[发明专利]交错式开关电源及其控制电路与控制方法

说明书

本发明公开了一种交错式开关电源的控制电路及方法，兼容连续和非连续电流模式。在非连续电流模式下，保证两路电压调整电路交错运行的同时，达到两路开关管均谷底导通的目的。该控制电路包括：移相控制模块，在第一开关管导通的半个周期后，输出第二导通信号以导通第二开关管；峰值比较电路，将代表流过第二开关管电流的电流检测信号和峰值信号相比较，输出第二关断信号以控制第二开关管的关断，其中该峰值信号包括电流阈值信号与峰值调整信号；以及峰值调整电路，输出该峰值信号，其中在第二开关管导通时刻检测到第二开关管两端的电压大于波谷基准信号时调整峰值调整信号的值。

技术领域

本发明涉及一种交错式开关电源，特别地，涉及交错式开关电源的交错控制和准谐振控制。

背景技术

因具有可减小功率器件负担、降低输出电流和输出电压的纹波、加倍开关电源输出功率的优点，交错式开关电源得到了广泛的应用。

现有的交错式开关电源的错相控制通常采用定频的方式来实现，但定频控制下的开关电源开关损耗大，且其效率会随负载和输入电压变化而变化，变频控制则克服了这些缺点。最常用的变频控制为准谐振控制，图1为准谐振控制开关稳压电路的波形图。准谐振控制中，开关电源工作在电流临界或断续模式下，当流过储能元件的电流下降至零后，储能元件和开关的寄生电容开始谐振，当开关管两端的谐振电压在其最小电压值时开关被导通(通常被称为谷底开通)，从而减小开关损耗。当流过开关的电流大于一与输出电压相关的反馈信号时开关被关断，从而达到调节输出电压的目的。

然而，如果将准谐振控制方式运用于交错式开关电源中，由于其工作频率是变化的，很难做到两路电压调整电路之间的交错运行和谷底导通同时满足。现实中两路电压调整电路常常略有差别，失配使得两路开关管的导通时间会有重叠，造成电流质量下降。因此，现在有需求优化交错式开关电源的交错控制和准谐振控制。

发明内容

本发明提供一种交错式开关电源，兼容连续和非连续电流模式，其中在非连续电流模式下，第一路电压调整电路谷底导通，交错导通第二路电压调整电路的第二开关管。在检测到第二开关管的导通不是谷底导通时，通过调整峰值调整信号的值，使第二路电压调整电路的第二开关管也达到谷底开通。不仅保证了开关频率和电流阈值的相对稳定，而且有效地避免了音频噪声的产生。

依据本发明提出的一种的用于交错式开关电源的控制电路，该开关电源包括交错并联的第一路电压调整电路和第二路电压调整电路，其中第一路电压调整电路具有第一开关管和第一储能元件，第二路电压调整电路具有第二开关管和第二储能元件，该控制电路包括：第一路控制电路，耦接至第一开关管，输出控制第一开关管的第一控制信号；第二路控制电路，耦接至第二开关管，输出控制第二开关管的第二控制信号，其中第二路控制电路包括：移相控制模块，接收第一控制信号，并在第一开关管开始导通的半个周期后，输出控制第二开关管导通的第二导通信号；峰值比较电路，接收峰值信号和表征流过第二开关管电流的电流检测信号，基于峰值信号和电流检测信号，峰值比较电路输出控制第二开关管关断的第二关断信号，其中该峰值信号包括电流阈值信号与峰值调整信号；波谷检测电路，在第二开关管的关断期间检测第二开关管两端的开关电压是否低于波谷基准信号，输出波谷脉冲信号；以及峰值信号产生电路，接收波谷脉冲信号、第二导通信号和电流阈值信号，输出所述峰值信号，其中在第二开关管导通时刻检测到第二开关管两端的开关电压高于波谷基准信号时，峰值信号产生电路调整峰值调整信号的值。