本申请公开了一种开关变换器的控制方法、装置、电路及芯片,涉及开关电源领域,该方法包括获取第一PFM时间控制曲线PFML和第二PFM时间控制曲线PFMR;所述曲线PFMR为所述曲线PFML的迟滞曲线,同一V<subgt;FB</subgt;电压在曲线PFMR上对应的PFM时间大于其在曲线PFML上对应的PFM时间;基于所述曲线PFMR和曲线PFML,根据当前的V<subgt;FB</subgt;和谷底信号,判断是否满足第一限制条件或第二限制条件,所述第一限制条件为变换器由QR模式切换至CCM模式的判断条件;所述第二限制条件为变换器由CCM模式切换至QR模式的判断条件;在满足所述第一限制条件或第二限制条件时,进行相应的工作模式切换。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及开关电源领域,特别是涉及一种开关变换器的控制方法、装置、电路及芯片。
技术介绍
1、如图1所示,根据开关变换器的隔离变压器的原边电流ipri和副边电流isec的波形特征,其工作模式分为连续导通模式(ccm)、临界导通模式(bcm)和断续导通模式(dcm)模式。dcm模式中,开关变换器在谐振谷底处导通的工作模式称为准谐振模式(qr)。控制回路根据开关变换器的反馈电压控制所述开关变换器的工作模式。
2、在低输入电压且重载条件下,输入电压波动较大,导致反馈电压波动较大,进而导致基于反馈电压进行模式切换的变换器容易出现在ccm模式和qr模式间反复切换的问题,影响开关变换器的稳定性。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种开关变换器的控制方法、装置、电路及芯片,以解决低输入电压和重载条件下,开关变换器在ccm模式和qr模式间反复切换,影响开关变换器稳定性的问题。
2、为实现上述目的,本申请提供了如下方案:
3、第一方面,本申请提供了一种开关变换器的控制方法,包括:
4、获取第一pfm时间控制曲线pfml和第二pfm时间控制曲线pfmr,所述曲线pfml为反馈电压vfb与第一pfm时间tpfml的关系曲线,所述曲线pfmr为反馈电压vfb与第二pfm时间tpfmr的关系曲线;所述曲线pfmr为所述曲线pfml的迟滞曲线,同一vfb电压在曲线pfmr上对应的pfm时间tpfmr大于其在曲线pfml上对应的pfm时间tpfml;
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p>5、基于所述曲线pfmr和曲线pfml,根据当前的vfb和谷底信号,判断所述开关变换器是否满足第一限制条件或第二限制条件;所述第一限制条件作为变换器由qr模式切换至ccm模式的判断条件;所述第二限制条件作为变换器由ccm模式切换至qr模式的判断条件;6、在满足所述第一限制条件或第二限制条件时,进行相应的工作模式切换。
7、可选地,所述在满足所述第一限制条件或第二限制条件时,进行相应的工作模式切换,包括:
8、在满足所述第一限制条件时,根据当前的vfb在所述曲线pfmr上对应的pfm时间tpfmr,控制所述开关变换器的当前开关周期的结束位置由当前开关周期的第一谷底处切换为pfm时间tpfmr再加上△t时间后的时间计时到达时,进入下一开关周期,实现由qr模式切换至ccm模式;
9、在满足所述第二限制条件时,根据当前的vfb在所述曲线pfml上对应的pfm时间tpfml,控制所述开关变换器的开关在当前开关周期的第一谷底导通,实现由ccm模式切换至qr模式。
10、可选地,在所述判断是否满足第一限制条件之前,还包括:
11、基于所述曲线pfmr和曲线pfml,确定当前的vfb对应的pfm时间tpfml和tpfmr,在每个开关周期开始时对当前的vfb对应的pfm时间tpfml和tpfmr进行计时,在计时期间检测谷底信号;
12、所述第一限制条件包括第一条件和第二条件中的至少一种;
13、所述第一条件包括:在当前的vfb对应的tpfmr计时到达后的△t时间内,仍未检测到谷底信号,其中△t大于1/2自由谐振周期;
14、所述第二条件包括:当前的vfb大于反馈电压阈值vth,vth大于ccm模式和qr模式的临界反馈电压。
15、可选地,在所述判断是否满足第二限制条件之前,还包括:
16、基于所述曲线pfmr和曲线pfml,确定当前的vfb对应的pfm时间tpfml和tpfmr,在每个开关周期开始时对当前的vfb对应的pfm时间tpfml和tpfmr进行计时,在计时期间检测谷底信号;当所述开关变换器由qr模式切换为ccm模式时,需要对切换为ccm模式后的时间进行计时;
17、所述第二限制条件包括第三条件和第四条件;
18、所述第三条件包括:在当前的vfb对应的pfm时间tpfml计时到达后且pfm时间tpfmr计时到达前,检测到谷底信号;
19、所述第四条件包括:所述开关变换器切换由qr模式为ccm模式后的tblank时间阈值内不允许切换为qr模式。
20、可选地,所述在每个开关周期开始时对当前的vfb对应的pfm时间tpfml和tpfmr进行计时时,采用同一计时器对当前的vfb对应的pfm时间tpfml和tpfmr进行计时。
21、第二方面,本申请提供了一种开关变换器的控制装置,包括:
22、控制曲线模块,获取第一pfm时间控制曲线pfml和第二pfm时间控制曲线pfmr,所述曲线pfml为反馈电压vfb与第一pfm时间tpfml的关系曲线,所述曲线pfmr为反馈电压vfb与第二pfm时间tpfmr的关系曲线;所述曲线pfmr为所述曲线pfml的迟滞曲线,同一vfb电压在曲线pfmr上对应的pfm时间tpfmr大于其在曲线pfml上对应的pfm时间tpfml;
23、判断模块,用于基于所述曲线pfmr或曲线pfml,根据当前的vfb电压和谷底信号,判断所述开关变换器是否满足第一限制条件或第二限制条件;所述第一限制条件作为变换器由qr模式切换至ccm模式的判断条件;所述第二限制条件作为变换器由ccm模式切换至qr模式的判断条件;
24、切换模块,用于在满足所述第一限制条件或第二限制条件时,进行相应的工作模式切换。
25、第三方面,本申请提供了一种开关变换器的控制电路,包括:
26、计时器,用于在每个开关周期开始时对开关变换器的反馈电压vfb在第一pfm时间控制曲线pfml和第二pfm时间控制曲线pfmr上对应的第一pfm时间tpfml和第二pfm时间tpfmr进行计时;所述曲线pfml为反馈电压vfb与第一pfm时间tpfml的关系曲线,所述曲线pfmr为反馈电压vfb与第二pfm时间tpfmr的关系曲线;所述曲线pfmr为所述曲线pfml的迟滞曲线,同一vfb电压在曲线pfmr上对应的pfm时间tpfmr大于其在曲线pfml上对应的pfm时间tpfml;
27、第一逻辑门组合电路,用于判断是否满足第一限制条件,当满足所述第一限制条件时,输出逻辑值翻转;
28、第二逻辑门组合电路,用于判断是否满足第二限制条件,当满足所述第二限制条件时,输出逻辑值翻转;
29、模式确定电路,用于在所述第一逻辑门组合电路的输出逻辑值翻转时输出第一模式控制信号,在所述第二逻辑门组合电路的输出逻辑值翻转时输出第二模式控制信号,所述第一模式控制信号用于控制所述开关变换器由qr模式切换至ccm模式,所述第二模式控制信号用于控制所述开关变换器由ccm模式切换至qr模式。
30、可选地,所述第一逻辑门组合电路包括:
31、比较器,所述比较器的同向输入端接反馈电压vfb、反向输入端接反馈阈值电压vth,vth大于ccm模式和qr模式的临界反馈电压;当vfb>vth时本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种开关变换器的控制方法,其特征在于,所述开关变换器的控制方法包括:
2.根据权利要求1所述的开关变换器的控制方法,其特征在于,所述在满足所述第一限制条件或第二限制条件时,进行相应的工作模式切换,包括:
3.根据权利要求1所述的开关变换器的控制方法,其特征在于,在所述判断是否满足第一限制条件之前,还包括:
4.根据权利要求1~3任一项所述的开关变换器的控制方法,其特征在于,在所述判断是否满足第二限制条件之前,还包括:
5.根据权利要求4所述的开关变换器的控制方法,其特征在于,所述在每个开关周期开始时对当前的VFB对应的PFM时间TPFML和TPFMR进行计时时,采用同一计时器对当前的VFB对应的PFM时间TPFML和TPFMR进行计时。
6.一种开关变换器的控制装置,其特征在于,所述开关变换器的控制装置包括:
7.一种开关变换器的控制电路,其特征在于,所述开关变换器的控制电路包括:
8.根据权利要求7所述的开关变换器的控制电路,其特征在于,所述第一逻辑门组合电路包括:
9.根据权利要求7所述的开关变换器的控制电路,其特征在于,所述第二逻辑门组合电路包括:
10.一种芯片,包括:处理器和通信接口,所述通信接口和所述处理器耦合,其特征在于,所述处理器用于运行程序或指令,所述处理器执行所述程序或指令时实现权利要求1-5中任一项所述的开关变换器的控制方法的步骤。
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【技术特征摘要】
1.一种开关变换器的控制方法,其特征在于,所述开关变换器的控制方法包括:
2.根据权利要求1所述的开关变换器的控制方法,其特征在于,所述在满足所述第一限制条件或第二限制条件时,进行相应的工作模式切换,包括:
3.根据权利要求1所述的开关变换器的控制方法,其特征在于,在所述判断是否满足第一限制条件之前,还包括:
4.根据权利要求1~3任一项所述的开关变换器的控制方法,其特征在于,在所述判断是否满足第二限制条件之前,还包括:
5.根据权利要求4所述的开关变换器的控制方法,其特征在于,所述在每个开关周期开始时对当前的vfb对应的pfm时间tpfml和tpfmr进行计时时,采用同一计时器对当前的...
【专利技术属性】
技术研发人员:雷会友,李瑜,朱海龙,
申请(专利权)人:成都智融微电子有限公司,
类型:发明
国别省市:
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