[发明专利]一种减小空载纹波的自适应导通时间电路

说明书

本发明属于电子电路技术领域，具体的说是一种减小空载纹波的自适应导通时间电路。本发明主要是采用充电电路用于产生一个与控制信号对齐的斜波，该斜波电压通过比较器与基准电路产生的阈值电压进行比较，产生导通时间控制信号，然后通过控制电路产生一个与开关电源放电时间对应的输出信号，以控制基准电路，其中基准电路包括串联的三个分压电阻和连接到比较器的滤波支路，开关是控制基准电路中第三个分压电阻短接。本发明能够在任何情况下保持开关电源纹波一致。

技术领域

本发明属于电子电路技术领域，具体的说是一种减小空载纹波的自适应导通时间电路。

背景技术

随着技术发展，为满足市场需求，对开关电源的要求也越来越高，通常要求开关电源具有响应速度快等优点，逐渐发展出了固定导通时间模式的开关电源。如图1所示，传统的固定导通时间开关电源中，通过导通时间电路Ton获得一个固定的导通时间，由反馈电压Vfb和参考电压Vref比较控制输出电压稳定在预设电压值，达到稳压的效果。

重载/满载时，固定导通时间模式开关电源工作在连续电流模式，在导通时间Ton内电感电流IL上升，在关断时间Toff内电感电流IL下降，电感电流IL为一个三角波，其峰值为Ipeak。固定导通时间模式开关电源工作在连续电流模式时，输出纹波为电感电流IL在输出电容Cout上产生的压降，其值为

空载/轻载时，固定导通时间模式开关电源工作在断续电流模式，在导通时间Ton内电感电流IL上升，在关断时间Toff内电感电流IL下降，在放电时间Tdis内电感电流为0，电感电流IL为一个断续三角波，其峰值为Ipeak。固定导通时间模式开关电源工作在断续电流模式时，输出纹波为电感电流IL在对输出电容Cout充电，单次充电电荷Qc和纹波Vripple为

注意其中空载充电时间Tch和满载工作周期时间Tsw相同，Fsw和Tsw均为固定导通时间模式开关电源的设计参数，其值分别为

Tsw＝K×R×C

其中，R为导通时间电路的充电电路第一电源的压控参数，C为导通时间电路的充电电路第一充电电容的容值，K为导通时间电路的基准电路分压电阻的分压比例。

则重载和轻载的纹波可以表示为

可见，传统的固定导通时间模式开关电源及其自适应导通时间电路不能够在任何情况下保持开关电源纹波一致，在空载/轻载时纹波会增加约3倍。因此，需要提出一种优化空载/轻载纹波的固定导通时间模式开关电源及其自适应导通时间电路。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种减小空载纹波的自适应导通时间电路。

本发明的技术方案是：

一种减小空载纹波的自适应导通时间电路，用于开关电源，开关电源包括导通时间电路、驱动电路、高侧功率管和低侧功率管，其中驱动电路根据导通时间电路输出的导通时间控制信号产生驱动高侧功率管和低侧功率管开启的驱动信号，高侧功率管和低侧功率管的连接点通过电感后产生输出电压，定义输出电压为Vout；所述导通时间电路为自适应导通时间电路，包括充电电路、基准电路、比较器和控制电路；

所述充电电路用于产生一个与控制信号对齐的斜波，包括第一电源、第一电容和第一开关，第一电源的一端接输入电压，另一端分别接比较器的同相输入端、第一电容的一端和第一开关的一端，第一电容的另一端和第一开关的另一端接地；第一开关的使能信号为控制信号，该控制信号即为导通时间控制电压；所述第一电源为压控电流源，其电流大小受输入电压控制；