开关电源控制电路制造技术

本实用新型专利技术提出一种开关电源控制电路，对反馈信号和参考信号的误差进行补偿，得到补偿信号；当所述补偿信号大于第一基准时，判断开关电源工作模式；若开关电源工作于断续导通模式，则检测开关电源的电感值；若开关电源工作于连续导通模式，则延长主功率管的关断时间使开关电源工作于断续导通模式，并检测开关电源的电感值；当所述电感值小于第一阈值时，允许主功率管的开关频率增加直至补偿信号小于第一基准。本实用新型专利技术在电感量减小的情况下，仍然能够提供足够的输出功率。

【技术实现步骤摘要】
开关电源控制电路
本技术涉及电力电子领域，特别涉及一种开关电源控制电路。
技术介绍
开关电源可以采用多种拓扑结构，包括Buck电路、Boost电路、Flyback电路，等等。通过控制开关电路中的开关频率、峰值电流等信息，来调节开关电源的输出功率。现有技术中，开关电源的应用场合可能存在外部强磁场干扰的问题，外部的磁场干扰会使得电感较容易达到饱和，降低开关电源中电感的电感量，使得最大峰值电流降低，从而降低了开关电源的最大输出功率，影响开关电源的正常工作。现有技术在设计开关电源中的电感等磁性元件时，考虑到磁场干扰的问题，往往留有较大的余量，这样既增大了开关电源体积，同时又增加了成本。此外，即使不存在磁干扰的场合，若能扩大电感的适用范围，也有利于降低成本。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种提高电感适用范围、保持最大输出功率稳定的开关电源控制电路，用以解决现有技术存在的电感量减下的情况下输出功率不足的技术问题。为实现上述目的，本技术提供一种开关电源控制电路，包括：运算放大电路，接收反馈信号和参考信号，对所述反馈信号和所述参考信号的误差进行补偿得到补偿信号；模式识别电路，接收所述补偿信号，当所述补偿信号大于第一基准时，判断开关电源工作模式，输出模式识别信号；第一控制电路和检测电路，分别接收所述模式识别信号；若所述模式识别信号表征开关电源工作于断续导通模式，则所述检测电路检测开关电源的电感值；若所述模式识别信号表征开关电源工作于连续导通模式，则所述第一控制电路控制主功率管的关断时间延长，使开关电源工作于断续导通模式后，所述检测电路检测开关电源的电感值；当所述电感值小于第一阈值时，允许主功率管的开关频率增加直至补偿信号小于第一基准。可选的，所述模式识别电路包括关断延时电路和比较电路；所述关断延时电路接收所述补偿信号，输出关断延时信号；当所述补偿信号大于第一基准时，开关电源以正常开关频率每工作N个周期之后，进入一个检测周期，在检测周期内，所述关断延时信号控制主功率管的关断时间延长；在主功率管的关断时间延长之前及关断时间延长之后，所述检测电路分别检测主功率管的导通时间，记为第一导通时间和第二导通时间；所述比较电路接收所述第一导通时间和所述第二导通时间，输出所述模式识别信号；当所述第一导通时间大于所述第二导通时间时，所述模式识别信号表征开关电源工作于连续导通模式；当所述第一导通时间接近所述第二导通时间时，所述模式识别信号表征开关电源工作于断续导通模式。可选的，所述模式识别电路包括计时电路和第一运算电路；所述计时电路接收所述补偿信号，当所述补偿信号达到第一基准时，所述计时电路从主开关管导通时刻开始计时，当电感电流上升到第二基准时，计时结束，输出第一时间；所述运算电路接收主功率管导通时间、第一时间、电感电流峰值和第二基准，输出模式识别信号；所述运算电路计算主功率管导通时间和第一时间的比值，记为第一比值；所述运算电路计算电感电流峰值和第二基准的比值，记为第二比值；若所述第一比值大于所述第二比值，所述模式识别信号表征开关电源工作于连续导通模式；若所述第一比值等于所述第二比值，所述模式识别信号表征开关电源工作于断续导通模式。可选的，所述模式识别电路包括电流检测电路和第二运算电路，所述电流检测电路接收所述补偿信号；当所述补偿信号达到第一基准时，所述电流检测电路检测主功率管导通时间达到第二时间时对应的电感电流，输出第一检测值；所述第二运算电路接收主功率管导通时间、第二时间、电感电流峰值和第一检测值，输出模式识别信号；所述第二运算电路计算主功率管导通时间和第二时间的比值，记为第一比值；所述第二运算电路计算电感电流峰值和第一检测值的比值，记为第二比值；若所述第一比值大于所述第二比值，所述模式识别信号表征开关电源工作于连续导通模式；若所述第一比值等于所述第二比值，所述模式识别信号表征开关电源工作于断续导通模式。本技术还提供一种开关电源控制电路，包括：运算放大电路，接收反馈信号和参考信号，对所述反馈信号和所述参考信号的误差进行补偿得到补偿信号；第一控制电路，当所述补偿信号大于第一基准时，开关电源以正常开关频率每工作N个周期之后，进入一个检测周期，在检测周期内，所述第一控制电路控制主功率管的关断时间延长，使得开关电源进入断续导通模式；所述第一控制电路根据主功率管的导通时间调整检测周期内主功率管的关断时间，检测周期内主功率管的关断时间不变，或者线性变化，或者分段变化；检测电路，主功率管的关断时间延长之后，所述检测电路检测开关电源的电感值；当所述电感值小于第一阈值时，允许主功率管的开关频率增加直至补偿信号小于第一基准。与现有技术相比，本技术具有以下优点：对反馈信号和参考信号的误差进行补偿，得到补偿信号；当所述补偿信号大于第一基准时，判断开关电源工作模式；若开关电源工作于断续导通模式，则检测开关电源的电感值；若开关电源工作于连续导通模式，则延长主功率管的关断时间使开关电源工作于断续导通模式，并检测开关电源的电感值；当所述电感值小于第一阈值时，允许主功率管的开关频率增加直至补偿信号小于第一基准。本技术在电感量减小的情况下，仍然能够提供足够的输出功率。附图说明图1为本技术判断开关电源工作模式实施例一的波形示意图；图2为本技术判断开关电源工作模式实施例二的波形示意图；图3为本技术开关电源连续到断续导通模式的波形示意图；图4本技术为开关电源控制电路的实施例一原理图；图5为本技术为开关电源控制电路的实施例二原理图；图6为本技术为开关电源控制电路的实施例三原理图；图7为本技术为开关电源控制电路的实施例四原理图；图8为本技术为开关电源控制电路工作波形示意图；具体实施方式以下结合附图对本技术的优选实施例进行详细描述，但本技术并不仅仅限于这些实施例。本技术涵盖任何在本技术的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本技术有彻底的了解，在以下本技术优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本技术。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本技术。需说明的是，附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例，用以方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。如图1所示，示意了本技术判断开关电源工作模式实施例一的波形示意图，图中iL0波形为开关电源正常工作情况下的电感电流波形；iL1波形为开关电源负载过流时的电感电流波形，对应开关电源工作于连续导通模式(CCM)模式，电流上升斜率增加、下降斜率减小，主功率管导通时间减小、关断时间增加；iL2波形为磁干扰影响下电感量L变小后电感电流的波形，对应开关电源工作于断续导通模式(DCM)模式，电流上升斜率和下降斜率增加，主功率管导通时间减小、关断时间增加。非正常情况下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开关电源控制电路，其特征在于：包括：/n运算放大电路，接收反馈信号和参考信号，对所述反馈信号和所述参考信号的误差进行补偿得到补偿信号；/n模式识别电路，接收所述补偿信号，当所述补偿信号大于第一基准时，判断开关电源工作模式，输出模式识别信号；/n第一控制电路和检测电路，分别接收所述模式识别信号；若所述模式识别信号表征开关电源工作于断续导通模式，则所述检测电路检测开关电源的电感值；若所述模式识别信号表征开关电源工作于连续导通模式，则所述第一控制电路控制主功率管的关断时间延长，使开关电源工作于断续导通模式后，所述检测电路检测开关电源的电感值；/n当所述电感值小于第一阈值时，允许主功率管的开关频率增加直至补偿信号小于第一基准。/n

【技术特征摘要】
20191008 CN 20192166881511.一种开关电源控制电路，其特征在于：包括：
运算放大电路，接收反馈信号和参考信号，对所述反馈信号和所述参考信号的误差进行补偿得到补偿信号；
模式识别电路，接收所述补偿信号，当所述补偿信号大于第一基准时，判断开关电源工作模式，输出模式识别信号；
第一控制电路和检测电路，分别接收所述模式识别信号；若所述模式识别信号表征开关电源工作于断续导通模式，则所述检测电路检测开关电源的电感值；若所述模式识别信号表征开关电源工作于连续导通模式，则所述第一控制电路控制主功率管的关断时间延长，使开关电源工作于断续导通模式后，所述检测电路检测开关电源的电感值；
当所述电感值小于第一阈值时，允许主功率管的开关频率增加直至补偿信号小于第一基准。


2.根据权利要求1所述的开关电源控制电路，其特征在于：所述模式识别电路包括关断延时电路和比较电路；所述关断延时电路接收所述补偿信号，输出关断延时信号；当所述补偿信号大于第一基准时，开关电源以正常开关频率每工作N个周期之后，进入一个检测周期，在检测周期内，所述关断延时信号控制主功率管的关断时间延长；在主功率管的关断时间延长之前及关断时间延长之后，所述检测电路分别检测主功率管的导通时间，记为第一导通时间和第二导通时间；所述比较电路接收所述第一导通时间和所述第二导通时间，输出所述模式识别信号；当所述第一导通时间大于所述第二导通时间时，所述模式识别信号表征开关电源工作于连续导通模式；当所述第一导通时间接近所述第二导通时间时，所述模式识别信号表征开关电源工作于断续导通模式。


3.根据权利要求1所述的开关电源控制电路，其特征在于：所述模式识别电路包括计时电路和第一运算电路；所述计时电路接收所述补偿信号，当所述补偿信号达到第一基准时，所述计时电路从主开关管导通时刻开始计时，当电感电流上升到第二基准时，计时结束...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄必亮，周逊伟，
申请(专利权)人：杰华特微电子杭州有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33