[发明专利]开关电源控制单元和准谐振开关电源自适应谷底锁定电路

摘要

本发明提供一种准谐振开关电源自适应谷底锁定电路，包括：输入整流滤波电路、开关电源控制单元、变压器T206、输出整流滤波电路、输出反馈电路、功率管N1、初级电流采样电阻Rcs；输入整流滤波电路的正输出端接变压器T206原边绕组异名端，负输出端接原边地；变压器T206原边绕组同名端接功率管N1的电流输入端，功率管N1的电流输出端接初级电流采样电阻Rcs一端，初级电流采样电阻Rcs另一端接原边地；峰值电流比较器U230的同相输入端连接初级电流采样电阻Rcs一端；驱动电路U231的输出端接功率管N1的开关控制端；变压器T206的副边绕组接输出整流滤波电路；该电路避免因采样误差而导致的开关频率变化过大而引起变压器因振动产生的异音问题。

主权项

1.一种开关电源控制单元，其特征在于，包括：

采样保持模块U221、误差放大器U223、锯齿波发生器U224、PWM比较器U225、准谐振谷底比较器U242、非门U243、或非门U227、谷底锁定使能模块U229、谷底锁定模块U228、开关锁存器U232、驱动电路U231、峰值电流比较器U230；

采样保持模块U221的输入端、准谐振谷底比较器U242的同相输入端用于分别接辅助绕组分压反馈信号(110)；采样保持模块U221的输出端接误差放大器U223的反相输入端，误差放大器U223的同相输入端基准电压信号V_{th_FB}；误差放大器U223的输出信号Comp接PWM比较器U225的反相输入端，锯齿波发生器U224的输出接PWM比较器U225的同相输入端；PWM比较器U225的输出端接或非门U227的一个输入端；

准谐振谷底比较器U242的反相输入端接谷底判别基准信号V_{th_DEM}；准谐振谷底比较器U242的输出端接或非门U227的另一输入端，以及非门U243的输入端；或非门U227的输出、非门U243的输出信号QR分别输入谷底锁定模块U228；

误差放大器输出信号Comp和功率管开关信号On分别输入谷底锁定使能模块U229,谷底锁定使能模块U229产生的谷底锁定使能信号LockEn输入谷底锁定模块U228；功率管开关信号On输入谷底锁定模块U228；谷底锁定模块U228输出端输出的功率管导通触发信号ONset输入开关锁存器U232的S端；开关锁存器U232为RS触发器，开关锁存器U232的R端接峰值电流比较器U230的输出端；峰值电流比较器U230的同相输入端用于连接初级电流采样电阻Rcs一端，反相输入端接峰值电流基准信号V_{th_CS}；

开关锁存器U232的Q端输出功率管开关信号On，功率管开关信号On输入驱动电路U231的输入端，驱动电路U231的输出端用于接功率管N1的开关控制端。

2.如权利要求1所述的开关电源控制单元，其特征在于，

谷底锁定使能模块U229包括：MOS开关K321、K322、反相器U313、电容C323、C324、隔离缓冲放大器U331、正电压偏置V332、负电压偏置V333、迟滞比较器U334、U335、或非门U336、计数器U337；

功率管开关信号On接MOS开关K321的控制端和反相器U313的输入端；误差放大器U223的输出信号Comp接MOS开关K321的一端，MOS开关K321的另一端接MOS开关K322的一端，并通过电容C323接地；反相器U313的输出端接MOS开关K322的控制端，MOS开关K322的另一端接隔离缓冲放大器U331的输入端，并通过电容C324接地；

隔离缓冲放大器U331的输出端分别通过正电压偏置V332接迟滞比较器U334的反相端，通过负电压偏置V333接迟滞比较器U335的同相端；迟滞比较器U334的同相端接误差放大器U223的输出信号Comp；迟滞比较器U335的反相端接误差放大器U223的输出信号Comp；迟滞比较器U334、U335的输出端分别接或非门U336的两个输入端；或非门U336的输出接计数器U337的复位端，计数器U337的时钟端接功率管开关信号On；计数器U337的输出端输出谷底锁定使能信号LockEn。

3.如权利要求2所述的开关电源控制单元，其特征在于，

谷底锁定使能信号LockEn还分别输入迟滞比较器U334、U335的控制端，以当LockEn信号为高电平时，增加迟滞比较器U334、U335的迟滞区间。

4.如权利要求1所述的开关电源控制单元，其特征在于，

谷底锁定模块U228包括：D触发器U411、计数器U415、计数器U416、数字比较器U417、选择器U418，以及或非门U412、U413、非门U414；

D触发器U411时钟端接或非门U227的输出信号PWM；谷底锁定使能信号LockEn分别接D触发器U411的复位端和计数器U415的复位端；D触发器U411的D端接高电平；

D触发器U411的Q输出端接或非门U412的一个输入端和选择器U418的选择控制端；D触发器U411的Q输出端接或非门U413的一个输入端；或非门U412和U413的另一个输入端接非门U243的输出信号QR；或非门U412的输出端接计数器U415的时钟端，或非门U413的输出端接计数器U146的时钟端；功率管开关信号On接非门U414的输入端，非门U414的输出端接计数器U416的复位端；计数器U415和U416的输出端分别接数字比较器U417的两个输入端；数字比较器U417的输出端和或非门U227的输出信号PWM分别接选择器U418的两个输入端；选择器U148的输出端输出功率管导通触发信号ONset。

5.一种准谐振开关电源自适应谷底锁定电路，包括：

输入整流滤波电路、如权利要求1～4中任一项所述的开关电源控制单元、变压器T206、输出整流滤波电路(207)、输出反馈电路(208)、功率管N1、初级电流采样电阻Rcs；

输入整流滤波电路的正输出端接变压器T206原边绕组异名端，负输出端接原边地；

变压器T206原边绕组同名端接功率管N1的电流输入端，功率管N1的电流输出端接初级电流采样电阻Rcs一端，初级电流采样电阻Rcs另一端接原边地；

峰值电流比较器U230的同相输入端连接初级电流采样电阻Rcs一端；驱动电路U231的输出端接功率管N1的开关控制端；

变压器T206的副边绕组接输出整流滤波电路(207)，通过输出整流滤波电路(207)输出直流电压；

输出反馈电路(208)包括变压器T206的输出反馈辅助绕组，输出反馈辅助绕组两端连接串联的电阻R1、R2；从串联电阻R1、R2连接点获得辅助绕组分压反馈信号(110)；辅助绕组分压反馈信号(110)接采样保持模块U221的输入端、准谐振谷底比较器U242的同相输入端。