【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电力电子，具体涉及一种开关变换器的轻载控制电路和轻载控制方法。
技术介绍
1、功率变换器是采用开关管控制储能元件的充放电过程实现供电，以及通过控制开关管的导通和关断的时间比来维持输出电压和/或输出电流稳定的电源，大多采用boost型、buck型和buck-boost型等拓扑结构。
2、图1示出了一种现有的升压变换器及其控制电路的示意性电路图，图2示出了图1的升压变换器的示意性工作波形图。如图1，该升压变换器10包括电感l、第一开关管q1、第二开关管q2和控制电路100。第一开关管q1和第二开关管q2串联连接在接地端和输出端之间，二者的中间节点通过电感l连接至输入端。控制电路100包括误差放大单元110、比较单元120、导通控制单元130、电压比较单元140和逻辑驱动单元150。误差放大单元110根据输出电压vout的分压电压和参考电压vref得到误差放大信号vcomp。比较单元120比较误差放大信号vcomp和电感电流采样信号vsense以输出pwm信号。导通控制单元130用于控制第一开关管q1的导通时间tcon，且该导通时间恒定。电压比较单元140根据输出电压和设定电压的大小输出burst信号控制轻载下两个开关管的导通状态，逻辑驱动单元150接收pwm信号和burst信号，控制第一开关管q1和第二开关管q2的导通和关断。如图2所示，在t0-t1时间段为pwm控制阶段，第一开关管q1和第二开关管q2交替导通，实现电感电流谷值控制模式。从t1时刻开始负载轻载，进入burst控制模式。该模式下，输出电压大于vb
3、在其他控制方式中还可以采用误差放大信号和设定阈值的比较来控制开关管的导通状态。但是上述两种方式下，根据设定的阈值使开关管间隔导通，输出电压的纹波大，精度低。且在开关管导通时间每个开关周期内产生的能量是固定的，但负载越轻输出电流越小，输出纹波越大。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本申请提供了一种开关变换器的轻载控制电路和轻载控制方法，以解决现有技术中的问题。
2、根据本专利技术的一方面，提供了一种开关变换器的轻载控制电路，所述开关变换器包括电感和至少一个可控开关管，通过控制所述至少一个可控开关管的导通和关断将所述开关变换器的输入电压转换为输出电压，其中，所述轻载控制电路包括：
3、误差放大电路，连接所述开关变换器的输出端以获取输出电压，并根据所述输出电压和第一参考电压得到误差放大信号；
4、导通时间调节电路，接收所述误差放大信号以及第二参考电压，在轻载状态下产生跟所述误差放大信号与所述第二参考电压的比值大小有关的导通时间信号以控制所述第一开关组合的总导通时间；所述第一开关组合包括至少一个可控开关管；
5、其中，所述开关变换器的负载在进入轻载状态后，所述导通时间信号使所述第一开关组合中的总导通时间随负载输出功率降低而减小，以减小一个开关周期内产生的能量。
6、可选地，当所述误差放大信号与所述第二参考电压的比值大于1时，所述导通时间信号控制所述第一开关组合的总导通时间为满载状态下的导通时间；
7、当所述误差放大信号与所述第二参考电压的比值小于1/n时，n为大于1的正数，所述导通时间信号控制所述第一开关组合的总导通时间为满载状态下的导通时间的1/n；
8、当所述误差放大信号与所述第二参考电压的比值在1/n至1之间时，所述导通时间信号控制所述第一开关组合的总导通时间为满载状态下的导通时间与所述比值的乘积值。
9、可选地，n取值为2。
10、可选地，所述导通时间调节电路包括：
11、运算电路，根据所述开关变换器的类型，接收所述输入电压和/或输出电压，并输出与所述输入电压和/或输出电压有关的值为第一运算值；所述运算电路还接收所述误差放大信号和所述第二参考电压，将所述误差放大信号与所述第二参考电压相除得到两者的比值，并基于所述比值的大小输出第二运算值；将所述第一运算值和所述第二运算值的乘积设置为积分参考信号；
12、第一积分电路，在每个开关周期开始时刻起，根据所述开关变换器的类型，采用与所述输入电压和/或输出电压有关的电流源对第一电容重新进行充电以得到周期性的第一斜坡信号；其中，以所述第一开关组合总导通时间的开始时刻作为每个开关周期的开始时刻；
13、第一比较器，第一输入端连接所述第一积分电路以接收所述第一斜坡信号，第二输入端连接所述运算电路以接收所述积分参考信号，输出端连接至逻辑驱动电路，输出所述导通时间信号。
14、可选地，当所述比值大于1时，所述运算电路输出的所述第二运算值为1；
15、当所述比值小于1/n时，所述运算电路输出的所述第二运算值为1/n；
16、当所述比值在1/n至1之间时，所述运算电路输出的所述第二运算值即为所述比值。
17、可选地，当所述第二运算值为1时，所述第一比较器输出的所述导通时间信号控制所述第一开关组合的总导通时间为所述满载状态下的总导通时间。
18、可选地，所述轻载控制电路还包括，
19、比较电路，将表征电感电流的电感电流采样信号与所述误差放大信号进行比较，根据比较结果产生比较信号；
20、关断选择电路，在满载状态下基于所述比较信号产生关断控制信号，以控制所述第一开关组合总导通时间的开始时刻。
21、可选地，频率调节电路，接收所述误差放大信号并产生开启控制信号；
22、过零检测电路，基于从所述开关变换器上获取的表征电感电流的电感电流采样信号产生过零检测信号；
23、所述关断选择电路在轻载状态下基于所述过零检测信号产生关断控制信号；
24、所述导通时间控制电路包括信号选择电路，所述信号选择电路基于所述开启控制信号的有效脉冲边沿和所述关断控制信号的有效脉冲边沿，并在接收到二者中较晚到达的一个时控制所述第一开关组合的总导通时间的开始时刻，
25、其中，所述负载在进入轻载状态后，所述开启控制信号使所述开关变换器的开关频率随所述负载输出功率的降低而降低。
26、可选地，设置有多个可控开关管，还包括第二开关组合，所述第二开关组合包括至少一个可控开关管；基于所述关断控制信号控制所述第二开关组合的总导通时间。
27、可选地，每个开关周期内，所述开启控制信号的有效脉冲边沿的产生时刻为第一时刻，所述关断控制信号的有效脉冲边沿的产生时刻为第二时刻，所述负载进入轻载状态后，所述第一时刻与所述第二时刻的时间差随所述负载功率降低而增大，且所述时间差为零时所述开关频率达到最大值。
28、可选地，所述频率调节电路包括：
29、第二积分电路，在每个开关周期开始时刻起采用根据所述误差放大信号产生的积分电流对第二电容重新进行充电，以得到周本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种开关变换器的轻载控制电路，所述开关变换器包括电感和至少一个可控开关管，通过控制所述至少一个可控开关管的导通和关断将所述开关变换器的输入电压转换为输出电压，其中，所述轻载控制电路包括：
2.根据权利要求1所述的轻载控制电路，其中，
3.根据权利要求2所述的轻载控制电路，其中，n取值为2。
4.根据权利要求2所述的轻载控制电路，其中，所述导通时间调节电路包括：
5.根据权利要求4所述的轻载控制电路，其中，
6.根据权利要求5所述的轻载控制电路，其中，当所述第二运算值为1时，所述第一比较器输出的所述导通时间信号控制所述第一开关组合的总导通时间为所述满载状态下的总导通时间。
7.根据权利要求1所述的轻载控制电路，其中，所述轻载控制电路还包括，
8.根据权利要求1所述的轻载控制电路，还包括：
9.根据权利要求7或8所述的轻载控制电路，其中，设置有多个可控开关管，还包括第二开关组合，所述第二开关组合包括至少一个可控开关管；基于所述关断控制信号控制所述第二开关组合的总导通时间。
11.根据权利要求8所述的轻载控制电路，其中，所述频率调节电路包括：
12.一种开关变换器的轻载控制方法，用于控制所述开关变换器的工作状态，所述开关变换器包括电感和至少一个可控开关管，通过控制所述至少一个可控开关管的导通和关断将所述开关变换器的输入电压转换为输出电压，其中，所述轻载控制电路包括：
13.根据权利要求12所述的轻载控制方法，其中，
14.根据权利要求13所述的轻载控制方法，其中，
15.根据权利要求12-14任一项所述的轻载控制方法，还包括：根据所述误差放大信号产生开启控制信号；基于从所述开关变换器上获取的表征电感电流的电感电流采样信号产生过零检测信号；在轻载状态下基于所述过零检测信号产生关断控制信号；
...【技术特征摘要】
1.一种开关变换器的轻载控制电路，所述开关变换器包括电感和至少一个可控开关管，通过控制所述至少一个可控开关管的导通和关断将所述开关变换器的输入电压转换为输出电压，其中，所述轻载控制电路包括：
2.根据权利要求1所述的轻载控制电路，其中，
3.根据权利要求2所述的轻载控制电路，其中，n取值为2。
4.根据权利要求2所述的轻载控制电路，其中，所述导通时间调节电路包括：
5.根据权利要求4所述的轻载控制电路，其中，
6.根据权利要求5所述的轻载控制电路，其中，当所述第二运算值为1时，所述第一比较器输出的所述导通时间信号控制所述第一开关组合的总导通时间为所述满载状态下的总导通时间。
7.根据权利要求1所述的轻载控制电路，其中，所述轻载控制电路还包括，
8.根据权利要求1所述的轻载控制电路，还包括：
9.根据权利要求7或8所述的轻载控制电路，其中，设置有多个可控开关管，还包括第二开关组合，所述第二开关组合包括至少一个可控开关管；基于所述关断控制信号控制所述第二开关组合的总导通时间。
【专利技术属性】
技术研发人员：路遥，
申请(专利权)人：杰华特微电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。