[发明专利]准谐振开关电源及其控制芯片和控制方法

说明书

提供了一种准谐振开关电源及其控制芯片和控制方法。准谐振开关电源包括变压器和功率开关，控制芯片被配置为：基于变压器的辅助绕组上的电压，生成表征功率开关的漏极谐振电压波形的谷底的谷底脉冲信号；以及基于谷底脉冲信号、表征准谐振开关电源的系统输出负载的输出反馈电压、表征准谐振开关电源的交流输入电压的输入表征电压、以及用于驱动功率开关的导通与关断的栅极驱动信号，生成用于控制功率开关从关断状态变为导通状态的导通频率控制信号。

技术领域

本发明涉及电路领域，更具体地涉及一种准谐振开关电源及其控制芯片和控制方法。

背景技术

开关电源又称交换式电源、开关变换器，是电源供应器的一种。开关电源的功能是通过不同形式的架构(例如，反激(fly-back)架构、降压(BUCK)架构、或升压(BOOST)架构等)将一个位准的电压转换为用户端所需要的电压或电流。

发明内容

根据本发明实施例的用于准谐振开关电源的控制芯片，其中，准谐振开关电源包括变压器和功率开关，该控制芯片被配置为：基于变压器的辅助绕组上的电压，生成表征功率开关的漏极谐振电压波形的谷底的谷底脉冲信号；以及基于谷底脉冲信号、表征准谐振开关电源的系统输出负载的输出反馈电压、表征准谐振开关电源的交流输入电压的输入表征电压、以及用于驱动功率开关的导通与关断的栅极驱动信号，生成用于控制功率开关从关断状态变为导通状态的导通频率控制信号。

根据本发明实施例的用于准谐振开关电源的控制方法，其中，准谐振开关电源包括变压器和功率开关，该控制方法包括：基于变压器的辅助绕组上的电压，生成表征功率开关的漏极谐振电压波形的谷底的谷底脉冲信号；以及基于谷底脉冲信号、表征准谐振开关电源的系统输出负载的输出反馈电压、表征准谐振开关电源的交流输入电压的输入表征电压、以及用于驱动功率开关的导通与关断的栅极驱动信号，生成用于控制功率开关从关断状态变为导通状态的导通频率控制信号。

附图说明

从下面结合附图对本发明的具体实施方式的描述中可以更好地理解本发明，其中：

图1示出了传统的准谐振反激式开关电源的系统原理图。

图2示出了图1所示的功率开关的漏源电压和栅极驱动信号、以及流过功率开关的电流的波形图。

图3示出了传统的带谷底锁定功能的准谐振反激式开关电源的系统结构示意图。

图4示出了图3所示的准谐振反激式开关电源的系统频率曲线与系统输出功率之间的关系示意图。

图5示出了根据本发明实施例的准谐振反激式开关电源的系统结构示意图。

图6示出了图5所示的多模式频率控制模块的示意框图。

图7示出了图6所示的频率模式综合与控制单元实现的控制过程的示意流程图。

图8示出了图5所示的准谐振反激式开关电源处于低压输入模式下的系统频率曲线与系统输出功率之间的关系示意图。

图9示出了图5所示的准谐振反激式开关电源处于高压输入模式下的系统频率曲线与系统输出功率之间的关系示意图。

图10和图11分别示出了图5所示的准谐振反激式开关电源在低压输入模式和高压输入模式下的系统频率曲线与表征输出负载的内部反馈电压之间的关系示意图。

具体实施方式