[发明专利]一种开关电源实现超音频轻载工作模式的控制方法及电路

权利要求书

1.一种开关电源实现超音频轻载工作模式的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、设定上限阈值频率和下限阈值频率，其中上限阈值频率下限阈值频率音频；

步骤二、检测所述开关电源的开关频率；

步骤三、将所述步骤二检测得到的当前开关频率分别与所述上限阈值频率和下限阈值频率进行比较，若判定所述步骤二检测得到的当前开关频率比所述上限阈值频率高时转到步骤四，当判定所述步骤二检测得到的当前开关频率比所述下限阈值频率低时转到步骤五，当判定所述步骤二检测得到的当前开关频率在所述上限阈值频率和下限阈值频率之间时转到步骤六；

步骤四、将所述开关电源中电感的负电流减小，转到步骤六；

步骤五、将所述开关电源中电感的负电流增大，转到步骤六；

步骤六、一个控制周期结束，返回步骤二进入下一个控制周期；

步骤二具体利用频率检测模块检测开关电源的开关频率；

步骤三具体利用上限比较器比较频率检测模块的检测结果和上限阈值频率，利用下限比较器比较频率检测模块的检测结果和下限阈值频率；

步骤四或步骤五调节所述开关电源中电感的负电流，具体方法是：将步骤三中上限比较器和下限比较器的比较结果送入数字状态机中产生对应的数字码字，电感电流过零控制模块根据数字状态机输出的数字码字控制降压型开关电源中第二开关管的开启和关断，从而调整开关电源中电感的负电流使得开关电源的开关频率保持在上限阈值频率和下限阈值频率之间。

2.根据权利要求1所述的开关电源实现超音频轻载工作模式的控制方法，其特征在于，所述步骤三中，选择所述步骤二检测得到的当前开关频率和设定的时钟频率中更低的频率信号产生计数时钟信号，在所述计数时钟信号的每个时钟周期内将所述步骤二检测得到的当前开关频率分别与所述上限阈值频率和下限阈值频率进行比较，当所述步骤二检测得到的当前开关频率大于所述上限阈值频率时利用第一寄存器进行计数，在所述第一寄存器连续计数达到设定值后判定所述步骤二检测得到的当前开关频率比所述上限阈值频率高；当所述步骤二检测得到的当前开关频率小于所述下限阈值频率时利用第二寄存器进行计数，在所述第二寄存器连续计数达到设定值后判定所述步骤二检测得到的当前开关频率比所述下限阈值频率低。

3.根据权利要求2所述的开关电源实现超音频轻载工作模式的控制方法，其特征在于，所述步骤三根据所述步骤二检测得到的当前开关频率分别与所述上限阈值频率和下限阈值频率的比较结果产生一个数字码字，当判定所述步骤二检测得到的当前开关频率比所述上限阈值频率高时将所述数字码字加一，当判定所述步骤二检测得到的当前开关频率比所述下限阈值频率低时将所述数字码字减一，当判定所述步骤二检测得到的当前开关频率在所述上限阈值频率和下限阈值频率之间时所述数字码字保持不变；

所述步骤四和步骤五根据所述数字码字控制所述开关电源中电感的负电流，当所述数字码字加一后，控制所述开关电源中电感的负电流增大一个单位电流值；当所述数字码字减一后，控制所述开关电源中电感的负电流减小一个单位电流值。

4.根据权利要求3所述的开关电源实现超音频轻载工作模式的控制方法，其特征在于，在开始进行控制的初始时刻将所述数字码字复位，并在每个所述控制周期的步骤二中将所述第一寄存器和第二寄存器复位。

5.一种开关电源实现超音频轻载工作模式的控制电路，其特征在于，所述控制电路包括频率检测模块、上限比较器、下限比较器、数字状态机和电感电流过零控制模块，

所述频率检测模块用于检测所述开关电源的开关频率；

所述上限比较器用于将所述频率检测模块的检测结果与上限阈值频率进行比较，所述下限比较器用于将所述频率检测模块的检测结果与下限阈值频率进行比较，其中上限阈值频率下限阈值频率音频；

所述数字状态机根据所述上限比较器和所述下限比较器的比较结果产生对应的数字码字，所述电感电流过零控制模块根据所述数字状态机输出的数字码字控制所述开关电源中电感的负电流，使得所述开关电源的开关频率保持在所述上限阈值频率和下限阈值频率之间。

6.根据权利要求5所述的开关电源实现超音频轻载工作模式的控制电路，其特征在于，所述数字状态机包括第一寄存器、第二寄存器和数字码字产生模块，

当所述上限比较器输出结果表示所述频率检测模块的检测结果高于上限阈值频率时，所述第一寄存器的输出结果加一，当所述第一寄存器的输出结果达到第一寄存器的设定值时，将所述第一寄存器的输出结果复位，同时将所述数字码字产生模块输出的所述数字码字加一；

当所述下限比较器输出结果表示所述频率检测模块的检测结果低于下限阈值频率时，所述第二寄存器的输出结果加一，当所述第二寄存器的输出结果达到第二寄存器的设定值时，将所述第二寄存器的输出结果复位，同时将所述数字码字产生模块输出的所述数字码字减一；

当所述上限比较器输出结果表示所述频率检测模块的检测结果不高于上限阈值频率，且所述下限比较器输出结果表示所述频率检测模块的检测结果不低于下限阈值频率时，所述数字码字产生模块输出的所述数字码字保持不变。