[发明专利]可降低开关电源电磁干扰的Ton计时电路、方法及开关电源

说明书

本发明提供了一种可降低开关电源电磁干扰的Ton计时电路、方法及开关电源，该电路是一种能集成在芯片中、简单易实现的降低开关电源EMI的电路。该电路在原有电路的基础上增加可变电流源模块和随机信号产生模块，随机信号产生模块产生N路随机方波，用于可变电流源模块和恒定电流源I1产生N+1种可变电流，从而产生不同的频率，将开关频率处的谐振尖峰消除掉，从而降低因开关产生的电磁干扰。

技术领域

本发明涉及开关电源电路，具体涉及一种可降低开关电源电磁干扰的Ton计时电路、方法及开关电源。

背景技术

开关电源将外接交流电转换成稳定的直流电以供给负载，开关电源用于电视、收音机、机顶盒等充电器时，一般均需要通过EMI(电磁干扰)认证。图1所示为现有COT(Constant-On-Time,恒定导通时间)控制的buck电路(降压式变换电路)，虽然COT控制具有较好的瞬态响应和负载调节率，但是，该电路的EMI还是存在开关频率处的谐波分量太大，无法在EMI要求比较严格下的条件下使用。

发明内容

为了降低开关电源的电磁干扰，本发明提供了一种可降低开关电源电磁干扰的Ton计时电路、方法及开关电源，该电路是一种能集成在芯片中、简单易实现的降低开关电源EMI的电路。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种可降低开关电源电磁干扰的Ton计时电路，包括恒定电流源I1、充电管M3、放电管M4、电容C1和比较单元；所述充电管M3的源极与恒定电流源I1的输出端连接，漏极与电容C1的一端连接，栅极接开关信号Driver；所述比较单元的输入端与电容C1的一端连接；所述电容C1的另一端接地；所述放电管M4的漏极与电容C1的一端连接，源极接地，栅极与比较单元的输出端连接；

其特殊之处在于：还包括可变电流源模块和随机信号产生模块；所述可变电流源模块包括N路可变电流源单元，N为大于1的整数；所述可变电流源单元包括开关管和电流源I2，N路电流源I2的电流之和小于恒定电流源I1的电流；所述电流源I2的输出端与开关管的源极连接，所述开关管的漏极与电容C1的一端连接；所述随机信号产生模块包括随机方波产生器、具有N个输出端的移位寄存器和N个与门，所述随机方波产生器的输出端连接移位寄存器的输入端，移位寄存器的N个输出端分别与N个与门的一输入端连接；N个与门的另一输入端分别接开关信号Driver，N个与门的输出端分别与N个开关管的栅极一一对应连接，用于控制N个开关管的各自导通。

进一步地，N路电流源I2的电流之和为恒定电流源I1的10％～20％。

进一步地，所述充电管M3为PMOS型开关管，所述放电管M4为NMOS型开关管。

本发明还提供一种可降低开关电源电磁干扰的Ton计时方法，包括以下步骤：

步骤一、随机方波产生器产生的一路随机方波通过移位寄存器生成N路随机方波，且随机方波的频率大于电源的开关频率，N为大于1的整数；

步骤二、将所产生的N路随机方波分别与开关信号Driver进行与运算；

步骤三、N个运算结果分别控制N个可变电流源单元的导通或关断；所述N个可变电流源单元的输出电流相等，且N路电流源I2的电流之和小于恒定电流源I1的电流；

步骤四、N个可变电流源单元中所有导通的可变电流源单元，以及在开关信号Driver控制下导通的恒定电流源I1，共同向电容C1充电；

步骤五、当电容C1的电位达到比较单元内的比较阈值时，比较单元产生一个窄脉冲信号Ton_dis，该窄脉冲信号Ton_dis控制放电管M4对电容C1放电。