[发明专利]一种自适应负载的降频控制电路

说明书

本发明提供一种自适应负载的降频控制电路，包含：锯齿波发生器模块、降频补偿器模块、降频比较器模块、选频器模块、两个输入端和一个输出端；其中第一输入端接收反映变换器的电感电流过零点的信号ZCD，第二输入端接收反映输出电流信息的信号V_io；输出端输出置位信号V_SET。本发明的降频控制电路可根据输出电流的大小适当的调节开关管开关频率：当负载较大即输出电流大于某一阈值时，降频信号不影响开关管正常工作状态；当低于某一阈值，开始实现降频，频率大小由输出电流的大小决定，输出电流越小则频率越低，最终实现随负载减小程度成比例降频的效果。

技术领域

本发明涉及开关电源，特别是涉及一种自适应负载的降频控制电路。

背景技术

随着电力电子技术的快速发展，人们对开关变换器的小体积、高效率和高可靠性要求逐渐提升。针对高效率的要求，单个开关电源对应不同负载情况一种工作状态往往是不够的。

准谐振变换器，如准谐振反激变换器，通过检测电感电流过零点，经过一定的延时之后可以实现开关管的谷底导通，从而降低开关损耗，提升变换器效率。但是准谐振变换器工作频率会随负载降低而上升，显著增加开关损耗，导致变换器效率难以提升。

对于轻载工作状态，传统的控制器采用根据控制环路的补偿电路生成的补偿信号实现降频。通常而言，针对补偿信号设计一个降频阈值。当负载降低，补偿信号随之降低，当补偿信号低于该降频阈值时，变换器进入降频模式。但是传统控制器的补偿信号不仅与负载有关，还与输入电压有关。所以很难在全电压范围内得到优化的降频曲线，影响了电路全电压和全负载范围的平均效率。具体解释如下：负载一致情况下，高输入电压下的补偿信号远低于低输入电压。因此，补偿信号的降频阈值必须按照高输入电压情况的补偿信号来设计，补偿信号的降频阈值较低。因此，低输入电压下，满载到轻载变换时，补偿信号降低，直到补偿信号低于降频阈值，变换器进入降频模式。导致在很长一段负载区间内，准谐振变换器工作频率反而随负载降低而增加，使得变换器效率降低。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种自适应负载的降频控制单元，可根据输出电流的大小适当的调节开关管开关频率。当负载较大即输出电流大于某一阈值时，降频信号不影响开关管正常工作状态；当低于某一阈值，开始实现降频，频率大小由输出电流的大小决定，输出电流越小则频率越低，最终实现随负载减小程度成比例降频的效果。

本发明的提供一种自适应负载的降频控制电路，包含：锯齿波发生器模块、降频补偿器模块、降频比较器模块、选频器模块、两个输入端和一个输出端；，其中第一输入端接收反映变换器的电感电流过零点的信号ZCD，第二输入端接收反映输出电流信息的信号V_io；输出端输出置位信号V_SET。

所述锯齿波发生器模块根据所述选频器输出的V_SET信号产生锯齿波信号V_ramp。产生方法为，当V_SET信号切换为高电平，V_ramp电压开始线性上升，当V_SET信号为低电平，V_ramp电压复位，由此生成周期性的锯齿波。

所述降频补偿器模块接收反映输出电流信息的信号V_io，产生所述降频比较器的基准信号V_ref1-V_io，输出给降频比较器模块；其中V_ref1为降频补偿器模块内部预设的参考电压信号。

所述降频比较器模块接收的所述降频补偿器模块产生的基准信号V_ref1-V_io与所述锯齿波发生器模块产生锯齿波信号V_ramp，输出降频ST信号。

ZCD信号是降频控制电路输入的反映电感电流过零点的信号，所述选频器ZCD信号与所述降频比较器模块生成的降频ST信号，输出置位信号V_SET。