，以及包括所述退磁迭代算法模块的开关电源控制芯片，无需斜波补偿电路，实现DCM、CCM模式系统稳定工作及两种工作模式的无缝切换，此外采用退磁迭代算法模块的开关电源电路天然地实现频率抖动，无需额外的抖频电路，使系统具有优异的EMI性能。本发明采用的技术方案是：

一种退磁迭代算法模块，包括：

所述退磁迭代算法模块通过输出电压反馈信号FB与基准电压Vth_DEM的比较，得到退磁时间，并通过比较上一开关周期的退磁时间与本开关周期退磁时间的关系，计算出下一开关周期的退磁时间，并产生退磁结束信号Demit，作为控制功率管Q140导通的另一个控制信号；同时，功率管Q140驱动信号DRV接到退磁迭代算法模块U152，同步退磁迭代算法模块U152的计算。

具体地，

退磁迭代算法模块包括比较器U410、U440、U470，边沿脉冲产生模块U420、U460，MOS开关SW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6，缓冲器U430、退磁迭代误差信号S431、S432，D触发器U450；

比较器U410的同相输入端接输出电压反馈信号FB，反相输入端接基准电压Vth_DEM；比较器U410的输出端输出退磁信号VT_DEM，送至边沿脉冲产生模块U420的输入端和开关SW1的控制端；退磁信号VT_DEM的高电平时间为退磁时间T_DEM；边沿脉冲产生模块U420的输出端接开关SW2的控制端，开关SW1的一端接电流源U401，另一端接开关SW2一端、电容C1一端、开关SW3一端和比较器U440的同相输入端，开关SW2另一端、电容C1另一端接芯片地；

开关SW3的另一端接电容C2一端和缓冲器U430的输入端，电容C2的另一端接芯片地；缓冲器U430的输出端接退磁迭代误差信号S431的负极和退磁迭代误差信号S432的正极；退磁迭代误差信号S431的正极接开关SW5的一端，退磁迭代误差信号S432的负极接开关SW6的一端，开关SW5和SW6的另一端接比较器U440的反相输入端；比较器U440的输出端连接D触发器U450的D端，并输出退磁结束信号Demit；D触发器U450的Q端接开关W5的控制端，端接开关SW6的控制端；